h - висота падіння матеріалу.
При проміжному розвантаженні
Wп = К0qB
К0 - коефіцієнт опору. К0 = 2,7 - зернисті і пораховані; К0 = 3,6 - дрібнокускові
Для поштучних матеріалів
Wп =Gtc sin (бn цn)
G - вага вантажу
бn - кут встановлення плужка
цn - кут тертя вантаж. Плужок
Опори очисних пристроїв
Wек = Рек В-для скрипкового
Рек = 300…500н/м сила опору для очищення 1 м ширини стрічки
Wщ = РщВVщ - щіткового
Рщ = 210-250 сухі
Рщ = 300-350 липкі
Після визначення всіх опорів на трасі знаходимо натяг набіжної та збіжної віток стрічки приводного барабана
Sнб = Sзб еfб
По відомим значенням будуєм діаграму мінімальний натяг (S1) повинен бути таким, щоб прогин стрічки під дією вантажу, що транспортується дорівнював (1,25…3)% Рр
Максимальний прогин стрічки
Ш барабана D = ci c = 125…200, для синтетики с = 150…300
і - кількість прокладок в стрічці і = 3…6
Ш кінцевого і відхильного барабанів
Дк = (0,7…0,85) Дп
Визначені Ш округляють до прийнятного ряду 160-2500 мм
Розрахунок натяжного ряду
Сила натягу для переміщення візка з барабану
Qнат = S1 + S2 + WB
S1= Sn, S2= Sзб
Зусилля натягу в канаті натяжної лебідки
U - кратність полістпасти;
WB - опір руху візка.
Динаміка стрічкових конвеєрів
Динаміка залежить від характеру вантажу падінню стрічки від великих кусків, удару кусків по стрічці і інших факторів. В період пуску в приводі конвеєра крім статичних навантажень виявляються інежрційні навантаження. В приводі виникають автоколивальні навантаження внаслідок пружного видовження стрічки при пуску не всі маси рухаються одночасно.
Максимальне тягове зусилля на барабані
Wmax = Wст п + Fд
Wст п - статична тягова сила в період пуску,
Wст п - 1,5 Wcт;
Fд - динамічна сила.
Статичний момент при пуску зведений до вала двигуна
з = 1 - (1 з) Кп С0;
зп - к.к.д. при сталому режимі;
С0 = 0,55…0,6 - коефіцієнт можливого зменшення опору руху конвеєра
Кп = 1,5 - коефіцієнт кратності статичних опорів від тертя при пуску
mзв - зведена маса рухомих частин конвеєра і вантажу
mзв= Кс[(mв + Гmс) L + Кшmоб]
mв і mс - лінійні маси вантажу та стрічки
mоб - маса обертових деталей
Кш = 0,7…0,9; враховує зменшення колової швидкості частин рухомих мас
Кс - 0,5…0,7; враховує видовження стрічки.
Ланцюгові конвеєри
Тяговим органом є один або декілька ланцюгів, до яких прикріплені пластини, що дозволяє збільшити асортимент вантажів і підвищує надійність. В залежності від конструкції робочого органу вони поділяються на: пластинчасті, скрипкові, ківшеві, візкові, підвісні.
Троси таких конвеєрів більш різноманітні і складні і дозволяють транспортувати вантажі на великі відстані.
Пластинчасті конвеєри
Вони використовуються для транспортування важких поштучних матеріалів, крупно-кускову руду, гарячий агломерат, вапняк, гарячі поковки, продукти штампування.
Бувають довжиною до 2-х кілометрів. Продуктивністю до 2 тис. т/год
х=1,2 м/с
б = 350-450
б ківшеві 650, 700
Можуть використовуватися в технологічних лініях складання машин, охолодження сортування термічної обробки.
Вони виготовляються 1.2.3.і 4 ланцюгів
За кількістю приводів: одноприводні і багатоприводні
За схемою: горизонтальні, похилі, комбіновані.
1) приводна зірочка; 2) пластини; 3) катки; 4) напрямні; 5) постав; 6) воронка; 7) натяжна зірочка; 8) натяжний механізм.
В конвеєрах використовують ланцюги.
Використовують ланцюги:
1) прості шарнірні; 2) втулкові роликові (б); 3) катками 3 (в) ребортні; 4) двошарнірні.
Крок ланцюгів t = 100 - 620 мм
Настил буває без бортів (б); бортовий (а) з бортами рухомими; (в) плоский, з нерухомими бортами; (г) лотковий.
В залежності від форми пластин: д) безбортові плоскі розімкнені; е) безбортові хвилясті; є) бортові хвилясті; ж) коробчасті.
Привод складається: з двигуна, редуктора, зірочок а) приводних; б) натяжних); в) відхідних для них Z = 5…8
Натяжні механізми бувають і гвинтові, і пружинно-гвинтові рис. 168
Хід натяжного механізму Sнм (1,6…2) t
Розрахунок пластинчатих конвеєрів
1. Визначаємо тип тягового органу;
2. Обираємо швидкість руху настилу , пластинчаті зварні круглороликові.
3. Ширина настилу визначається взалежності від характеру вантажу, площа поперечного перерізу
визначається, якщо в ?300
На настилі без бортів
На настилі з бортами
А1 = А2+А3 = 0,25 Вб + gU + Bбhш
Для крупнокускових
А2 = 0 і А = Вбhш ш = 0,8…0,9
Вб - ширина настилу
Більш детально Иванченко 327 ст.
Тяговий розрахунок виконують за універсальним методоб обходу контура. При цьому задаються найтяжчим натягом в т. 1
Smin = S1 = 1…3 кн
Тягове зусилля на приводних зірочках:
F = S1г - S1 (К - 1) (S1 +S1г)
К - коефіцієнт рухливості сипкого матеріалу
ц0 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | |
К | 0,49 | 0,41 | 0,33 | 0,25 | 0,22 |
Потужність двигуна
N = К3Fх 10-3/з
Руйнівне зусилля на 1 ланцюг
n = 6…10 коефіцієнт запасу міцності ланцюга
Кн = 1…1,8 коефіцієнт нерівномірності навантаження
Скрипкові конвеєри
Призначені для транспортування пороховидних, зернистих, кускових, насипних, гарячих матеріалів, а також матеріалів в хімічній, сільськогосподарській, харчовій, металургійній промисловості.
Принцип дії: волочіння вантажу по жолобу.
Вони бувають стаціонарні, пересувні, підвісні і розбіжні. За конструктивним використанням: з однією робочою віткою та двома робочими вітками.
- По формі скрипків: з трапецієвидною і круглою
- По напрямку транспортування:
1. горизонтальні
2. похилі
3. вертикальні
4. комбіновані
- За способом переміщення:
1. порційного
2. суцільного
- За кількістю ланцюгів: 1) одноланцюгові; 2) дволанцюгові
- По контуру: 1) з вертикальним; 2) з горизонтальним замкненням ланцюга.
Будова: 1) ведуча зірочка; 2) ланцюг; 3) екребас; 4) напрямна зірочка; 5) натяжна зірочка; 6) ролик; 7) завантажувальний пристрій; 8) жолоб; 9) люк вивантаження.
Переваги: простота конструкції, простота завантаження і розвантаження.
Недоліки: подрібнення матеріалів, зношування скрибків і жолобків, велика енергоємність.
Тяговим органом є пластинчасті втулочно-коткові ланцюги.
Жолоб може бути металевий, кам'яний бетонний або дерев'яний
Розрахунок
Площа заповнення
А = ВhшКв м2/год
В-ширина жолоба
h - висота жолоба
ш - коефіцієнт заповнення. ш = 0,05…0,06 сипкі вантажі; ш = 0,7…0,8 кускові вантажі
Кв - коефіцієнт, що враховує зменшення об'єму матеріалу перед скрипком при збільшенні кута в. Кв= 0,55 в=100; Кв= 0,5 в=400
Продуктивність
П = 3600ВhшКвхЅ: т/год
В-ширина шолобу
, м
Висота скрибка
hск = h + (25…50 мм)
крок скрибка
Рс = (2…4) hск
Перевіряємо параметри на відповідність розміру куска
Рс ? 1,5 аmax
В Кк аmax
Кк - коефіцієнт конструкції конвеєра
Кк= (3…4) дволанцюгові матеріали сортовані
Кк= (5…7) одноланцюгові матеріали сортовані
Кк= (3…3,5) одноланцюгові несортовано
Тяговий розрахунок виконується універсальним методом обходу за контуром опір переміщенню вантажа і робочих органів
W = (qщж + q1щ1) L cosв ± (q + q1) L sinв
щ1 - коефіцієнт опору руху ланцюга з ходовими катками
щж - коефіцієнт опору руху матеріалу в жолобі
fж - коефіцієнт тертя вантажа по жолобу;
hср - середня висота вантажу;
пб - коефіцієнт бокового тиску вантажу
Кб - коефіцієнт, що залежить від конструкції конвеєра
Кб = 1 стаціонарні; Кб = 1,1…1,2 - пересувні
f1 = 0,3…0,95 коефіцієнт внутрішнього тертя матеріалу.
Мінімальний допустимий натяг, який забезпечує відхилення скрибка на кут б = 2,30 визначається:
h1 - плече сили
р - крок ланцюга
Визначаємо потужність двигуна
Конвеєри суцільного волочіння і трубчасті див. Иванченка ст. 334-335
Ківшеві конвеєри
Застосовуються для транспортування вантажів по складній замкненій трасі з можливим розвантаженням в декількох пунктах.
1) натяжна зірочка; 2) розвантажувальний пристрій; 3) приводна зірочка; 4) ковші; 5) ланцюги; 6) натяжний; 7) напрямні; 8) завантажувальний пристрій.
П - до 400 т/год, х = 0,4 м/с
Переміщають вапняк, кокс, вугілля, цемент
Переваги: безперевантажувальне пересування по складній трасі, нема подрібнення, простота навантаження і розвантаження можливість автоматизації.
Недоліки: велика маса рухаючих частин, висока вартість
Підвісні конвеєри
Використовуються на підприємствах серійного і масового виробництва для безперевантажувального перевантаження вантажів протягом всього циклу. Приводи бувають з зірочками або гусеничні
1) привод; 2) ланцюг; 3) каретки з підвісками; 4) замкнута колія;
5) натяжний механізм.
Підвісні конвеєри залежно від способу руху поділяють на вантажотягнучі (рис. 179 а), вантажоштовхаючі (рис. 179 б) і вантажоведучі (рис. 179 в).
1) вантаж; 2) підвіска; 3) ланцюг; 4) підвісна колія; 5) каретки; 6) упор; 7) каретки; 8) візок; 9) штанги
Каретки бувають одинарні і спарені (рис. 181)
Приводи бувають: кутові і гусеничні (рис. 182)
Елеватори
Елеваторами називають машини безперервної дії для вертикального або крутопохилого (більше 600) переміщення насипних або поштучних вантажів.
Класифікація
Елеватори класифікують за ознаками:
- За типом робочого органу:
1. ківшеві
2. поличні
3. колискові
- За типом тягового органу:
1. стрічкові
2. ланцюгові
- За кутом встановлення:
1. вертикальні
2. похилі
- За швидкістю руху ковшів:
1. тихохідні до 1,25 м/с
2. швидкохідні до 4 м/с
3. спеціальні до 7 м/с
- За розміщенням ковшів
1. з розставленими ковшами
2. з зімкнутими ковшами
Технічні показники
Продуктивність до 600м3/год
Висота підйому - до 60 м
Переваги: невеликі габаритні розміри в перерізі і плані, велика висота підйому, простота і можливість герметизації.
Умовами роботи елеватора є правильний вибір параметрів ковшів, швидкості руху, розміру барабанів і зірочок, форми і розмірів верхньої і нижньої (башмак) частин елеватора.
У вертикальних елеваторах використовуються ковші: 1) глибокі; 2) а. з циліндричним днищем для сипких сухих вантажів, б. гострокутові в. скруглені для важких абразивних вантажів, г) спеціальні для великих швидкостей. Мілкі з циліндричним днищем для вологих малосипких вантажів.
Параметри ковшів
Ємкість від 0,2 до 45 літрів (до 130 л), ширина від 0,1 м до 1 м. Ш приводного барабана стрічкового елеватора.
Дб = (1,25…150)і і - кількість прокладок
Завантаження і розвантаження елеваторів
Сухі, дрібні, пороховидні, зернисті матеріали завантажуються зебперервним потоком (швидкість подачі ковшів до 1 м/с). Продуктивність елеватора залежить від способу розвантаження.
Розвантаження буває відцентрове (137 а), самопливне вільне, самопливне спрямоване відцентрове розвантаження використовується для дрібносипких матеріалів.
Самопливне вимагає відхиляючих роликів і швидкості руху ковшів 0,6-08 м/с (для поганосипких навантаження у ковші на прямолінійній ділянці діє сила вати mg), а на криволінійній ділянці додається відцентрова сила.
і рівнодійна
Змінюється за модулем і напрямом але в любому відрізку напрям сили F перетинається з вертикаллю, яка проходить через центр барабану в одній і тій самій точці е, яка називається полюсом подібності.
?ОАС±?FFв4А маємо
звідки
Із збільшенням l швидкість зменшується, при цьому зменшується відцентрова сила, що діє на барабан l ?rб
Відцентрова сила Fб4>>mg, що є умовою відцентрового розвантаження при l = rк. mg значно більша Fб4 розвантаження самоплинне при rб<l<rк - розвантаження змішане.
Вантаж у ковші розміщується під кутом природного укосу до паралелі, проведеної до лінії АС і його вільна поверхня є логарифмічною спіраллю рівняння якої
Де R - змінний радіус вектор;
R0 - початковий радіус;
ц - змінний полярний кут;
t1 - коефіцієнт внутрішнього тертя матеріалу.
Логарифмічна спіраль визначає ту частину вантажу, яка залишиться в спіралі (відсічена спіраллю).
При відцентрованому розвантаженні, коли ? 1
Шбор = 0,204х2
При самопливному розвантаженні >3
Шбор = 0,6х2
Вибір основних параметрів елеватора
Продуктивність П = 3,6 т/год
ік - ємність ковша;
р - крок ковша;
х - швидкість;
с - густина;
ш - коефіцієнт заповнення.
За заданою продуктивністю визначаємо лінійну місткість ковшів.
