Файл: Расчет приводного вала ленточного конвейера.docx

Негосударственное образовательное учреждение высшего образования Московский технологический институт

КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Техническая механика»
на тему:

«РАСЧЕТ ПРИВОДНОГО ВАЛА ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА»

Выполнил (а):

Студент (ка) _____ курса

Форма обучения_________

_______________________

(ФИО полностью)

Оглавление

Введение

Тема данной курсовой работы по технической механике: «Расчет приводного вала ленточного конвейера».

Основное назначение ленточных конвейеров - перемещение в горизонтальном и пологонаклонном направлениях разнообразных насыпных и штучных грузов. Одновременно с транспортированием грузов они могут распределять их по заданным пунктам, складировать, накапливая в обусловленных местах, перемещать по технологическим операциям и обеспечивать необходимый ритм производственного процесса.

Нарушение работы хотя бы одного конвейера в общей транспортно-технологической системе вызывает нарушение работы всего комплекса машин системы и предприятия в целом. Кроме того, конвейеры по транспортно-технологическому назначению, как правило, не имеют дублеров. Следовательно, транспортирующие машины непрерывного действия являются исключительно важными и ответственными звеньями оборудования современного предприятия, от действия которых во многом зависит успех его работы. Эти машины должны быть надежными, прочными и долговечными, удобными в эксплуатации и способными работать в автоматическом режиме, поэтому важной задачей является расчет ленточного конвейера и правильный выбор элементов.

---

Актуальность данной темы исследования заключается в том, чтобы правильно научиться рассчитывать приводной вал ленточного конвейера. Правильный расчет и проверка позволят значительно увеличить долговечность работы механизма и его отдельных составляющих, что напрямую влияет на экономию в затратах на замену и ремонт оборудования.

Предметом исследования данной курсовой является расчет и проектирование механического привода.

Объект исследования: Ленточный конвейер.

Целью курсовой работы является расчет приводного вала по условиям, данным в задании, а именно:

• 
  частота вращения приводного вала;
  
• 
  вращающий момент на приводном валу;
  
• 
  диаметр барабана;
  
• 
  максимальный крутящий момент;
  
• 
  расчетный крутящий момент на муфте;
  
• 
  расчетный срок службы.
  

Правильность расчета подтверждается важной проверкой на прочность.

Основными задачами исследования являются:

• 
  получить опыт обработки информации из научной литературы, справочников и электронных ресурсов;
  
• 
  произвести необходимые расчеты: предварительный и уточненный;
  
• 
  по предварительному расчету подобрать необходимый вид подшипников, удовлетворяющий проверке; произвести проверку прочности шпоночного соединения;
  
• 
  определить расчетное усилие S для приводного вала конвейера по формуле ;
  
• 
  по уточненному расчету произвести проверку прочности вала, которая заключается в сравнении коэффициента запаса прочности в опасном сечении sи нормативного запаса прочности.
  

Данной темой занимались такие авторы, как Курмаз Л.В. и Скойбеда А.Т. В своем справочном учебно-методическом пособии «Детали машин. Проектирование», детально разобрали расчет валов и подбор подшипников. Темой ленточных конвейеров занимались авторы Зенков Р.Л., Гнутов А.Н., Дьячков В.К. Под общей редакцией Ю.А. Пертена., издали справочник-пособие «Конвейеры. Справочник», в котором хорошо описывается принцип работы конвейеров, области применения, а также проектирование и расчет.

Также хорошо описывают методы расчетов приводов конвейеров В.Е. Воскресенский в издании “Расчет приводов конвейеров. Детали машин и основы конструирования” и Барабанцев В.А. в издании «Расчет и конструирование приводного вала».[6,7,10]

1 Приводной вал ленточного конвейера

1.1 Общие сведения

---

«В отличие от грузоподъемных машин, которые перемещают грузы определенными порциями и обратным движением без груза возвращаются за новой порцией груза, транспортирующие машины конвейеры предназначаются для перемещения грузов непрерывным потоком без остановок для их загрузки и разгрузки. Конвейеры предназначены для работы с массовыми грузами, т.е. грузами, состоящими из большого числа однородных частиц или кусков, или штучными грузами, перемещаемыми в большом количестве.» [19, с.1]

Ленточные конвейеры остаются наиболее распространенным типом транспортирующих машин непрерывного действия во всех отраслях промышленности. Из более числа конвейерных установок более 90 % составляют ленточные конвейеры. Они используются в горнодобывающей промышленности – для транспортировки руд полезных ископаемых и угля при открытой разработке, в металлургии – для подачи земли и топлива, на предприятиях с поточным производством - для транспортировки заготовок между рабочими местами и т.д.

«Ленточные конвейеры отличаются высокой производительностью до 30-40 тыс. т/ч, простотой конструкции, малой материалоемкостью, и как следствие относительно низкой стоимостью, надежностью в работе и удобством в эксплуатации, относительно небольшим расходом энергии. Достоинствами конвейерных лент являются их относительно малая масса, отсутствие быстроизнашивающихся шарниров, возможность перемещения грузов с большими скоростями. К недостаткам ленточных конвейеров следует отнести пыление при транспортировании мелких сыпучих грузов.» [15, с.80].

1.2 Типы ленточных конвейеров

Ленточные конвейеры могут различаться конструктивно. Наиболее распространены следующие типы:

• 
  Конвейеры прямые
  

В основе – бесконечная гибкая лента, холостую и рабочую ветви которой поддерживают роликоопоры. Приводной барабан сообщает транспортерной ленте поступательное движение; достаточное натяжение ленты обеспечивает натяжное устройство. Производительность прямых конвейеров может достигать 25 тысяч т/ч, а длина – 10 км.

• 
  Желобчатые конвейеры
  

Основание транспортерной ленты – желобчатая роликовая опора, выполненная из стального или алюминиевого профиля.

Наибольшее распространение устройства получили в машиностроении, деревообрабатывающей промышленности, в строительстве, энергетике, при добыче угля. Также может использоваться конвейер для сортировки вторичных отходов при их переработке.

---

• 
  Конвейеры наклонные
  

Основное устройств данного типа от прямых конвейеров – направленность под углом к горизонтали. Принцип действия используется тот же.

Может выполняться, как конвейер с регулировкой угла наклона или же с заданным углом наклона.

Оборудование с большим успехом применяется при необходимости транспортировки штучных и насыпных грузов вверх и вниз на складских и логистических комплексах, в разных сферах промышленности. Наклонные конвейеры – устройства универсальные, их можно использовать и в цехах и на открытом воздухе.

• 
  Конвейеры смешанного типа
  

Некоторая часть конвейерной трассы – прямая, другая наклонная.

Среди оборудования этого типа выделяют L-образный и Z-образный конвейер. Последний вид устройств считается одним из самых сложных. Используют их, как правило, при необходимости установки в ограниченном пространстве, там, где невозможно сконструировать линию, состоящую из обычных прямых и наклонных конвейеров.

• 
  Конвейеры поворотные
  

Лента транспортера перемещается в стальной основе по ползунам, разделенным на сегменты. Отличительная особенность оборудования – наличие системы передачи вращательного момента.

Поворотный конвейер применяется во многих отраслях промышленности, наибольшее распространение получил в кондитерском производстве.

• 
  Конвейеры телескопические
  

Оборудование – оптимальный вариант для транспортировки сыпучих материалов на речных и морских судах, в карьерах и пр. Телескопический конвейер позволяет изменять длину и угол наклона в процессе работы. Останавливать устройство и освобождать его от транспортируемого груза нет необходимости. Процесс загрузки и выгрузки при использовании оборудования максимально эффективен. Конечно, перечисленными видами далеко не исчерпывается конвейерное оборудование. Существует множество устройств, которые выполняют самые разнообразные общие и специфические задачи. [19]

1.3 Основные составляющие ленточных конвейеров

Рис.1 Общая схема ленточного конвейера [9]

1 – разгрузочная воронка; 2 – приводный барабан; 3 – рабочая ветвь ленты; 4 – передвижное сбрасывающее устройство; 5 – роликоопоры рабочей ветви ленты; 6 – загрузочная воронка; 7 – натяжной барабан; 8 – груз натяжного устройства; 9 – роликоопоры холостой ветви ленты; 10 – отклоняющий барабан; 11 – холостая ветвь ленты.

---

На приводном валу ленточного конвейера устанавливают барабан (рис. 2). Барабаны ленточных конвейеров изготавливают сварным (рис. 2 и рис. 3) или литыми. В сварной конструкции за счет уменьшения толщины элементов возможно сокращение расхода металла и уменьшение массы барабана. Поэтому в курсовой работе предпочтение следует отдавать сварной конструкции барабана. Барабаны с двумя ступицами (рис. 2 и рис. 3) закрепляют на валу одной шпонкой со стороны подвода крутящего момента. Опоры приводного вала устанавливают на расстоянии 100…200 мм от кромок барабана (рис. 2). При этом опоры выполняют преимущественно радиальными сферическими подшипниками качения (в основном шариковыми).



Рис.2 Разрез барабана [9]



Рис. 3 Разрез барабана [9]
Обод сварного барабана изготавливают из стандартной трубы или сваривают из листа. Толщина обода составляет 10…15 мм, поэтому при выборе трубы следует учесть припуск на обработку обода по наружному диаметру. Внутреннюю поверхность обода протачивают в местах установки дисков (рис. 2).

Диски изготавливают из листа толщиной 6…8 мм, ребра – из полосы такой же толщины.

Размеры ступицы следующие:

1. 
   диаметр ;
   
2. 
   длина , где d – диаметр вала в зоне посадки ступицы.
   

Шпоночное соединение предусматривают только в одной ступице со стороны подвода крутящего момента (рис. 2). Размеры поперечного сечения шпонки принимают по таблице П1 приложения.

Наружный диаметр барабана и его длина задаются. Если величина не задана, то ее принимают равной .

Расчетные схемы приводных валов ленточных конвейеров представлены на рисунке 4.



а) б)

Рис. 4 Расчетные схемы приводных валов ленточных конвейеров

---