Розрахунок

З табл. 6 для дрібно кускової сухої глини щільність (насипна) ρ = 1, 0 т/м³, кут натурального нахилу в покої φ =50°.

Швидкість транспортування приймаємо V =2 м/с (див. параграфи 6.2, 7.2) довідник [1].

По формулі (7.1) довідник [1] визначаємо ширину стрічки:

Розмір типового шматка несортованого вантажу, який транспортується(див.4.2) довідник [1]

а'=0.8*а_мах=0.8*50=40 мм.

З табл. 4.3 вибираємо в якості тягового органа гумову ткану стрічку загального призначення типа 3 с класом міцності гумової обкладки С. З табл. 4.4 довідник [1] вибираємо стрічку шириною B=650 мм с п'ятьма тяговими прокладками міцністю 55 Н/мм, що відповідає (див. табл. 4.6) довідник [1] марці тканини прокладок БКНЛ-65. Макси­мально допустиме робоче навантаження тягової прокладки (див. табл. 4.5) довідник [1] k_p = 6 Н/мм, з товщиною гумових обкладок класу міцності С (див.табл.4.9) довідник [1] робочої поверхні δ _р=3мм, неробочої поверхні δ _н=1мм.

Позначення стрічки:

«Лента 3 – 650 – 5 – БКНЛ – 55 – 3 – 1 – С» ГОСТ 20-76.

Допускаємо мінімальна ширина стрічки (див. 6.1)

В_mіn=2а'+200=2*40+200=280 мм. 280< 650.

Товщина конвеєрної стрічки згідно (формулу 4.12) довідник [1]

δ =z *δ п.т +δ р =5*1, 15+3=8, 75 мм.

Де δ п.т=1, 15 мм (см. табл. 4.7) довідник [1];

δ р=3 мм (см. табл. 4.9).

Погонна маса стрічки см. (7.4) довідник [1]

q_л= 1, 1*0, 65 (8, 75 +0, 8*150* 5/600) =6, 97 кг/м при висоті перегородки h_п=150 мм, товщині δ п=5 мм, крок перегородок (см. табл. 7.2 для стрічки с двома пере­городками), t_п=600 мм.

По формулі (5.12) погонна маса вантажу

q=Q/(3, 6V)=250/(3, 6*2) =34, 71 кг/м.

Приймаємо крок роликових опор робочої гілки ℓ р=1, 5 м, холостої гілки ℓ х=3 м (см. параграф 7.3). Погонна маса обертаючих частин роликових опор робочої гілки (яка має жолобчату форму перерізу) по формулі (7.7) довідник [1]

q^p_р = (10 * 0, 65 +7) = 9 кг/м;

те ж на холостій гільці (яка має переріз плоскої форми)

F_o=[w L_г (q + q_к) ± q H]g k_к + F_пoгp=[0, 02*25(34, 71+26, 14)-34, 71*20, 98]*9, 81*1, 2+140= =7671, 89 (H).

Де коефіцієнт опору руху w = 0, 02 (по реко­мендаціям параграфа 7.3) довідник [1]; погонна маса рухомих частин конвеєра згідно (6.12), (5.18) и (5.23)

висота підйому вантажу

H = L* tgβ =25*tg40°=20, 98 м;

коефіцієнт k_к= 1, 2*1*1*1*1 = 1, 2;

опір в пункті завантаження визначаємо по формулі (5.27) довідник [1]

F_пoгp= 250*9, 81*2/36≈ 140 H

Потужність привода згідно (6.19) и (6.21) довідник [1]

Р= k F_оv/(10³ η _бар η) = 1, 35*9070*2/ (10³ * *0, 91* 0, 96) =28, 03 кВт.

В останній формулі коефіцієнт k приймаємо рівним 1, 35; коефіцієнт корисної дії (КПД) барабана η _бар визначаємо по формулі (6.20):

η _бар== 0, 91

При

визначеному по формулі (6.15) при коефіцієнті зчеплення ба­рабана зі стрічкою f=0, 2 (табл. 6.7) і куті обхвату стрічкою барабана α =180°=π рад. коефіцієнт опору барабана ω =0, 03 [див. пояснення до формули (6.20)], коефіцієнт корисної дії (ККД) передачі η =0, 96 вибраний з табл. 5.1 з умови, що в приводі конвеєра буде встановлений двох ступінчатий редуктор. З табл. III.3.2 вибираємо електродвигун з підвищеним пусковим моментом типа 4АР225М8УЗ потужністю 30 кВт при частоті обертання

п =735 мин-¹.

З фоpмули (6.14) максимально статистичний натяг стрічки

Fmах=2, 15*7671, 89=16494, 58 Н.

По формулі (6.16) перевіримо міцність стрічки. Потрібна кількість тягових прокладок z=19 500/(6*0, 65*10³) =5, що відповідає раніш обраному числу тягових прокладок в стрічці. Міцність стрічки забезпечена.

По формулі (6.3) визначаємо найменший діаметр приводного барабана D_п._б=135*5=675 мм, де k— коефіцієнт, який вибраний з табл. 6.6, згідно якої

k_min= 125. Приймаємо k= 135.

Приймаємо діаметр барабана із стандартного ряду по ГОСТ 22644—77 (див. параграф 6.2) який дорівнює D _п.б=800 мм.

По формулі (6.6) перевіримо правильність вибору діаметра приводного барабана:

D _п.б=0, 8 м> 360*9070/(0, 65*10⁵*3, 14*180*0, 2) =0, 44 м, дійсно умова (6.6) довідник [1] забезпечена.

Визначаємо тягове зусилля конвеєра методом обходу по його контуру. Розіб’ємо трасу конвеєра на окремі дільниці (правила в параграфі 5.2.), пронумеруємо їх границі згідно схеми конвеєра. Визначимо натяг стрічки в різних точках траси конвеєра. Обхід почнемо з точки 1, натяг стрічки в який позначимо F₁.

В відповідності з формулою (5.35) натяг стрічки в точці 2.

Опір на холостий гілки в точці 2 при набіганні на опорний ролик

F₂=F₁+F_пов=F₁+F_наб(k_п-1)=F₁+F₁(1, 03-1)=1, 03F₁ (Н);

Натяжіння стрічки на дільниці 2-3 холостої гілки (див. 5.22)

F_2-3=ω g(q^х_рL^х + q_тL^х_г) - q_т g Н^х=0, 03*9, 81(3, 2*33+6, 97*25)-6, 97*9, 81*20= -1285 (Н);

Натяжіння стрічки в точці 3 збігання з опорного ролика

F₃=F₂+F_2-3=1, 03F₁ - 1285 (Н);

Натяжіння стрічки в точці 4

F₄=F₃+F_пов=F₃+F₃(1, 03-1)=1, 05F₃=1, 03(1, 03F₁ – 1285)=1, 06F₁ – 1323 (Н);

F₅=F₄ + F_пов = F₄ + F₄(k-1)=F₄ + F₄(1, 05-1)=1, 05F₄=1, 05(1, 06F₁ – 1323)= 1, 12F₁ –

-1389(Н);

F_5-6=F_загр=F_погр + F_л = 140+100=240 Н;

Формула (5.28). Опір від направляючих бортиків завантажувального лотка

довжиною ℓ =2 м - довжина лотка

F_л = 50*ℓ =50*2=100 (Н);

Натяжіння стрічки в точці 6

F₆=F₅+F_5-6=1, 12F₁ - 1389 + 240 =1, 12F₁ - 1149 Н;

Опір на дільниці 6-7 формула (5.17)

F_6-7= F_г=ω g[(q + q_т )L^г_г + q^р_р L^г] ±(q + q_т ) g Н^х

(5.18) q^р_р =9 кг/м (див. раніше);

L^г_г=L –2 –2=33-2-2=29 м; Н_г≈ Н=20 м;

F_6-7= 0, 03*9, 81[(34, 71 + 6, 97)29 + 9 * 25]+(34, 71 + 6, 97) 9, 81*20=890, 73 Н;

Опір в точці 7 від плугового розвантажувача (5.30)

F_{п р}≈ (27...36)q*B=(27...36)*34, 71*0, 65=609...799;

F_{п р}=800 Н;

Натяжіння стрічки в точці 7.

F₇ =F₆ + F_6-7=1, 12F₁ + 1149 + 890, 73=1, 12F₁ + 2039, 73 Н

Опір на дільниці 7-8 в точці 8 (5.30)

F_7-8=F_{п р} =800 Н;

F₈=F₇+F_7-8=1, 12F₁ + 2039, 73 + 800 = 1, 12F₁ + 2839, 73 Н

q^р_к=(q_л + q^р_р)=6.97+9=15, 97 кг/м;

Опір на прямолінійній порожній дільниці робочої гілки конвеєра (5.21)

F_п=q^р_к g ω L^п_г =15, 97*9, 8*0, 03*5=15, 7 Н;

Натяжіння стрічки в точці 9

F_8-9=F_п=15, 7 Н

F₉= F₈+F_8-9=1, 12F₁ + 2839, 73 +15, 7 = 1, 12F₁ + 2955, 43 Н;

F_наб=F₉ + F₉(k_n-1)=F₉ + F₉(1, 03-1)=1, 03F₉₌ =1, 03(1, 12F₁+2955, 43)=1, 16F₁+ 3044, 1 H;

F_наб=F_cб*e^fα = F₁ * e^fα =F₁ * e^{0, 25*3, 5} =2, 4F₁; 1, 16F₁+ 3044, 1 =2, 4F₁;

F₁ = 2454 H;

F_cб = F₁

Визначаємо на тяжіння стрічки в усіх точках траси конвеєра:

F₂ =1, 03 * 2454 = 2527, 62 Н;

F₃ =1, 03F₁ - 1285 =1, 03*2454 – 1285 = =1242, 62 Н;

F₄ =1, 06F₁ –1323 =1, 06*2454 – 1323 = =1278, 24 Н;

F₅ =1, 13F₁ -82 =1, 13*2454-82= 2691, 02 Н;

F₆=1, 13F₁ +158 =1, 13*2454 + 158 = =2931, 02 Н;

F₇=1, 13F₁ + 958 = 1, 13*2454 + 958 = =3731, 02 Н;

F₈=1, 13F₁ + 973 = 1, 13*2454 + 973 = =3746, 02 Н;

F₉= 1, 12F₁ + 2955, 43 =1, 12*2454 + =2955, 43 = 5703, 91 H

F_наб= 1, 16F₁+ 3044, 1 = 5890, 74 H;

Будуємо графік натягування стрічки

Рис.2. Графік натягування стрічки конвеєра

Довжину барабана (див. табл. 6.8) приймаємо рівною L_п._б=B+100=650+100=750 мм,

стріла випуклості барабана дорівнює 2, 0мм (див. табл. 6.9) довідник [1].

Частоту обертання приводного барабана визначаємо за формулою (6.22):

n _п.в=60*2/(3, 14*0, 8) =47, 75 мин-'.

Передаточне число привода з формули (6.23) довідник [1]

и =735/4 7, 75 =15, 39.

Згідно пояснень до формули (1.101), розрахована потужність на швидкохідному валу редуктора для машин неперервної дії приймається рівною найбільшій статичній потужності: Р_р=Р_о= 28, 03 кВт.

З табл. III.4.2 приймаємо редуктор циліндричний двохсту­пеневий горизонтальний типорозміру Ц2-400 з передаточним числом uр= 12, 41 і потужністю на швидкохідному валу при тяжкому режимі роботи 31, 3 кВт.

Для вибору з'єднувальної муфти між двигуном і редукто­ром визначаємо номінальний обертовий момент двигуна Т_ном = 9550 Рдв/n=9550*30/935=182 Нм.

З урахуванням коефіцієнта кратності максимального моменту дви­гуна приймаємо розрахований момент муфти׃

Для запобігання зворотного руху завантаженої конвеєрної стрічки необхідна пружно-пальцева муфта з гальмівним шківом. З табл.ІІІ.5.9. Вибираємо муфту №1 з найбільшим передатним обертовим моментом Тм=500 Н*м, з діаметром гальмівного шківа D=200 мм. Момент інерції муфти Ім.=0.12 кг*м².

При цьому фактична швидкість стрічки див. (6.24) довідник [1]

V_ф = 3, 14* 0, 8* 735/(60*12, 41) =2, 48 м/с,

що відповідає рекомендаціям ГОСТ 22644—77 (см. параграф 6.2).

Фактична продуктивність з формули (7.1) довідник [1]

Згідно (5.12), визначаємо фактичну погону масу вантажу:

q_ф=Q_ф/(3, 6v_ф)=283/(3, 6*2, 48)=31, 7 кг/м.

q_ф=3, 17 < q=34, 71 кг/м, дійсно, трохи меншим буде необхідна тягова сила конвеєра [див. (6.13)] и максимально статичний натяг стрічки [див. (6.14)].

Фактичне мінімальне натягання стрічки

зна­ходиться в потрібних межах.

Час пуску конвеєра (сек) див. (5.40) довідник [1]

0, 91c< 3c

Тут момент інерції обертових мас на валу двигуна

Маса обертових частин барабанів конвеєра

m_б=m_п.б.+m_H+2m_от ≈ 350+100+2*80=610 кг прийнято орієнтовно,

Середній пусковий момент двигуна (Н*м) див.(1.90) довідник [1]

Т_ср.п == 0, 85² 181, 2 = 209, 5 Н • м.

Номінальний момент двигуна

Tном =181, 2 Н*м.

Момент статичних опорів на валу двигуна див. (5.42), (5.43) довідник [1] T_с=0, 5*11316*0, 5*1/(24, 9*0, 96)=118, 3 Н*м.

Момент сил інерції на валу двигуна (Н*м) при пуску конвеєра [див. (5.41)] T_ин=242, 2-118, 3= 123, 9 Н.м.

Момент на приводному валу (Н*м) при пуску конвеєра згід­но (5.43)...(5.45) довідник [1]

Т_пуск = T_ин.в +T_c.в=Т_ин uη + 0, 5F_о D= 123, 9*24, 9 *0.96+0, 5*11 316*0, 5=5791 Н.м.

Окружнє зусилля на приводному барабані (H) при пуску кон­веєра [див. (5.46)] F_nycк=2.5791/0, 5=23 164 H.

Зусилля в гільці, яка набігає на приводний барабан стрічці конвеєра (H) при пуску див. (5.47) довідник [1]

де коефіцієнт див. (6.15) довідник [1]

Коефіцієнт перевантаження конвеєрної стрічки при пуску див. (5.49) kпер=39610/28800=1, 37< 1, 5 при Fдоп=kрВz=12*800*3=28 800 H.

Момент сил інерції на валу двигуна при гальмуванні (див 5.50)