ПРИМЕР РАСЧЕТА КРУТОНАКЛОННОГО КОНВЕЙЕРА

Рассчитать крутонаклонный конвейер, имеющий ленту с перегородками, для транспортирования мелкокусковой сухой глины на расстояние L_г = 25 м (по горизонтали). Производительность конвейера Q = 250 т/ч, угол наклона b = 40°. Работа — круглосуточная (режим работы — тяжелый).

Из табл. 4.1 для мелкокусковой сухой глины плотность (насыпная) r = 1,0 т/м³, угол естественного откоса в покое j = 50°.

Скорость транспортирования примем равной u = 2 м/с (см. параграфы 6.2, 7.2).

По формуле (7.1) определяем ширину ленты:

В = = 0,68 м.

Здесь коэффициент k₁ » 270 принят из табл. 7.6 для угла естественного откоса груза j = 45° и угла наклона конвейера b = 40°.

Из табл. 4.3 выбираем в качестве тягового органа резинотканевую ленту общего назначения типа 3 с классом прочности резиновой обкладки С. Из табл. 4.4 выбираем ленту шириной В = 650 мм с пятью тяговыми прокладками прочностью 55 Н/мм, что соответствует (см. табл. 4.6) марке ткани прокладок БКНЛ-65. Максимально допустимая рабочая нагрузка тяговой прокладки (см. табл. 4.5) k_p = 6 Н/мм.

Толщина конвейерной ленты согласно (4.12) d = zd_п.т + d_р = 5×1,15 + 3 = = 8,75 мм. Здесь d_п.т = 1,15 мм (см. табл. 4.7); d_р = 3 мм (см. табл. 4.9).

Погонная масса ленты [см. (7.4)] q_л = 1,1×0,65 (8,75+ 0,8×150´5/600) = = 6,97 кг/м при высоте перегородки h_п = 150 мм, толщине d_п = 5 мм, шаге перегородок (см. табл. 7.2 для ленты с двумя перегородками), t_п = 600 мм.

По формуле (5.12) погонная масса груза q = Q/(3,6u) = 250/(3,6×2) = = 34,71 кг/м.

Принимаем шаг роликоопор рабочей ветви l_р = 1,5 м, холостой ветви l_х = 3 м (см. параграф 7.3). Погонная масса вращающихся частей роликоопор рабочей ветви (имеющей желобчатую форму сечения) по формуле (7.7)

q = (10 × 0,65 + 7) = 9 кг/м;

то же на холостой ветви (имеющей сечение плоской формы)

q = (10 В + k) (10 × 0,65 + 3) = 3,2 кг/м.

Тяговая сила конвейера, согласно (6.13), с учетом сопротивления на погрузочном пункте F₀ = [wL_г (q + q_к) + qH] gk_к + F_погр = [0,02×25 (34,71 + 26,14) + + 34,71×20,98] 9,81×1,2+140 = 9070 Н.

Здесь коэффициент сопротивления движению w = 0,02 (по рекомендациям параграфа 7.3); погонная масса движущихся частей конвейера согласно (6.12), (5.18) и (5.23)

qк = 2qл + q + q = 2 × 6,97 + 9 + 3,2 = 26,14 кг/м;

высота подъема груза Н = L tg b = 25 tg 40° = 20,98 м; коэффициент k_к = 1,2×1×1×1×1 = = 1,2; сопротивление в пункте погрузки по формуле (5.27) F_погр = 250×9,81×2/36 » » 140 Н

Мощность привода согласно (6.19) и (6.21) P = kF₀u / (10³ h_барh) = = 1,35×9070×2 / (10³×0,91×0,96) = 28,03 кВт.

В последней формуле коэффициент k принят равным 1,35, КПД барабана h_бар определен по формуле (6.20):

hбар = = 0,91

при

ks = = 2,15,

определенном по формуле (6.15) при коэффициенте сцепления барабана с лентой f = 0,2 (табл. 6.7) и угле обхвата лентой барабана a = 180° = p рад. Коэффициент сопротивления барабана w = 0,03 [см. пояснении к формуле (6.20)], КПД передачи h = 0,96 выбран из табл. 5.1 и предположении, что и приводе конвейера будет установлен двухступенчатый редуктор. Из табл. III.3.2 выбираем электродвигатель с повышенным пусковым моментом типа 4АР225М8УЗ мощностью 30 кВт при частоте вращения п = 735 мин^-1.

По формуле (6.14) максимальное статическое натяжение ленты F_mах = = 2,15×9070 = 19 500 Н.

По формуле (6.16) проверим прочность ленты. Требуемое число тяговых прокладок z = 19 500 / (6×0,65×10³) = 5, что соответствует ранее выбранному числу тяговых прокладок в ленте. Прочность ленты обеспечивается.

По формуле (6.3) определим наименьший диаметр приводного барабана D_п.б = 135×5 = 675 мм, где k — коэффициент, выбираемый из табл. 6.6, согласно которой k_min = 125. Примем k = 135.

Принимаем диаметр барабана из стандартного ряда по ГОСТ 22644—77 (см. параграф 6.2) равным D_п.б = 800 мм.

По формуле (6.6) проверим правильность выбора диаметра приводного барабана: D_п.б = 0,8 м > 360×9070/(0,65×10⁵×3,14×180×0,2) = 0,44 м, т.е. условие (6.6) обеспечивается.

Длину барабана (см. табл. 6.8) примем равной l_п.б = В + 100 = 650 + 100 = = 750 мм, стрела выпуклости барабана равна 2,0 мм (см. табл. 6.9).

Частоту вращения приводного барабана определим по формуле (6.22): n_п.в = 60×2/(3,14×0,8) = 47,75 мин^-1.

Передаточное число привода по формуле (6.23) и = 735/47,75 = 15,39.

Согласно пояснениям к формуле (1.101), расчетная мощность на быстроходном валу редуктора для машин непрерывного действия принимается равной наибольшей статической мощности: Р_р = Р_о = 28,03 кВт.

Из табл. III.4.2 принимаем редуктор цилиндрический двухступенчатый горизонтальный типоразмера Ц2-400 с передаточным числом и_р = 12,41 и мощностью на быстроходном валу при тяжелом режиме работы 31,3 кВт.

При этом фактическая скорость ленты [см. (6.24)] u_ф = 3,14 × 0,8 × 735 / / (60×12,41) = 2,48 м/с, что соответствует рекомендациям ГОСТ 22644—77 (см. параграф 6.2).

Фактическая производительность из формулы (7.1)

Qф = В k1uфr = 0,652 × 270 × 2,48 × 1,0 = 283 т/ч.

Согласно (5.12), определим фактическую погонную массу груза: q_ф = Q_ф /(3,6u_ф) = 283/(3,6×2,48) =31,7 кг/м. q_ф = 31,7 < q = 34,71 кг/м, следовательно, несколько меньшими будут необходимая тяговая сила конвейера [см. (6.13)] и максимальное статическое натяжение ленты [см. (6.14)].

Проверка двигателя на достаточность пускового момента, на перегрузку тягового органа при пуске и выбор тормоза производится аналогично расчету, приведенному в параграфе 16.1.