Файл: расчет и проектирование ленточного конвейера.docx

Министерство науки и высшего образования РФ
ФГБОУ ВО «Ивановский государственный

химико-технологический университет»
Кафедра технологических машин и оборудования

Расчетная работа
на тему: «РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА»


Выполнил: студент группы 4/31

Иваново 2023

Задание

Рассчитать ленточный горизонтально-наклонный конвейер и спроектировать основные узлы конструкции



Рис.1 - Ленточный горизонтально-наклонный конвейер

Таблица 1- Исходные данные

Вид груза	Плотность γ, кг/м3	Производи -тельность Q, т/ч	Длина конвейера L, м	L1, м	Высота H, м	L2, м	Угол естественного откоса φо
Руда желез.	45	80	100	15	20	30	45

Содержание

1 Конструирование ленточного конвейера и расчёт основных узлов

Рис. 2- Схема ленточного конвейера: 1 – загрузочное устройство; 2 – конвейерная лента; 3 – приводной барабан; 4 – опорный ролик; 5 – привод; 6 – натяжной барабан; 7 – натяжное устройство

Тип роликовых опор – трёхроликовые желобчатые.

Определим ширину конвейерной ленты

---

(1.1)

где Q – производительность конвейера, т/ч;

v – скорость транспортирования груза, м/с;

γ_гр – насыпная плотность сыпучего груза,

φ – угол естественного откоса рассыпания груза, град.;

– коэффициент наклона конвейера, =0,8...0,85.

Скорость транспортера – v = 0,6 м/с



Принимаем ширину ленты по ГОСТ 20-80: В=3000мм.

Выбираем тип ленты по виду груза: БКНЛ-100 с числом прокладок i = 3, (рис. 3). Вычислим толщину ленты δ

(1.2)



Рассчитаем погонный вес ленты и груза

(1.3)





Рис. 3- Конвейерная лента в разрезе

(1.4)



Рассчитаем длину одного ролика (рис. 3)

(1.5)



принимаем L_р= 1200 мм.

Выберем массу ролика по его длине: m_р = 2,4 кг.

Примем диаметр ролика: d_р = 76 мм.

Примем шаг опорных роликов t_р = 1 м.



Рис. 4- Схема опорного ролика

Определим погонный вес трех роликовой опоры для рабочей ветви:

(1.6)



(1.7)



Определим диаметры приводного и натяжного барабанов:

(1.8)

где

---

-коэффициент конструкции барабана;

-коэффициент исполнения барабана;



принимаем

2 Расчет сопротивлений на участках конвейера

Примем начальную скорость v_o = 0

Загрузка материала выполняется на горизонтальной части конвейера →

α₀ = 0°

тогда

(2.1)



Определим сопротивления на рабочей ветви ленты (рис. 4).

Рабочий контур ленты состоит из горизонтального и наклонного участков.



Рис. 5- Расчётная схема сопротивления ленты на рабочей ветви конвейера

На горизонтальном участке

(2.2)

где L_рг = 15 м – длина горизонтального участка конвейера;

ω = 0.04 – коэффициент трения качения.



На наклонном участке

(2.3)

где L_pн – длина наклонного участка конвейера, м;

α – угол наклона конвейера, град.



Определим сопротивления на холостой ветви ленты (рис. 5).


Рис. 5. Расчётная схема сопротивления ленты на холостой ветви конвейера

На горизонтальном участке

(2.4)

где



На наклонном участке

(2.5)

где



Определим натяжения в рассматриваемых точках контура конвейера (рис. 6).

---

Рис. 7- Схема контура конвейера

(2.6)

где – соотвествующие коэффициенты сопротивлений на барабанах и отклоняющих роликах.

Из системы 2.6 выразим натяжение ленты в точке 1

(2.7)

Формула Эйлера

(2.8)

где e = 2,718 – основание натурального логарифма;

f = 0,4 – коэффициент трения между лентой и приводным барабаном;

β = π – угол обхвата барабана лентой.

Решая (2.8) и (2.9) совместно, получим





(2.9)

Определим окружное усилие на барабане

(2.10)



Определим предварительное натяжение ленты

(2.11)



Определим сумму всех сопротивлений на конвейере

(2.12)



Определим максимальное натяжение ленты при пуске

(2.13)

где a = (0,1…0,2) м/с² – линейное ускорение поступательно перемещающихся элементов конвейера;

k_и = (0,05…0,1) – коэффициент инерции вращательных элементов конвейера.



Определим окружное усилие на барабане при пуске

(2.14)



Рассчитаем прочность ленты по погонной нагрузке на 1 см ширины одной прокладки

(2.15)

(2.16)

где [K] – допускаемая нагрузка на 1 см ширины одной прокладки, Н/см;

---

– предел прочности прокладки, Н/см;

n = (8...10) – коэффициент запаса прочности для резинотканевой ленты.

Для ленты БКНЛ-100 – [k] = 10 Н/см, поэтому условие (2.15) выполняется, т.к. k < [k].

3 Кинематический расчет привода

Так как в момент пуска конвейера момент на барабане максимальный, поэтому с учетом динамической нагрузки определим момент на валу приводного барабана

(3.1)



Определим угловую скорость приводного барабана

(3.2)



Тогда мощность на приводном барабане равна

(3.3)



Для электромеханического привода конвейера принимаем редуктор цилиндрический горизонтальный двухступенчатый Ц2У-125 и задаемся синхронной частотой вращения вала электродвигателя: n_с = 1500 об/мин.

Определим общее передаточное число привода (рис. 7)



Рис. 8- Схема привода

(3.4)



Определим общий КПД привода:

(3.5)



Определим расчётную мощность электродвигателя

(3.6)



Выбираем трёхфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель 4А90L4 У3 ГОСТ 19523-81 с параметрами: мощность N_{н эл} = 2,2 кВт; синхронная частота вращения n_c = 1500 об/мин; номинальное скольжение S = 5,4%.

Асинхронная частота вращения вала электродвигателя равна

(3.7)



Уточним общее передаточное число привода

---