ПРИМЕР РАСЧЕТА ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА

Рассчитать винтовой горизонтальный конвейер для перемещения сырого песка насыпной плотностью 1,6 т/м³. Расчетная производительность Q = 40 т/ч, длина конвейера L = 20 м.

Принимаем отношение шага винта к его диаметру k_D = 0,8 (для абразивных материалов) согласно пояснению к формуле (13.3). В соответствии с ГОСТ 2037—82 и рекомендациями табл. 13.2 принимаем частоту вращения винта п_в = 40 мин^-1. Из табл. 13.3 коэффициент заполнения желоба y = 0,125.

Необходимый диаметр винта [см. (13.3)]

D = 0,275 = 508 м,

принимаем k_β = 1, так как конвейер горизонтальный (табл. 13.5).

По данным табл. 13.1 назначаем диаметр винта D = 500 мм, шаг винта S = 400 мм (винт однозаходный).

По условию (13.2) максимально допустимая частота вращения винта

n = = 42,4 мин-1,

т.е. п_в = 40 меньше n = 42,4 мин^-1. Коэффициент k = 30 принят по табл. 13.3.

Мощность на валу винта, потребляемая при работе конвейера [см. (13.4)], Р₀ = 0,0027×40×20×4 = 8,64 кВт, где w — коэффициент сопротивления движению груза, по табл. 13.3 принят w = 4.

Мощность двигателя для привода конвейера [см. (6.21)] Р = (1,25×8,64)/0,96 = = 11,25 кВт, где h = 0,96 (см. табл. 5.1), предполагая, что в приводе будет использован двухступенчатый редуктор.

По табл. III.3.2 выбираем электродвигатель с повышенным пусковым моментом типа 4AP160S6У3 с номинальной мощностью 11 кВт при частоте вращения п = 975 мин^-1 (табл. III.3.1).

Необходимое передаточное число привода [см. (6.23)] и = 975/40 = 24,37. Из табл. Ш.4.2 выбираем редуктор типоразмера Ц2-250 с передаточным числом и_р = 24,9.

Фактическая частота вращения винта п_в.ф = 975/24,9 = 39,15 мин^-1, т.е. отличается от номинальной на 2%, что допустимо.

Фактическая производительность конвейера [см. (13.6)] Q_ф = 47×0,5²×0,4´ ´ 0,125×39,15×1,6 = 36,7 т/ч, т.е. отличается от расчетной в допустимых пределах.

Вращающий момент на валу винта [см. (13.7)] Т₀ = (9550×8,64) / 39,15 = = 2107 Н×м.

Тангенс угла подъема винтовой линии (по наружному диаметру винта) tga = = = 0,4/(3,14 × 0,5) = 0,255, при этом a = 14°17'.

Приняв из табл. 4.2 коэффициент трения влажного песка по стали (в состоянии покоя) f₀ = 0,6, найдем из соотношения (4.7) коэффициент трения в состоянии относительного движения груза f_д = 0,8 f₀ = 0,8×0,6 = 0,48, а из соотношения (4.8) угол трения r = arctg f_д = arctg 0,48 = 25°40'.

Осевое усилие на винте из формулы (13.8)

Fос = = 14 367 Н, Fос используется при выборе подшипников.