Конвейер ковшовый. КовшовыйЛогинов-2. Пояснительная записка к курсовой работе По дисциплине Непрерывный транспорт Направление 23. 03. 02 Наземные транспортнотехнологические комплексы

• Название: Пояснительная записка к курсовой работе По дисциплине Непрерывный транспорт Направление 23. 03. 02 Наземные транспортнотехнологические комплексы
• Анкор: Конвейер ковшовый
• Дата: 24.05.2020
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: КовшовыйЛогинов-2.docx
• Тип: Пояснительная записка; #125125

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Институт

металлургии, машиностроения

и транспорта
Высшая школа транспорта

Максим Логинов
ковшовый конвейер
Пояснительная записка к курсовой работе
По дисциплине «Непрерывный транспорт»

Направление 23.03.02

«Наземные транспортно-технологические комплексы»
Группа 3332302/60301

Студент		М.С.Логинов
Руководитель работы доцент		С.В.Никитин

Санкт-Петербург

2020

Исходные данные:

1. 
   Конвейер ковшовый, схема представлена на рисунке 0.1;
   
2. 
   Объемная производительность V=200 м3/ч;
   
3. 
   Транспортируемый груз – песок сухой;
   
4. 
   L=50 м;
   
5. 
   H=20 м.
   

Рисунок 0.1 – Ковшовый конвейер
1 описание конструкции конвейера

Ковшовый конвейер с сомкнутыми ковшами представлен на рисунке 1.1.



Рисунок 1.1 – Ковшовый конвейер с сомкнутыми ковшами

Его несущее полотно образовано ковшами 7, прикреплёнными шарнирно в двум пластинчатым катковым цепям 8. Ось шарнирного подвеса ковша располагают таким образом, чтобы центр тяжести ковша как в порожнем, так и в загруженном состоянии находился ниже нее. Благодаря этому ковш на всех участках трассы сохраняет устойчивое горизонтальное положение без дополнительной фиксации; разгрузка ковша опрокидыванием требует принудительного воздействия на него, а после опорожнения он сам возвращается в исходное отвесное положение.

Движение полотну передается от привода 6. Натяжение цепей осуществляется натяжным устройством 10 через натяжные звездочки 1. На горизонтальных участках катки движутся по направляющим 5, а на вертикальных участках, во избежание раскачивания полотна, направляющие охватывают катки с двух сторон. Загружается конвейер загрузочным устройством 9на нижнем горизонтальном участке, а разгрузка – на верхнем горизонтальном участке. Разгрузку осуществляют при помощи стационарного разгрузочного устройства 4, установленного ннад разгрузочной воронкой 11.

В конце верхнего горизонтального участка установлен переориентировщик 3 сомкнутых ковшей, предназначенный для изменения положения элементов, перекрывающих зазоры между ковшами.

Основные характеристики ковшовых конвейеров конструкции ГПКИ «Союзпромеханизация» представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1



2 определение основных параметров конвейера

Следующие характеристики груза определяем из [1, стр. 10-11] для песка сухого:

a’=2 мм – Размер типичного куска груза;

p= 1.4 т/м3 – Насыпная плотность груза;

f_гр=0.7 – Коэффициент трения груза по стальному настилу;

p*=arctgf_гр=31 – Угол трения груза о металлический настил.
Производительность ковшового конвейера:

.

Объемная производительность:

V=Q/p .

Откуда следует что:

Q=pV=200 1.4=280 т/ч.

По расчётной производительности находим потребный объем ковша:



где a_k=0.8 м шаг ковшей;

=0.315 м/c скорость конвейера;

=0.85 коэффициент заполнения ковшей.

Определяем ширину ковша B и вылет A [1, (7.2)]:

=0.814 м; B=(0.85…1.3)A=0.9 м.

По таблице 1.1. выбираем ковш с параметрами В=1000 ; А=740 мм; i=186 л.
3 определение нагрузок и коэффициентов сопротивления

Распределённая масса груза:



Распределённая масса движущихся частей конвейера [1, формула (7.4)]:



Сила сопротивления на разгрузочном устройстве [1, формула (7.5)]:



-масса ковша;

=0.6…0.7– коэффициент трения упора ковша по направляющей.
Коэффициент сопротивления движению ходовой части на катках для тяжелых условий работы примем по таблице [1, ст. 147]:


4 предварительный тяговый расчет

Максимальное натяжение рассчитаем по формуле [2, стр. 219]



где – минимальное статическое натяжение цепей конвейера, примем [2, стр. 219]; и – длины горизонтальной проекции загруженной и незагруженной ветвей конвейера, м; – высота подъема, м.

Н/м;

Н/м.

Подставив значения в формулу максимального натяжения, получим:





Примем коэффициент запаса для конвейеров, имеющих наклонные и вертикальные участки трассы равным 10 [1, стр. 29].

Тогда разрушающая нагрузка:

S_р =

Выберем тяговую пластинчатую цепь по разрушающей нагрузке (630кН) М630 [1, табл. 2.2].
5 Расчет коэффициентов сопротивления

Коэффициент сопротивления катков [1,формула (3.18)]:

u = 1.5 мм – коэффициент трения качения катков по направляющим [1, стр. 41];

d_ц = 50 мм – диаметр цапфы [1, табл. 22];

fц = 0,2 – коэффициент трения в цапфе катков на подшипниках скольжения для тяжелых условий работы [3, стр.166];

dк = 140 мм – диаметр катка [1, табл. 22];

kр = 1,2 – коэффициент трения реборд по направляющим [1, стр. 42];

Коэффициент огибания звёздочки:



D – диаметр звездочки, D = 0.8 м [2, стр. 53];

– угол обхвата звездочки тяговым элементом, ;

d – диаметр цапфы;

_в – коэффициент трения в подшипнике вала, _в = 0,2 [2, с. 76],

_ц – коэффициент трения в шарнире цепи, _ц = 0,2 [2, с. 76],

– диаметр валика шарнира, [2, с. 40]



6 полный тяговый расчет

Тяговый расчёт конвейера проводим методом обхода по контуру. Обход начинаем с точки наименьшего натяжения тягового элемента. У цепных конвейеров с приводом от звёздочек S_сб с приводной звёздочки зависит от расположения S_min. В нашем случае это могут быть точки 1 или 4. Определим по условию [3, формула (1.118)]:

q₀gLw0gH

270 9.8 50 0.15<270 9.8 20

17.640<48000

Условие соблюдается, значит S_min находится в точке 4.

Схема для тягового расчета представлена на рисунке 6.1.


Рисунок 6.1 – Схема для расчёта конвейера

S₄=S_min=2000 H

S₅= S₄ k2=2000 1.04=2100 H

S₆=S₅+(q₀₊q_гр) H =2100+(247+270) 20 10=99500 H

S₇=S₆ k1=99500 1.02=101490 H

S₈=S₇+(q₀₊q_гр) L w=101490+(247+270) 50 =130710 H

S₉= S₈+W_p=S_max=130710+ =134214 H

S₃=S₄+ q₀ H =2000+270 20 10=50000 H

S₂=S₃/k1=50000/1.02=49019 H

S₁=S₂- q₀ L w=49019-270 50 =34619 H

k1=1.02 и k2=1.04 - Коэффициенты сопротивления движению тягового элемента при огибании звёздочек, выбранные для углов <90 и >90 соответственно [1,стр. 47]

Привод устанавливаем в ближайшем углу трассы конвейера, находящемся левее точки 1( т.е. противоположно движению тягового элемента, в точке 9),т.к S1 максимально приближено к Smin на разгруженном участке [1, стр.51].

Диаграмма натяжений представлена на рисунке 6.2:



Рисунок 6.2 – Диаграмма натяжений
7 расчет привода и выбор его основных элементов

Тяговое усилие на приводных звёздочках:

W₀=S₉-S₁=134214-34619=99595 H

Мощность двигателя для привода конвейера:



где – коэффициент запаса мощности двигателя; – общий КПД передаточных механизмов привода.

По полученному значению мощности выбираем двигатель 4АР250М8У3 с синхронной частотой вращения 740 мин^-1.

Принимаем шаг цепи t_ц=800 мм, а приводную звёздочку с числом зубьев z=8.

Частота вращения вала приводных звездочек



Передаточное число между валом двигателя и приводным валом конвейера:

Момент на тихоходном валу:



Принимаем редуктор ВТ1424 с передаточным отношением и
Выбираем муфту по передаваемому моменту :



где – коэффициенты учитывающие особенности применения муфт.



Принимаем .



Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту по ГОСТ 21424-75 с номинальным крутящим моментом M_муф = 2000 Н м.
Выберем тормоз по тормозному моменту на валу двигателя:





Так как тормозной момент отрицательный, тормоз не нужен.
с=0.6- коэффициент, учитывающий возможность уменьшения сопротивлений при свободном движении тягового элемента [1, стр. 60]
Фактическую производительность конвейера определим по формуле:

Q_Ф=3.6(i₀/a_k) =251.3 т/ч
8 Расчёт специальных нагрузок
Динамическое усилие на цепь:

S_дин=K_и∙ (k’∙m_г + k’’∙m_к)∙

S_дин= 4885 Н

k_и = 0,75–коэффициент, учитывающий интерференцию упругих волн в цепи;

k’ = 1 – коэффициент участия массы перемещаемого груза;

k’’ = 0,5 - коэффициент участия массы ходовой части конвейера (при длине цепи свыше 120);

– коэффициент, учитывающий дополнительные нагрузки на цепь;

m_г=q_грLгр=70 270=18900 кг

m_k=qL_ц=140 247=33600 кг
Расчётное натяжение тяговой цепи:

S_расч=(S_max+S_дин)/C_H=(134214+4885)/1.8=77292 H

Разрушающая нагрузка:

S_p= S_расч C_H=77292 10=773 kH

где C_H – запас прочности пластинчатых цепей для конвейеров с вертикальными участками.

По ГОСТ 588-81выбираем цепь М900 с шагом 800мм и разрушающей нагрузкой 900 Кн
9 ВЫБОР ТИПА НАТЯЖНОГО УСТРОЙСТВА И ТОЧКИ УСТАНОВКИ ЕГО НА ТРАССЕ. РАСЧЕТ УСИЛИЯ НАТЯЖЕНИЯ
В качестве натяжного устройства цепных конвейеров преимущественно применяются винтовые жесткие. Место установки натяжного устройства примем, как наиболее удобное, на оборотном барабане вначале грузового участка точки 4 и 5.

Определим натяжное усилие, необходимое для перемещения подвижного поворотного устройства с тяговым элементом по формуле

где – усилие в точке набегания гибкого элемента на натяжное устройство; – потери на передвижение натяжной тележки или ползунов так как натяжное устройство винтовое, принимаем

Подставив численные значения получим:


Вывод

В ходе выполнения данной курсовой работы работы были подобраны основные параметры ковшового конвейера в зависимости от исходных данных.

Полагалось, что конвейер используется при тяжелых условиях работы. Была выбрана ширина ковша .

Цепь М900 ГОСТ 588-81 подбиралась исходя из разрушающей нагрузки. В результате тягового расчёта был подобран электродвигатель 4АР250М8У3 мощностью N=45.5 кВт n=740 об/мин. По моменту на тихоходном валу и передаточному числу был подобран редуктор ВТ1424 с вращающим моментом на тихоходном валу 𝑀тих=103 кНм и передаточным числом 𝑢=284.

Список литературы

1. Н.Е. Ромакин. Машины непрерывного транспорта/ Н.Е. Ромакин -Москва: Издательский центр «Академия», 2008. – 428с.

2. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: Учебное пособие для машиностроительных вузов. – 3-е издание –М.; «Машиностроение», 1983. – 487с.

3. Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Бененсои Л.Н. Машины непрерывного транспорта. – М.; «машиностроение», 1987. – 432с.