Главная
Расчет
ленточного конвейера. Определение натяжений ленты в характеристических точках
(тяговый расчет)
Задача 1.
Определить натяжение ленты в характеристических
точках, в т.ч. максимального и минимального, рассчитать количество прокладок в
ленте, рассчитать мощность привода.
Исходные данные по вариантам
приведены в табл. 1.
Обозначения в табл. 1:
a’max – максимальный размер куска (материал рядовой), мм;
а’ – средний размер
куска (материал сортированный), мм;
Q – массовая производительность,
т/ч;
11, 12, 13 – длина соответствующих участков, м.
β – угол наклона второго участка конвейера, град.
Рис.1. Схема ленточного конвейера
Таблица 1. Исходные данные для задачи 1
|
Варианты |
Транспортируемый груз |
Крупность, |
Производительность Q, т/ч |
Геометрические размеры. |
Условия эксплуатации |
|||
|
l1, м |
l2, м |
l3, м |
β |
|||||
|
1 |
Уголь каменный |
a’max = 120 |
250 |
120 |
30 |
20 |
16 |
На откр. воздухе |
|
2 |
Антрацит |
a’max = 250 |
180 |
100 |
70 |
50 |
18 |
На откр. воздухе |
|
3 |
Гипс |
a'max = 80 |
320 |
60 |
120 |
20 |
12 |
Сух. помещение |
|
4 |
Агломерат ж. руды |
a’ = 30 |
300 |
80 |
100 |
30 |
14 |
Неотапл. помещен. |
|
5 |
Земля формовочная |
- |
380 |
40 |
60 |
120 |
8 |
Сух. помещение |
|
6 |
Земля грунтовая |
- |
360 |
50 |
80 |
100 |
10 |
На откр. воздухе |
|
7 |
Кокс |
a’max = 50 |
420 |
50 |
30 |
70 |
16 |
Отаплив. помещен. |
|
8 |
Известняк |
a’ = 120 |
400 |
30 |
70 |
110 |
6 |
На откр. воздухе |
|
9 |
Соль поваренная |
a’max = 120 |
410 |
90 |
80 |
30 |
14 |
Отаплив. помещен. |
|
10 |
Песок сухой |
- |
440 |
70 |
110 |
20 |
12 |
Сух. помещение |
|
11 |
Щебень |
a’ = 50 |
350 |
110 |
30 |
20 |
17 |
На откр. воздухе |
|
12 |
Шлак |
a’ = 50 |
390 |
30 |
140 |
20 |
18 |
Неотапл. помещен. |
|
13 |
Руда железная |
a’max = 300 |
500 |
150 |
70 |
20 |
11 |
На откр. воздухе |
|
14 |
Антрацит |
a’ = 20 |
350 |
30 |
150 |
80 |
15 |
Неотапл. помещен. |
|
15 |
Цемент |
- |
270 |
120 |
50 |
70 |
16 |
Отаплив. помещен. |
|
16 |
Опилки древесины |
- |
100 |
100 |
80 |
30 |
22 |
На откр. воздухе |
|
17 |
Пшеница |
- |
120 |
80 |
100 |
30 |
8 |
Отаплив. помещен. |
|
18 |
Апатит порошкообразный |
- |
250 |
140 |
90 |
50 |
12 |
Сух. помещение |
|
19 |
Зола сухая |
- |
90 |
160 |
80 |
30 |
14 |
Отаплив. помещен. |
|
20 |
Глинозём |
- |
240 |
170 |
120 |
20 |
12 |
На откр. воздухе |
|
21 |
Гравий |
a’ = 40 |
300 |
90 |
130 |
50 |
6 |
На откр. воздухе |
|
22 |
Глина сухая |
- |
280 |
130 |
90 |
50 |
15 |
Неотапл. помещен. |
|
23 |
Земля формовочная |
- |
230 |
50 |
120 |
70 |
10 |
Отаплив. помещен. |
|
24 |
Соль поваренная |
a’ = 100 |
320 |
80 |
150 |
20 |
12 |
Сух. помещение |
|
25 |
Известняк |
a’max = 120 |
370 |
40 |
150 |
50 |
16 |
На откр. воздухе |
|
26 |
Песок сухой |
- |
260 |
30 |
180 |
20 |
9 |
Отаплив. помещен. |
|
27 |
Руда железная |
a’ = 60 |
370 |
90 |
80 |
120 |
16 |
На откр. воздухе |
|
28 |
Земля грунтовая |
- |
290 |
50 |
90 |
110 |
18 |
На откр. воздухе |
|
29 |
Уголь каменный |
a’ = 50 |
320 |
50 |
70 |
90 |
12 |
Неотапл. помещен. |
|
30 |
Антрацит |
a’max = 150 |
460 |
100 |
50 |
150 |
14 |
На откр. воздухе |
Методические указания к
решению задачи
1. Определение натяжения ленты
Натяжения ленты должны быть
такими, чтобы соблюдалось условие надёжной передачи тягового усилия на
приводном барабане.
По формуле Эйлера:
где 
– натяжение в точке набегания ленты
на приводной барабан, Н;
– натяжение в точке сбегания ленты с приводного барабана, Н;
– тяговый коэффициент (тяговый
фактор), зависящий от коэффициента трения ленты о приводной барабан
(коэффициента сцепления ленты с барабаном) и угла обхвата лентой приводного
барабана (барабанов). Для наиболее распространенных схем огибания лентой
приводных барабанов значения тягового коэффициента приведены в Прилож. табл. 3.
Обычно принимают
где 
– коэффициент запаса силы трения,
принимается равным = 1,1…1,2;
Условие надежной передачи тягового усилия применительно к
приведенной расчетной схеме
.
Натяжение в характеристических
точках определяется методом обхода по контуру (рис. 1).
; 
В формулах (4)-(14) приняты следующие обозначения:
, 
, 
, 
, 
, 
– сопротивления движению ленты на
соответствующих участках, Н;
, 
– коэффициенты сопротивления
движению ленты соответственно на холостой и гружёной ветвях (Прилож., табл. 4);
– коэффициент, учитывающий
сопротивление на отклоняющем барабане, при 
;
– коэффициент, учитывающий
сопротивление на натяжном барабане, при 
;
– сопротивление в месте загрузки
конвейера;
– составляющая скорости движения груза в направлении движения груза при
падении его на ленту, можно принять = 0 м/с;
– коэффициент трения груза о ленту (Прилож., табл. 2);
– высота падения груза, = 0,5…1 м;
– центральный угол дуги роликовой батареи, можно принять равным углу
наклона конвейера, α = β, рад;
β – угол наклона второго участка.
В результате тягового расчета и использования условия
надежной передачи тягового усилия, имеем систему уравнений:
Решая систему, определяем 
и 
. Подставляя значение в ранее полученные выражения,
определяем натяжения во всех характеристических точках.
2. Выбор типа ленты и расчет количества прокладок
Количество прокладок 
, шт., в выбранной ранее ленте определяется по формуле:
где n – коэффициент запаса, для бельтинговых лент на
горизонтальных конвейерах – n = 10, для бельтинговых лент на наклонных
конвейерах – n = 11…12, для лент с прокладками из синтетических материалов n = 10;
– максимальное натяжение ленты, Н;
– прочность на разрыв одной
прокладки, Н/мм (Прилож., табл. 5);
– ширина принятой стандартной ленты,
мм;
В том случае, если расчетное количество прокладок
существенно отличается от предварительно принятого, необходимо либо принять
другое значение , либо выполнить заново тяговый расчет с новым значением 
.
3. Расчет мощности приводного
двигателя
Мощность приводного двигателя N, кВт, определяется по формуле:
где 
– коэффициент запаса, принимается 
= 1,1…1,2;
– общее сопротивление движению ленты
на конвейере, Н:
или
;
V – расчетная скорость движения ленты, м/с;
– КПД передаточного механизма, для
редукторных приводов 
= 0,85…0,87.
Приложения
Таблица 2. Физико-механические характеристики насыпных
грузов
|
Наименование груза |
Насыпная масса, γ, т/м3 |
Угол естественного откоса, φ, град |
Угол откоса в движении на ленте, φд, град |
Коэффициент трения |
|
|
по стали |
по резине |
||||
|
Антрацит сухой |
0,8..0,95 |
45 |
10 |
0,84 |
0,9 |
|
Агломерат железной руды |
1,7..2,0 |
45 |
15 |
0,8..1,0 |
0,9 |
|
Апатит порошкообразный |
1,6..1,7 |
30..40 |
15 |
0,5..0,6 |
0,6..0,7 |
|
Гипс мелкокусковой |
1,2..1,4 |
40 |
14 |
0,6..0,8 |
0,7..0,8 |
|
Глина сухая, мелкокусковая |
1,0..1,5 |
50 |
15 |
0,75 |
0,9 |
|
Гравий рядовой |
1,5..2,0 |
30..45 |
15 |
0,8 |
0,85 |
|
Глинозем порошкообразный |
0,9..1,1 |
30..40 |
15 |
0,4..0,5 |
0,4.0,5 |
|
Земля грунтовая, сухая |
1,1..1,6 |
30..45 |
15 |
0,8 |
0,9 |
|
Земля формовочная |
0,8..1,3 |
30..45 |
20 |
0,46..0,71 |
0,46..0,61 |
|
Зола сухая |
0,4..0,9 |
40..50 |
15 |
0,6..0,85 |
0,75 |
|
Известняк |
1,2..2,0 |
40..45 |
15 |
0,5..1,0 |
0,6..1,0 |
|
Кокс |
0,4..0,5 |
35..50 |
15 |
0,4..0,5 |
0,5..0,6 |
|
Мука |
0,4..0,7 |
50..55 |
16 |
0,65 |
0,85 |
|
Опилки древесины |
0,16..0,32 |
40 |
15 |
0,3..0,5 |
0,5..0,6 |
|
Песок сухой |
1,2..1,9 |
35..45 |
10..15 |
0,3..0,8 |
0,4..0,5 |
|
Пшеница |
0,65..0,83 |
25..35 |
10 |
0,35..0,65 |
0,4..0,5 |
|
Руда железная |
2,1..3,5 |
30..50 |
15 |
0,6..0,8 |
0,7..0,9 |
|
Соль поваренная |
1,5..1,8 |
40..45 |
15 |
0,5..0,6 |
0,6..0,7 |
|
Уголь каменный |
0,7..0,9 |
30..45 |
12 |
0,42 |
0,57 |
|
Цемент |
0,9..1,6 |
30..40 |
10 |
0,3..0,6 |
0,6..0,7 |
|
Шлак |
0,6..1,0 |
40..50 |
15 |
0,4..1,2 |
0,45..0,65 |
|
Щебень сухой |
1,3…2,0 |
35..45 |
15 |
0,4..0,6 |
0,5..0,7 |
Таблица 3. Значение коэффициента трения и тягового
фактора
|
Барабаны |
Влажность атмосферы |
µ |
Углы обхвата, град |
|||||||
|
180 |
210 |
240 |
300 |
360 |
400 |
450 |
480 |
|||
|
Без футеровки |
Очень влажная |
0,1 |
1,37 |
1,44 |
1,52 |
1,69 |
1,87 |
2,02 |
2,19 |
2,32 |
|
С футеровкой |
0,15 |
1,6 |
1,75 |
1,87 |
2,19 |
2,57 |
2,87 |
3,25 |
3,51 |
|
|
Без футеровки |
Влажная |
0,2 |
1,87 |
2,08 |
2,31 |
2,85 |
3,51 |
4,04 |
4,84 |
5,34 |
|
С футеровкой |
0,25 |
2,18 |
2,49 |
2,83 |
3,7 |
4,81 |
5,75 |
7,05 |
8,17 |
|
|
Без футеровки |
Сухая |
0,3 |
2,56 |
3,0 |
3,51 |
4,81 |
6,58 |
8,17 |
10,5 |
12,35 |
|
С футеровкой |
0,4 |
3,51 |
4,33 |
5,34 |
8,12 |
12,35 |
16,41 |
23,0 |
28,51 |
|
Таблица 4. Значения коэффициентов сопротивления
|
Условия работы конвейера |
|
|
|
В чистом сухом помещении |
0,018 |
0,02 |
|
В отапливаемом помещении (с
нормальной влажностью воздуха при наличии небольшого
количества абразивной пыли) |
0,022 |
0,025 |
|
В неотапливаемом помещении (с повышенной влажностью) или на открытом воздухе |
0,035 |
0,04 |
Таблица 5. Прочность на разрыв одной прокладки
|
Материал прокладки |
|
|
Бельтинг Б-820 |
60 |
|
Бельтинг ОПБ |
130 |
|
Капрон |
180; 300; 400; 500; 600 |
|
Лавсан |
120; 150; 200;
300 |
email: KarimovI@rambler.ru
Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21
Теоретическая механика Сопротивление материалов
Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов
