ПРАКТИКА. Пименов Владимир Борисович, кандидат технических наук, доцент кафедры технического сервиса Балаклейский С. П. Б 20 Синтез технологических машин методические указания
 Скачать 7.2 Mb.
|
|
Тема 9. Расчет скребкового конвейера (3 ч) 9.1. Общие сведения Скребковым называется конвейер, где груз транспортируется по желобу или другому направляющему устройству движущимися скребками, прикрепленными к тяговому элементу. Различают кон вейеры со сплошными и контурными (фигурными) скребками. Сплошные скребки бывают высокими (их высота примерно равна высоте желоба) и низкими (их высота в несколько раз меньше вы соты желоба). Применяются также трубчатые конвейеры с круг лыми (иногда прямоугольными) скребками. В зависимости от ха рактера движения различают скребковые конвейеры с непрерывным поступательным и с возвратно-поступательным движением тягово го элемента. На рис. 9.1 показаны схемы некоторых распространенных типов конвейеров с непрерывным поступательным движением.    а – с высокими сплошными скребками; б – с низкими погруженными скребками; в – с контурными скребками; г – трубчатый конвейер Рисунок 9.1. Схемы цепных конвейеров Конвей еры (рис. 9.1, а) порционного волочения груза с высокими сплошны ми скребками состоят из скребков 1, прикрепленных к цепи4, хо довые катки3 которой перемещаются по направляющим2. Конвейеры сплошного волочения груза с низкими скребками показаны на рис. 9.1, б, конвейер с контурными скребками — на рис. 9.1, в, схе ма трубчатого конвейера — на рис. 9.1, г. Конвейеры с высокими скребками используются для транспорти рования материалов, крошение которых не снижает их качества, или для не крошащихся грузов. Конвейеры с низкими скребками имеют большее распространение, так как перемещение материала происходит с меньшим его измельчением. Производительность, скорость движения и длина скребковых конвейеров ограничиваются значительным сопротивлением переме щению груза и износом элементов конвейера. Обычно производи тельность конвейеров находится в пределах 50...350 т/ч, скорость — 0,16... 1,0 м/с, длина — 60...100 м. 9.2. Нормативные материалы для расчета скребковых конвейеров Тяговые элементы. В скребковых конвейерах применяют различ ные цепи: в конвейерах с высокими скребками — втулочно-катковые тяговые пластинчатые (ГОСТ 588—81) с шагом 160, 200, 250, 320 и 400 мм; в конвейерах со сплошными низкими скребками — тяговые пластинчатые втулочные или роликовые (ГОСТ 588—81) и специальные вильчатые цепи; в трубчатых скребковых конвей ерах — тяговые разборные (ГОСТ 589—74), пластинчатые втулоч ные, калиброванные круглозвенные (ГОСТ 2319—70), а также специальные двухшарнирные цепи. Число тяговых цепей (одна или две) определяется главным образом устойчивостью скребка. При ширине скребка до 500 мм применяют одну цепь, при большей ширине—две. Параметры це пей приведены в табл. III.1.10...III.1.14 [1]. Скребки и желоба. В зависимости от сечения желоба и типа конвейера скребки могут быть прямоугольной, трапецеидальной, круглой и других форм. Изготовляются скребки из листовой стали (толщиной 3...8 мм), чугуна, пластмассы. Шаг скребков всех типов конвейеров обычно принимают равным двум шагам цепи. Для трубчатых конвейеров шаг скребков tс принимают из условий: tc≈k1t≈k2D2, где k1, k2 — конструктивные коэффициенты: для кон вейеров с прямолинейной трассой (горизонтальных и наклонных) k1=2...6, k2=2...3; для конвейеров с комбинированной трассой, име ющих вертикальные участки, k1= 2...4,k2=1; t — шаг цепи;D — диаметр трубы. Диаметр скребка принимают на 10...15 мм меньше внутреннего диаметра трубы. Желоба конвейеров делают сварными или штампованными из листовой стали толщиной 4...6 мм. Для желобов используют также швеллеры и стандартные трубы с наружным диаметром 108...219 мм и толщиной стенок 3...6 мм. Секции желобов имеют длину 4...6 м. Зазор между скребком и желобом принимается равным 5... 15 мм с каждой стороны. Находят применение конвейеры с подвижными боковыми стенками (ящичные), у которых внутренние звенья тя говых цепей одинаковой высоты со скребками. Привод конвейера. Наиболее часто применяется привод редукторного типа с предохранительной муфтой, устанавливаемый на концевой звездочке. Параметры редукторов приведены в табл. III.4 [1]. Натяжное устройство. В скребковых конвейерах применяются винтовые, пружинно-винтовые и грузовые натяжные устройства. Ход натяжного устройства — не менее 1,6 шага цепи. В табл. 9.1...9.3 приводятся рекомендуемые параметры некото рых типов скребковых конвейеров. Таблица 9.1 Рекомендуемые параметры трубчатых скребковых конвейеров  Таблица 9.2. Основные параметры нормализованных скребковых конвейеров с высокими сплошными скребками  *При горизонтальном транспортировании груза со скоростью 0,5 м/с. Таблица 9.3 Основные параметры конвейеров с погруженными скребками  9.3. Расчет скребковых конвейеров Расчет скребковых конвейеров состоит в определении размеров поперечного сечения желоба, усилий в отдельных характерных точ ках тяговой цепи методом обхода по контуру, проверке цепи на прочность, определении нагрузки на натяжное устройство и его выборе, подборе двигателя и привода. Производительность (т/ч) скребкового конвейера со сплошны ми высокими скребками  , (9.1)гдеk — коэффициент:k = Вж/hж = 2...4; Вж и hж — рабочие ши рина и высота желоба, м; ψ — коэффициент заполнения желоба: для легкосыпучих мелких грузов ψ = 0,5...0,6, для плохосыпучих ку сковых грузов ψ = 0,7...0,8; kβ — коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера (табл. 9.4); ρ — насыпная плотность груза, т/м3; v — скорость транспортирования, м/с (обычно v = 0,1 ... 0,63 м/с). Рабочая высота желоба (высота слоя груза) (м)  . (9.2)Конструктивная высота скребка принимается на 25...50 мм боль ше, чем рабочая высота желоба. Полученные расчетом размеры скребка следует согласовать с данными табл. 9.2. Ширина желоба Вж и шаг скребковtc должны быть проверены исходя из заданного наибольшего размера типич ного куска груза а' [см (4.2)... (4.4) и табл. 4.2]. Рекомедуется при нимать Bж≥kca' и tc≥ 1,5a’ (9.3) Коэффициентkc принимают равным: для двухцепных конвей еров при сортированном грузе 3...4; рядовом грузе —2...2,5; для одноцепных конвейеров соответственно 5...7 и 3...3,5. Таблица 9.4. Средние значения коэффициентаkβ
Для конвейеров со сплошными низкими скребками производи тельность (т/ч)  , (9.4)где ψ = 0,8...0,85;  = 0,8...0,9 ( вводится только дтя пологонаклонных конвейеров; для горизонтальных = 1).Ширина желоба (м)   , (9.5)Размеры желоба и скребка должны быть согласованы с данными табл. 9.3. Производительность трубчатого конвейера определяется по формуле  (9.5a)гдеD — внутренний диаметр трубы, м;  = 0,8 ... 0,9 — коэффициент заполнения сечения. Скорость движения скребков принимают 0,1 ... 0,4 м/с.При тяговом расчете скребковых конвейеров учитывается, что их тяговые элементы и груз перемещаются с различным сопротивле нием движению. Общее сопротивление движению загруженной ветви F=(qωг + qцωц) Lгg ± (q+ qц) Hg, (9.6) гдеq,qц — соответственно погонная масса груза и цепи, кг/м; ωг, ωц — соответственно коэффициенты сопротивления движению гру за и цепи (табл. 9.5); Lг — длина горизонтальной проекции конвей ера, м; Н — высота подъема груза, м. Знак плюс принимается при движении груза вверх, знак минус — при движении груза вниз. Таблица 9.5 Коэффициент сопротивления движению в скребковых конвейерах (к формуле 9.6)  Погонная масса ходовой части конвейера (цепей и скребков) qц определяется по данным завода-изготови теля. Для конвейеров с высокими скребками qц≈kцq, где кц — эмпи рический коэффициент: qц=0,5...0,6—для одноцепных конвейеров, qц =0,6...0,8—для двухцепных. Для конвейеров с низкими скребка ми qц (кг/м):  (9.7)Гдеbц — ширина цепного звена, м; Lг — длина горизонтальной про екции конвейера, м; Нобщ — общая высота подъема груза, м. Для трубчатых конвейеров при определении qц можно пользоваться данными таблицы 9.1. Минимальное натяжение цепи (Н) в конвейерах с высокими скребками должно быть проверено по условию устойчивости скре бка: Fmin≥9,5Fchж/tц, (9.8) гдеFc — сопротивление перемещению порции груза между скреб ками, Н:Fc = qtcg (ωг cos β + sin β); tc — шаг скребков, м; β — угол наклона конвейера, град; tц— шаг цепи, м. Обычно принимают Fmin = 3...10 кН. Для трубчатых конвейеров с прямолинейной трассой Fmin = 0,5...1,0 кН, для конвейеров с за круглениямиFmin1,5...2 кН. Тяговая сила конвейера  (9.9)Требуемая мощность двигателя конвейера (кВт)  . (9.10)Частота вращения приводного вала конвейера  (9.11)где D0 – диаметр делительной окружности приводной звездочки, м; z – число зубьев приводной звездочки; t – шаг тяговой цепи. Передаточное число привода — по формуле (8.23). Прочность цепи проверяется по формуле  (9.12)где  – расчетное натяжение тягового органа; – коэффициент запаса прочности цепи (для горизонтальных конвейеров  , с наклонными участками  ).Тема 10. Расчет элеватора (3 ч) 10.1. Общие сведения Элеваторы (табл. 12.1...12.4) предназначаются для подъема насыпных грузов на высоту до 50 м. Они состоят из тягового орга на (в виде замкнутой конвейерной ленты или одной или двух тяговых цепей) с жестко прикрепленными к нему ковшами, приводного и натяжного устройств, загрузочного и разгрузочного башмаков и кожуха (рис. 12.1). Привод осуществляется от электродвигателя через редуктор. Предусматривается тормоз или останов для предот вращения самопроизвольного движения рабочего органа в обрат ном направлении. 10.2. Нормативные материалы для расчета элеваторов Основные элементы элеваторов и их параметры. Тяговым эле ментом элеватора является лента (или ремень) или цепь (одна или две). В качестве лент применяются: конвейерные резинотканевые лен ты (ГОСТ 20—76); ремни приводные плоские резинотканевые (ГОСТ 23832—79). Применяются главным образом тяговые пластинчатые цепи (ГОСТ 588—81). Скорость движения ковшей выбирается из ряда: 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5 м/с (допускаемое отклонение ±10%); номинальная производительность элеваторов—1,6; 2,0; 3,2; 4; 5; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 320 м3/ч (допуска емое отклонение ±10 %). По СТ СЭВ 1335—78: а) ширина ковша: 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315, (320); 400; 500; 630 (650); 800; 1000; 1250 мм (допускаемое отклонение ±10%); б) номинальная скорость движения ковшей: 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 4,5; 5,0 м/с (допускаемое отклонение ±10%); в) номинальная производительность: 3,15; 4; 5; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630 м3/с (допускаемое отклонение ±10 %). Число зубьев звездочек для пластинчатых цепей выбирается из ряда: 6; 7; 8; 10; 12; 13; 14; 15; 16; 18; 20; 22; 24; 25; 28; 30.  Рисунок 10.1. Типы ковшовых элеваторов (к таблице 10.2) Таблица 10.1 Типы, обозначение и основные размеры ковшей элеватора (ГОСТ 2036 — 77)
Диаметры барабанов (мм) должны соответствовать ГОСТ 2036—77 (табл. 10.3). Типы элеваторов, ковшей и скорость ковшей выбираются в за висимости от характеристики транспортируемых грузов согласно данным табл. 10.5. Ширина ковшей назначается по табл. 10.1 в зависимости от их вместимости [см. (10.2)]. При перемещении кусковых грузов про веряется вылет ковша по условию  , (10.1)где  —минимальный вылет ковша (табл. 10.1); — наиболь ший размер кусков транспортируемого груза; kK — коэффициент: для рядовых грузов kK = 2...2,5; для сортированных — kK=4...5. Шаг пластинчатых цепей и число зубьев звездочек для цепных ковшовых элеваторов выбираются в зависимости от шага ковшей (табл. 10.6). Натяжное устройство элеваторов бывает винтовое, пружинно- винтовое и грузовое (редко). Ход натяжного устройства цепного элеватора выбирается в за висимости от шага ковшовой цепи по табл. 8.9. Ход натяжного уст ройства ленточного элеватора принимается равным 0,03...0,05 вы соты элеватора. Необходимая вместимость ковша I0=iп tк, (12.2) где iп — необходимая погонная вместимость ковшей, л/м [см. (10.14)]; tк — шаг ковшей, м. Вместимость ковшей и соответствующий шаг ковшей выбирают ся по таблице 10.7. Таблица 10.2 Типы вертикальных ковшовых элеваторов (ГОСТ 2036—77)
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
