Расчет ленточного ковшового элеватора

Министерство образования и науки Украины

Одесский национальный морской университет

Кафедра «ПТМ и МПР»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет ленточного ковшового элеватора

по дисциплине

«Транспортирующие машины»

Принял:

Яременко В.А.

Выполнил

студент ФМП 4к.1гр.

Косевич А.Б.

Одесса – 2008г.

Введение

Элеватор – представляет собой вертикальный ленточный (или цепной) конвейер с ковшами, за счёт непрерывного перемещения которых осуществляется подъём материала. Как правило, конвейер помещают в прямоугольной трубе.

Материал в нижней части элеватора подхватывается ковшами, перемещается вертикально и выгружается через патрубок в горизонтальном направлении в верхней части нории. Ковши идут вниз опрокинутыми.

Основные параметры. Основными параметрами элеваторов являются производительность Q для насыпных грузов или L - для штучных; высота элеватора Н, измеряемая между центрами верхней и нижней звездочек (барабанов, бдоков); скорость и гибкого тягового элемента; мощность Р (кВт) приводного двигателя.

Преимущества и недостатки. Преимуществами элеваторов являются сохранность транспортируемого груза, простота конструкции, надежность при эксплуатации, возможность создания герметичного и звукоизолирующего кожуха, обеспечивающего защиту окружающей среды от пыли и шума, малые габаритные размеры в поперечном направлении, возможность подачи груза на значительную высоту (60 ... 90 м и более до 200 м), большой диапазон производительности (5 '" 500 м3/ч и до 1000 т/ч). К недостаткам относятся имеющие место отрывы ковшей при перегрузках и необходимость равномерной подачи груза.

Области применения. Элеваторы применяют во многих отрасслях промышленности. На предприятиях пищевой промышленности их используют для транспортирования зерна, муки и других продуктов помола, химической промышленности и промышленности строительных материалов - для перемещения пылевидных, зернистых и кусковых грузов. Элеваторы транспортируют ящики, бочки, барабаны, мешки, детали машин. В крупных библиотеках их используют для подачи книг из книгохранилищ в читальные залы.

Исходные данные для расчета ковшового элеватора

Род груза – известняк мелкокусковый;

Производительность – Q = 500 т/ч;

Высота подъема груза – H = 30м;

Плече захватной части элеватора – L = 5м.

1. Выбор конструкции ковша и тягового элемента

Необходимая погонная вместимость ковшей:

В данной формуле:

Q – расчетная производительность элеватора, Q=500т/ч

v – скорость движения ковшей, исходя из характеристики перегружаемого материала и рекомендуемого типа элеватора. Исходя из высокой производительности конвейера, принимаем максимально допустимую скорость для данного типа груза v = 0,63м/с ([1], табл. 12.5, стр.212);

ψ – коэффициент заполнения ковшей, ψ=0,8 ([1], табл. 12.5, стр.212);

ρ – насыпная плотность груза, ρ≈1,5 т/м³ ([3], табл. 1.7, стр.31);

Принимаем ковш типа С, емкостью 118л. Ширина ковша В_к=800 мм., вылет А=435 мм., высота h=615мм, радиус закругления R=180 с приближенной массой m_k=84 , погонная масса ковшей q_k=168 кг/м.

Предварительно выбираем две тяговые пластинчатые втулочные цепи М1800 (ГОСТ 588-81), с разрывным усилием F_разр=1800 kH, с шагом t=630 мм., погонная масса одной цепи q_цепи=73,1 кг/м.

Условное обозначение предварительно выбранной цепи:

Цепь M1800 – 1 – 630 – 1 ГОСТ 588–81

Модель тяговой цепи указана в приложении

Предварительно выбираем тяговую звездочку, исходя из выбранной цепи. По ГОСТ 592 – 81 принимаем звездочку, с числом зубьев z=15, диаметром делительной окружности D₀=t·d₀=630·2,3048=1452 (мм), где d₀ коэффициент, зависящий от количества зубьев звездочки на один шаг цепи ([2], прил. LXXXIX, стр.556).

Чертеж тяговой звездочки указан в приложении.

Погонная масса ходовой части:

Погонная масса транспортируемого груза:

 ([5], форм. 7, стр.34).

2. Расчет элеватора методом тягового обхода

Определим тяговое усилие элеватора методом обхода по его контуру. Разобьем трассу конвейера на отдельные участки, пронумеровав их границы в соответствии с точками натяжения цепи элеватора. Определим натяжение цепей в отдельных точках трассы конвейера. Обход начинаем с точки 1 (точка наименьшего натяжения), натяжение цепей в которой обозначается F₁. Натяжение в каждой последующей точке равно сумме натяжения в предыдущей точке и сопротивления на участке между этими точками при обходе по ходу движения тягового органа:

F_i+1 = F_i+ F_i…(i+1)

Обход контура элеватора начинаем с точки 1. Минимальное натяжение для цепных элеваторов со звездочками примерно определяем из условия нормального зачерпывания груза:

Натяжение в точке 1 принимаем числено равным по рекомендуемому значению натяжения звездочки в данной точке, то есть F₁=11(kH).

Между точками 1 и 2 происходит обход цепи по звездочке, следовательно натяжение в точке 2:

F₂=k_ОБХ·F₁=1,1·11=12,1 (kH),

где k_ОБХ – коэффициент обхода цепи по звездочке.

Между точками 2 и 3 находится прямолинейный горизонтальный участок длиной L=5 м., следовательно натяжение в точке 3:

F₃=F₂+W_ГОР= F₂+q_Х.Ч.·g·L=12,1+314,2·g·5·10^-3=12,1+15,4=27,5 (kH).

На участке 3 – 4 цепь обходит натяжное устройство, натяжение в точке 4:

F₄=k_ОБХ·F₃=1,1·27,5=30,25 (kH).

Между точками 4 и 5 находится горизонтальный прямолинейный участок, на котором происходит зачерпывание известняка ковшами и его перемещение, это стоит учитывать при определении усилия на данном участке.

F₅=F₄+W’_ГОР+W_ЗАЧ=F₄+(q_Х.Ч.+q_П)·g·L+q_П·g·L·k_ЗАЧ=30,25+(314,2+225)·g·5·10^-3+ +225·g·5·1,2·10^-3=30,25+26,95+13,3=70 (kH).

В данной формуле k_ЗАЧ – коэффициент зачерпывания ([1], табл. 12.10, стр.215).

Между точками 5 и 6 происходит обход цепи по звездочке, следовательно натяжение в точке 6:

F₆=k_ОБХ·F₅=1,1·70=77 (kH).

Участок между точками 6 и 7 – вертикальный, по которому происходит перемещение груза.

F₇=F₆+W_ВЕТВ=F₆+(q_Х.Ч.+q_П)·g·H=77+(314,2+225)·g·30·10^-3=77+158,7=235,7 (kH).

В точке 8 происходит разгрузка груза, цепь обходит натяжную звездочку, так же учитывается провисание гибких элементов.

F₈=k_ОБХ·F₇+q_Х.Ч.·g·H=1,1·235,7+314,2·g·30·10^-3=260+92,5=352,6 (kH).

Точка F₈ является последней точкой, при обходе контура, следовательно усилие в данной точке максимальное, и равно набегающему усилию на приводной вал, F₈= F_СБ

В цепном элеваторе при определении расчетного усилия в цепи должно учитываться динамическое усилие.

Динамическое усилие в цепи для элеватора с пластинчатой цепью определяется по формуле:

В данной формуле:

 – все неравномерно движущейся ходовой части и транспортируемого груза, по всему периметру тягового устройства,

z – число зубьев звездочки, z=15;

t – шаг цепи, t=630мм.

Расчетное натяжение одной цепи, для двухцепного тягового органа:

Разрушающая нагрузка цепи:

,

где K – коэффициент запаса прочности цепи, при условии наличия как горизонтальных так и вертикальных участков элеватора.

Данное значение разрушающей нагрузки удовлетворяет параметрам предварительно выбранной цепи.