Розрахунок основних параметрів підйомно-транспортних машин (стр. 3 из 4)

1. Визначаємо необхідний діаметр гвинта (рисунок 4), м:

d =

,

де П - продуктивність конвеєра, 15 т/год.,

t = (0,8¸1) * d - крок гвинта, м; t = 1,y - коефіцієнт заповнення (таблиця 4.2 мет. вк), y =0,125

с - коефіцієнт, що залежить від кута нахилу конвейєра (таблиця 4.3), С=0,6;

r - щільність вантажу, т/м^3,r =1,2;

n - частота обертання гвинта, об/хв:

n £

,

де А - координуючий коефіцієнт (таблиця 4.2), А=30;

d =

,

2. Розрахований діаметр гвинта повинен задовольняти умові:

d ³ (10¸12) a d ³10*0,05=0,5м;

де а - розмір кусків сортованого вантажу, м

Значення d, з врахуванням останньої умови, округлити до найближчого діаметру з ряду: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8 м.

Необхідний діаметр гвинта d =0,5м;

3. Обчислюємо швидкість транспортування матеріалу, м/с:

м/с;

4. Визначаємо потужність на валу гвинта, кВт:

N_гв=

,

де Н - висота транспортування, м: Н= L * sin20˚= 25*0.342= 8.55м

L - довжина конвеєра, м;

w - загальний коефіцієнт опору переміщення вантажу (табл.4.2мет. вк): ω=4,0;

N_гв =

;

5. Встановлюємо потужність привода конвейєра, кВт:

N_к³ N_гв / h_о,

де h₀ - ККД приводу, h₀ = 0,8... .0,9: h₀ = 0,8;

N_к ³ 4,52 /0,8 = 5,6 кВт;

6. Визначаємо крутний момент на валу двигуна, кН×м:

М =

.

7. Розраховуємо найбільшу діючу на гвинт поздовжню силу, кН:

Р =

= ;

де r - радіус, на якому діє сила Р (приймають r = (0,7¸0,8) d/2): r= 0.8*

;

a - кут нахилу гвинтової лінії на радіусі r (орієнтовно a = аrctg t/ (2d)):

a = аrctg t/ (2d) =

j - кут тертя вантажу по поверхні гвинта (tg j = w_в; w_в - коефіцієнт тертя вантажу по поверхні гвинта, див. таблицю 3.4мет. вк): tg j =0,6., j=30,9

Задача № 5. Розрахунок ковшового елеватора

Рисунок 5 - Схема для розрахунку ковшового елеватора:

а - схема елеватора; б - діаграма натягу стрічки

Вихідні дані:

Продуктивність елеватора П, т/год54

Висота підйому вантажа Н_е, м27

Поверхня приводного барабану (сталь - С; чавун - Ч; гума - Г) С

Транспортуємий матеріал крейда

Щільність матеріалу r, т/м³1,1

Хід роботи:

В залежності від властивостей транспортуємого вантажу вибрати з таблиці 5.2 методичних вказівок тип елеватора, тип ковшів, коефіцієнт їх заповнення, швидкість руху стрічки (рисунок 5).

Таблиця 5.1 Данні для розрахунків

Вантаж	Тип елеватора	Тип ковшів	Коефіцієнт напов- нення ковшів y		Швидкість стрічки, м/с
Крейда	Швидкохідний З відцентровим розвантаженням	Г		0,6	1,0…2,0 υ=1,5

2. Визначити лінійний об’єм ковшів, л/м:

= л/м;

де U - геометрично корисний об’єм ковша, л;

t_k - крок ковшів, м;

П - продуктивність елеватора, т/год;

r - щільність транспортуючого матеріалу, т/м³;

y - середній коефіцієнт наповнення ковшів;

v - швидкість стрічки, м/с.

Вибрати тип ковша з таблиці 5.3 мет. вк., виписавши його основні параметри; встановити ширину стрічки.

Таблиця 5.2 Основні параметри ковша

Ширина ковша	Ширина стрічки В, мм		Крок ковшів	М
Вк, мм	І ряд	ІІ ряд	tk, мм	U, л	U/tk, л/м
500	550	600	630	12,0	19,0

3. Уточнити коефіцієнт наповнення ковшів y_у при прийнятих параметрах ковшів (таблиця 5.2), швидкості стрічки (таблиця 5.1) і заданій продуктивності:

y_у =

, y_у = ,

З метою додержання елеватором необхідної продуктивності уточнений коефіцієнт y_у повинен мати значення, яке б задовольняло умові y_у < y.

Умова виконується: 0,477 < 0,6;

4. Прийняти, на основі вибраної ширини стрічки (таблиця 5.2), з рекомендованого діапазону (таблиця 1.11мет. вк) більшу кількість прокладок і в тяговому елементі елеватора: і = 4;

5. Обчислити радіус приводного барабану, мм:

R = (63¸75) i, R = 70*4= 280мм;

Отриманий результат округляємо до найближчого розміру із ряду: 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500 мм. R =250 мм;

6. Знайти частоту обертання барабану (1/хв), при швидкості стрічки u:

n = 30 v / p R, n = 30*1,5/3,14*0,25 = 57,32484 об/хв.;

7. Визначити полюсну відстань, м:

l =

, l =

де g - прискорення вільного падіння, м/с².

8. Визначити лінійні навантаження, Н/м:

маси тягового елемента

q_o = (m_c + m_k t_k) g,

де m_c - лінійна маса стрічки, кг/м; m_k - маса ковша, кг; t_k - крок ковшів, м.

При орієнтовних розрахунках:

m_c =

, m_c =

m_C-300 = 0,6¸0,7 кг/м - лінійна маса умовної стрічки з 1-єю прокладкою шириною 0,3 м: m_C-300= 0,6м; В - ширина стрічки, м; і - кількість прокладок;

m_k =

,

m_k =

U - об’єм ковша, м³: U=12,0 м³;

В_k - ширина ковша, м: В_k =0,5м;

h - товщина стінок ковша (h =0,003... .0,006 м): h =0,004м;

Н - висота ковша (для глибоких та мілких ковшів Н = (2,5...3,0) - ¹t_k; для інших типів - Н » t_k): Н =0,3*0,63 = 0,189;

r_k - щільність матеріалу ковша, кг/м³ (для сталі - r_k = 7800 кг/м³);

q_o = (4,8 +2364,71*0,63) *9,81= 14661,70521 = 14,6*10³ Н/м

транспортуємого матеріалу

q_в =

, q_в =

на завантаженій гілці

q = q_o + q_в, q = 14661,70521 + 98,1=14759,80521 =14,75 Н/м;

9. Визначити мінімальний натяг (точка І на рисунку 5, б) стрічки елеватора S₀, H, враховуючи, що для забезпечення запасу по зчепленню приймають S₀ ≥ 500 H:

S₀ ³

,

де Н_е - висота підйому вантажу, м: Н_е=27;

W_оп - опір наповненню ковшів вантажем, Н;

е^ma - тяговий фактор (таблиці 1.9, 1.10);

x - узагальнений коефіцієнт опору на барабані (при куті обхвату 90⁰ - x = 1,02¸1,03; при куті обхвату 180⁰ - x = 1,03¸1,07): x = 1,05;

W_оп = к_чер q_в = 2,0 * 98,1 = 196,2

к_чер - коефіцієнт черпання, Н (по рекомендації Ганфштенгеля к_чер = 1,25¸2,5 - для порошковидних і дрібнокускових вантажів; к_чер = 2¸4 - для середньокускових вантажів): к_чер = 2,0;

S₀ ³

, - 626457,425 < 500 Н;

10. Обчислити натяг стрічки в набігаючій S_нб (точка 3 на рисунку 5, б) і збігаючій S_зб (точка 4) гілках, Н:

S_нб = x S_o + W_оп +q H_e, S_зб = S_o + q H_e.

S_нб = 1,05*500 +196,2 +14,75*27=1119,45 Н.,

S_зб = 500 +14,75*27=898,25 Н;

11. Визначити міцність тканини прокладок S_р (Н/м ширини стрічки) і вибрати матеріал тягового каркасу стрічки (таблиця 1.12):

S_p³

, S_p³