Расчет винтовых конвейеров

В винтовых конвейерах грузом заполняют не более половины площади поперечного сечения, чтобы избежать заклинивания винта, а винт перемещает груз нижней частью своих витков. Груз, вовлекаемый винтовой поверхностью во вращательное движение, удерживается стенками корпуса за счет трения. При этом силы трения на поверхности винта меньше, чем силы трения на стенках корпуса, и винт имеет возможность скользить относительно груза, подавая его вдоль оси вращения поступательно.

Производительность винтового конвейера, т/ч, определяют по формуле

Плотность насыпного груза

Груз р, т/м Коэффициент

Легкие неабразивные

Мелкие сухие обрезки кожи и ткани

Измельченные отходы кожевенного

производства

Гранулированный поливинилхлорид

Сажа:

белая

черная гранулированная

Легкие малоабразивные

Резиновая мука

Тиурам

мел

Тяжелые малоабразивные

Оксид цинка

Каолин

Карбит кальция

Тяжелые абразивные

Зола

Мелкий антрацит

Песок сухой

Цемент

Диаметр винта зависит от размеров транспортируемых кусков:

Рекомендуемые параметры винтовых конвейеров, мм

Диаметр:

винта...........................................................................150; 200; 250; 300; 400; 500; 600

вала винта..................................................................(35 +0, 1)д

Шаг винта для конвейеров:

наклонных....................................................................(0, 5...0, 8)д

горизонтальных............................................................(0, 8...1)д

Коэффициент С

Угол наклона конвейера 0 5 10 15 20

к горизонту, град 1 0, 9 0, 8 0, 7 0, 65

Коэффициент С

Наибольшую допустимую частоту вращения винта можно определить по формуле

Частота вращения винта

Частота вращения, мм, мин 150 2 00 250 300 400 500 600

Минимальная 23, 6 23, 6 23, 6 19 19 19 15

Максимальная 150 150 118 118 95 95 75

Наибольшую частоту вращения винта можно увеличивать для легких неабразивных грузов на 30...50%; ее следует уменьшить для тяжелых неабразивных грузов на 30%, для тяжелых абразивных - на 50 %

Частота вращения винта, мин,

Мощность электродвигателя винтового конвейера расходуется на преодоление сопротивлений от составляющей силы тяжести груза (в наклонных установках); трений груза о желоб и груза о винт; от перемешивания и дробления материала; в подшипниках и передачах.

В соответствии с обозначениями на рис.7.3 составляющая силы тяжести груза, сопротивляющаяся движению осевая сила.

Нормальное давление от груза, расположенного в желобе, и соответственно сила трения груза о желоб.

Сопротивление от дробления и перемешивания материала определяют по практическим данным. Для учета этих сопротивлений вводят поправочный коэффициент, данный ниже.

Для легких неабразивных, главным образом мелкозернистых, грузов...............1, 1...1, 2

Для более тяжелых кусковых малоабразивных грузов...................................1, 2...1, 4(1, 6)

Для тяжелых абразивных материалов.............................................................1, 8...2

Следует считать, что дробление и перемешивание ведут к увеличению силы сопротивления движению, поэтому ее можно рекомендовать умножить на коэффициент

Рис.7.3 Расчетная схема винтового наклонного конвейера

Учитывая это, полное осевое усилие, которое нужно приложить в направлении движения груза для преодоления составляющей силы тяжести, трения груза о желоб и сопротивления на перемешивание и дробление материала, можно определить по формуле

Осевая сила создается упором винта. Крутящий момент Т, Н м, который нужно приложить к винту для создания осевого усилия,

где -радиус, на котором приложена сила трения груза о винт, меняется в зависимости от коэффициента заполнения конвейера и диаметра винта, мм (таб.7.4); - угол подъема винтовой линии винта; - угол трения между материалом и винтом.

Коэффициент заполнения конвейера

Коэффициент 0, 125 0, 25 0, 32 0, 40, мм 0, 39 0, 325 0, 29 0, 255

После подстановки получим

Мощность Р, Вт, необходимая для преодоления указанных состовляющих движению,

Сопротивление, возникающее в радикальных и упорных подшипниках, учитывают собственным коэффициентом полезного действия. Учитывая значительное осевое усилие, принимают для подипников скольжения =0, 9...0, 93; для подшипников качения =0, 95...0, 96.

Приближенно мощность Вт, на валу винта с учетом всех сопротивлений движению