Методичка к Практич занят
.pdfНа рис. 5.1 приведена схема скребкового конвейера с одной (нижней) рабочей ветвью, а на рис. 5.2 – поперечное сечение конвейера.
Рис. 5.1. Схема скребкового конвейера
Рис. 5.2. Поперечное сечение конвейера:
1 – желоб конвейера; 2 – станина; 3 – цепи; 4 – скребок
5.2. Определение скорости движения скребков
Скорость движения скребков принимается предварительно в пределах: для скребков шириной 200...300 мм, V = 0,1...1,0 м/с; для скребков шириной 400...1200 мм, V = 0,5...0,63 м/с. После определения ширины и высоты желоба скорость уточняется.
20
5.3. Определение геометрических размеров скребка и желоба
Высота желоба, hж, м, определяется по формуле:
hж = |
|
Q |
|
|
, |
(5.1) |
|
3600 Kk V |
γ Kβ ψ |
||||||
|
|
|
|
|
где Kk = Bж = 2,4...4,0 – конструктивный коэффициент; hж
γ – насыпная масса груза, т/м3 (Прилож., табл. 1); Кβ – коэффициент потери производительности на наклонном конвей-
ере (см. табл. 5.2)
ψ – коэффициент заполнения сечения, для легкосыпучих грузов ψ = 0,5...0,6; для плохосыпучих кусковых грузов ψ = 0,7...0,8.
Т а б л и ц а 5.2
Коэффициент Кβ, зависящий от величины наклона конвейера
β, град |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
Легкосыпучий, мелкокусковой, |
0,93 |
0,85 |
0,75 |
0,65 |
0,55 |
зернистый, порошкообразный |
|
|
|
|
|
Плохосыпучий, кусковый |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
Примечание. Для промежуточных значений Кβ определяется методом линейного интерполирования.
Ширина желоба, Bж, м:
Вж = Кk hж . |
(5.2) |
Ширина желоба проверяется по кусковатости груза по формулам:
– для двухцепных конвейеров:
Вж ≥ (3,0...4,0) а ' – для сортированных грузов,
Вж ≥ (2,0...2,5) а'max – для несортированных (рядовых) грузов;
– для одноцепных конвейеров:
Вж ≥ (5,0...7,0) а ' – для сортированных грузов,
Вж ≥ (3,0...3,5) а'max – для несортированных (рядовых) грузов.
Для скребков шириной до 400 мм применяют одну цепь, при большей ширине – две.
21
Высота скребка принимается равной
hс = hж + (25...50), мм.
Ширина скребка
Вс = Вж – (10...30), мм.
Рассчитанные высота и ширина скребка округляются до ближайших стандартных из рядов
hс, мм = 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400.
Вс, мм = 200, 250, 320, 400, 500, 650, 800, 1200.
По принятым стандартным размерам уточняются размеры желоба и скорость движения скребков
Вж.у. = Вс + (10...30) мм; hж.у. = hс – (25...50) мм.
V = |
|
Q |
|
|
|
. |
3600 B |
h |
γ K |
β |
ψ |
||
|
ж.у. |
ж.у. |
|
|
|
5.4. Определение погонных нагрузок
Погонный вес груза, qв, Н/м:
qв = 3Q,6 gV .
(5.3)
(5.4)
Погонный вес ходовой части, q0, Н/м, определяется по приближенной эмпирической формуле
q0 = Kq qв , |
(5.5) |
где Kq – эмпирический коэффициент (Kq = 0,5...0,6 – для одноцепных конвейеров, Kq = 0,6...0,8 – для двухцепных конвейеров).
5.5. Определение натяжений в цепи
Натяжения определяются методом обхода по контуру.
Для наклонных конвейеров минимальное натяжение Smin может быть:
22
в точке 1, если выполняется условие
(w 'гр qв + w '0 q0 ) l cos β > (qв + q0 ) l sin β , |
(5.6) |
в точке 2, в противном случае.
Величина минимального натяжения принимается в пределах 3000...10000 Н и проверяется по условию устойчивости скребка в точке
наименьшего натяжения, Smin.гр , Н, на грузовой ветви (отклонение оси скребка от нормали к дну желоба не должно превышать 3°).
Smin.гр ≥19,1 |
Wг h 1 |
, |
(5.7) |
|
|||
|
tц |
|
где Wг = qв tс(w 'гр cos β +sin β) , Н;
tс – шаг скребков, м, должен удовлетворять условию: tc ≥1,5 а'max ,
шаг скребков принимается кратным двум шагам цепи;
w 'гр – коэффициент сопротивления перемещению груза по желобу, принимается w 'гр = 1,1·fтр;
fтр – коэффициент трения транспортируемого материала о материал желоба (Прилож., табл. 1);
h1 – высота приложения к скребку силы Wг , м, принимается рав-
ной: h1 = hс – для крупнокусковых материалов, h1 = 0,8∙hс – для остальных материалов;
tц – шаг выбранной цепи, можно принять tц = 0,2 м. При минимальном натяжении в точке 1:
|
S1 = Smin . |
(5.8) |
S2 = S1 +W1,2 ; |
W1,2 = q0 l (w '0 cos β −sin β), |
(5.9) |
где w '0 – коэффициент сопротивления перемещению цепи со скребками, принимается w '0 = 0,25…0,4.
S3 = S2 K , |
K = 1,05…1,1. |
(5.10) |
23
|
|
|
S4 |
= S3 +W3,4 . |
(5.11) |
W3,4 |
= q0 |
l (w '0 cos β +sin β) + qв l (w 'гр cos β +sin β) |
(5.12) |
||
При минимальном натяжении в точке 2: |
|
||||
|
|
|
S2 = Smin . |
(5.13) |
|
|
|
|
S3 = S2 K , |
K = 1,05…1,1. |
(5.14) |
|
|
|
S4 |
= S3 +W3,4 . |
(5.15) |
W3,4 |
= q0 |
l (w '0 cos β +sin β) + qв l (w 'гр cos β +sin β) |
(5.16) |
||
S1 = S2 −W1,2 ; |
W1,2 |
= q0 l (w '0 cos β −sin β), |
(5.17) |
5.5. Выбор цепи
Цепь выбирается так же, как и для пластинчатого конвейера. Динамические нагрузки, Sдин , Н, определяются по формуле:
Sдин = 6 π2 |
(с' q |
0 |
+0,3 |
q |
в |
) L |
V 2 |
|
|
|
|
|
к |
|
, |
(5.18) |
|||
|
|
g z2 tц |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
5.6. Расчет мощности привода
Производится так же, как и для пластинчатых конвейеров (см. пункт 4.3).
Мощность привода N, кВт, определяется по формуле (4.27):
N = Kз |
|
W0 |
V |
. |
|
1000 |
ηм |
||||
|
|
24
ЗАНЯТИЕ 6
РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО КОВШОВОГО ЭЛЕВАТОРА
Цель занятия – определение скорости движения ковшовой ленты, емкости и шага ковшей, выбор типа ковша, расчет натяжений ленты в характеристических точках и мощности привода.
6.1. Исходные данные
Исходные данные по вариантам приведены в табл. 6.1.
|
|
Варианты заданий |
|
Т а б л и ц а 6.1 |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Транспортируемый |
Q, т/ч |
Н, м |
|
Dб, м |
Способ |
|
п/п |
материал |
|
разгрузки |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
1 |
Агломерат железн. руды |
30 |
10 |
|
0,4 |
самотечная |
|
2 |
Апатит |
40 |
20 |
|
1,0 |
центробежная |
|
3 |
Гипс |
50 |
15 |
|
1,0 |
центробежная |
|
4 |
Гравий |
45 |
50 |
|
0,63 |
центробежная |
|
5 |
Глинозем |
30 |
60 |
|
0,5 |
самотечная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Земля формовочная |
60 |
30 |
|
0,8 |
центробежная |
|
7 |
Зола сухая |
20 |
40 |
|
0,4 |
самотечная |
|
8 |
Кокс |
40 |
30 |
|
0,63 |
самотечная |
|
9 |
Мука |
30 |
50 |
|
0,63 |
центробежная |
|
10 |
Песок сухой |
50 |
25 |
|
0,63 |
центробежная |
|
11 |
Пшеница |
60 |
20 |
|
0,8 |
центробежная |
|
12 |
Цемент |
40 |
25 |
|
0.4 |
самотечная |
|
13 |
Шлак |
35 |
50 |
|
0,5 |
центробежная |
|
14 |
Гипс |
45 |
30 |
|
0,4 |
самотечная |
|
15 |
Земля формовочная |
55 |
40 |
|
0,63 |
центробежная |
|
16 |
Кокс |
35 |
50 |
|
0,5 |
самотечная |
|
17 |
Песок сухой |
25 |
40 |
|
0,4 |
самотечная |
|
18 |
Пшеница |
30 |
40 |
|
0,63 |
центробежная |
|
19 |
Цемент |
30 |
50 |
|
0,4 |
самотечная |
|
20 |
Щебень |
50 |
30 |
|
0,5 |
центробежная |
|
21 |
Зола сухая |
40 |
20 |
|
0,8 |
центробежная |
|
22 |
Мука |
20 |
25 |
|
0,4 |
самотечная |
|
23 |
Глинозем |
60 |
30 |
|
0,8 |
центробежная |
|
24 |
Уголь каменный |
75 |
15 |
|
1,0 |
самотечная |
|
25 |
Апатит |
25 |
35 |
|
0,7 |
центробежная |
|
25
Обозначения в табл. 6.1:
Q – массовая производительность, т/ч; Н – высота элеватора, м;
D6 – диаметр приводного барабана, м. Расчетная схема элеватора приведена на рис. 6.1.
Рис. 6.1. Расчетная схема элеватора
6.2.Определение скорости движения ковшовой ленты
Взависимости от способа разгрузки ковшей скорость, V, м/с, определяется по формулам:
– при центробежной разгрузке
V ≥ |
|
|
Dб |
|
; |
(6.1) |
|||
0,204 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||
– при самотечной разгрузке |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
V ≤ |
|
Dб |
. |
|
(6.2) |
||||
0,6 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6.3. Выбор типа ковшей и определение их параметров
Тип ковша выбирается в зависимости от способа разгрузки и характеристики транспортируемого материала. При центробежной разгрузке хорошо сыпучих материалов принимают тип Г (глубокие); плохо
26
сыпучих материалов – тип М (мелкие). При самотечной разгрузке принимают ковши типа О (остроугольные с бортовыми направляющими).
Емкость и шаг ковшей определяют следующим образом, л/м:
i0 |
= |
Q |
, |
(6.3) |
ak |
3,6 V γ ψ |
|
|
где i0 – емкость ковша, л; aк – шаг ковшей, м;
γ – насыпная масса груза, т/м3 (Прилож., табл. 1); ψ – коэффициент заполнения ковша, принимают ψ = 0,65...0,8.
По табл. 6.2 принимается ближайшее стандартное значение и определяется емкость и шаг ковшей.
|
|
Параметры ковшей |
|
|
|
Т а б л и ц а 6.2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вк, м |
Ак, м |
ак, м |
i0, л |
|
i0 |
|
|
Тип |
|
|
аK |
|
ковша |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
0,125 |
0,09 |
0,32 |
0,4 |
1,3 |
|
|
|
|
|
0,16 |
0,105 |
0,32 |
0,6 |
2,0 |
|
|
|
|
|
0,2 |
0,125 |
0,4 |
1,3 |
3,24 |
|
|
|
||
0,25 |
0,14 |
0,4 |
2,0 |
5,0 |
|
|
Тип Г |
|
|
0,32 |
0,175 |
0,5 |
4,0 |
8,0 |
|
|
|
||
0,4 |
0,195 |
0,5 |
6,3 |
12,6 |
|
|
|
||
0,5 |
0,235 |
0,63 |
12,0 |
19,0 |
|
|
|
||
0,65 |
0,25 |
0,63 |
18,0 |
28,6 |
|
|
|
||
0,1 |
0,05 |
0,2 |
0,1 |
0,5 |
|
|
|
|
|
0,125 |
0,065 |
0,3 |
0,2 |
0,66 |
|
|
|
||
0,16 |
0,075 |
0,3 |
0,35 |
1,17 |
|
|
|
||
0,2 |
0,095 |
0,4 |
0,75 |
1,87 |
|
Тип М |
|
||
0,25 |
0,12 |
0,4 |
1,4 |
3,5 |
|
|
|
|
|
0,32 |
0,145 |
0,5 |
2,7 |
5,4 |
|
|
|
|
|
0,4 |
0,17 |
0,5 |
4,2 |
8,4 |
|
|
|
|
|
0,16 |
0,105 |
0,16 |
0,65 |
4,06 |
|
|
|
||
0,2 |
0,125 |
0,2 |
1,3 |
6,5 |
|
|
|
|
|
0,25 |
0,14 |
0,2 |
2,0 |
10,0 |
|
Тип О |
|
||
0,32 |
0,165 |
0,25 |
4,0 |
16,0 |
|
|
|||
|
|
|
|||||||
0,4 |
0,225 |
0,32 |
7,8 |
24,4 |
|
|
|
||
0,5 |
0,28 |
0,4 |
16,5 |
41,2 |
|
|
|
27
Затем уточняется скорость движения ковшей, V, м/с
|
V = |
Q aK |
|
|
|
|
, |
(6.4) |
|
|
3,6 i ψ ρ |
|||
|
0 |
|
|
|
и проверяется выполнение условия способа разгрузки: |
|
|||
Dб ≤ 0,204∙V2 |
– для центробежной разгрузки; |
|
||
Dб ≥ 0,64∙V2 |
– для самотечной разгрузки. |
|
6.4. Определение натяжений ленты
Натяжение ленты в характеристических точках (см. рис. 6.1) определяются методом обхода по контуру.
Минимальное натяжение, которое всегда будет в точке 2, определяется по эмпирической формуле, Н:
S2 = Smin = 5·qв. |
(6.5) |
Погонные нагрузки:
– от веса груза, qв, Н/м:
q |
= |
Q g |
; |
(6.6) |
|
3,6 V |
|||||
в |
|
|
|
– от веса гибкого элемента с ковшами, q0, Н/м:
|
|
|
q0 = Kх Q g , |
|
(6.7) |
|||
где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2. |
|
|
||||||
|
Kх – эмпирический коэффициент (см. табл. 6.3) |
|
|
|||||
|
|
Значения коэффициент Kх |
Т а б л и ц а 6.3 |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип ковша |
|
Производительность элеватора, т/ч |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
До 10 |
|
10...25 |
|
25...50 |
50...100 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Типы Г и М |
0,60 |
|
0,50 |
|
0,45 |
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип О |
– |
|
– |
|
0,60 |
0,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28
Натяжения в остальных точках, Н: |
|
S3 = S2∙K + W3, |
(6.8) |
где W3 – сопротивление зачерпыванию ковшом транспортируемого материала в загрузочном башмаке. Определяется по эмпирической формуле, Н:
W3 = KЗ∙qв; |
(6.9) |
КЗ – коэффициент зачерпывания, выражающий удельную работу, затрачиваемую на зачерпывание 1 кг груза. Для порошкообразных и
мелкокусковых |
грузов КЗ = 1,25...2,5; |
для среднекусковых |
грузов |
|
КЗ = 2,0...4,0; |
|
|
|
|
К – коэффициент, учитывающий сопротивление на отклоняющем |
||||
барабане, принимается К = 1,05. |
|
|
||
S4 |
= S3 |
+ W3,4; |
W3,4 = (q0 + qв)·H. |
(6.10) |
S1 |
= S2 |
– W1,2; |
W1,.2 = – q·H. |
(6.11) |
6.5. Проверка надежности передачи тягового усилия
Надежная передача тягового усилия ленте приводным барабаном будет осуществляться при выполнении условия
eµαр ≤ eфµα ,
где eµαр – расчетный (необходимый) тяговый фактор:
eµα = S4 ;
P S1
eФµα – фактический тяговый фактор (Прилож., табл. 7.)
6.6. Расчет мощности привода
Мощность привода N, кВт, определяется по формуле:
N = Kз |
|
W0 |
V |
. |
|
1000 |
ηм |
||||
|
|
где W0 = S4 −S1 .
(6.12)
(6.13)
29