- •Подъемно-транспортные машины
- •Содержание
- •Тема 1. Нагрузки, действующие на гпм (2 ч)
- •1.1. Нагрузка от весовых воздействий
- •1.2. Ветровые нагрузки
- •1.3. Инерционные нагрузки
- •Тема 2. Расчет механизма подъема груза (4 ч)
- •2.1 Задание
- •2.2 Указания к выполнению задания
- •2.3 Контрольные вопросы
- •Тема 3. Расчет крюковой подвески (2 ч)
- •3.1. Устройство подвески
- •3.2 Выбор и проверочные расчеты крюка
- •3.3 Гайка крюка
- •3.4 Упорный подшипник
- •3.5 Траверса крюка
- •3.6 Выбор подшипников блоков
- •Тема 4. Расчет механизмов передвижения гпм (3 ч)
- •Методика расчета
- •4.1. Определение числа ходовых колес тележки
- •4.2. Расчет ходовых колес
- •4.3. Расчет сопротивления передвижению
- •4.4. Выбор электродвигателя и редуктора
- •4.5. Определение тормозного момента
- •4.6. Исходные данные для выполнения работы
- •Тема 5. Расчет механизмов поворота гпм (3 ч)
- •Тема 6. Расчет механизмов подъема стрелы гпм (3 ч)
- •Тема 7. Расчет устойчивости гпм (3 ч)
- •Тема 8. Расчет ленточного конвейера (3 ч)
- •8.1. Устройство конвейера
- •8.2. Нормативные материалы для расчета ленточных конвейеров
- •8.3. Предварительный расчет ленточного конвейера
- •8.4. Проверочный расчет ленточного конвейера
- •Тема 9. Расчет скребкового конвейера (3 ч)
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Нормативные материалы для расчета скребковых конвейеров
- •9.3. Расчет скребковых конвейеров
- •Тема 10. Расчет элеватора (3 ч)
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Нормативные материалы для расчета элеваторов
- •10.3. Предварительный расчет элеватора
- •10.4. Проверочный расчет элеватора
- •Тема 11. Расчет винтового конвейера (3 ч)
- •11.1. Общие сведения
- •11.2. Нормативные материалы для расчета стационарных винтовых конвейеров общего назначения
- •11.3. Расчет винтового конвейера
- •Тема 12. Расчет транспортирующих труб (3 ч)
- •Тема 13. Расчет гидравлического транспорта (3 ч)
- •13.1 Назначение и общее устройство установок гидравлического транспорта
- •13.2 Механическое оборудование установок гидравлического транспорта
- •13.3 Расчет гидротранспортных установок
- •13.3.1 Расчет установок напорного гидротранспорта
- •13.3.2 Расчет установок самотечного гидротранспорта
- •Тема 14. Расчет пневматического транспорта (3 ч)
- •14.1 Назначение и общее устройство установок пневматического транспорта
- •14.2 Механическое оборудование установок пневматического транспорта
- •14.3 Расчет пневмотранспортных установок
- •Тема 15. Расчет и выбор грузоподъемного оборудования и такелажной оснастки (4 ч)
- •15.1 Стальные канаты
- •15.2 Стропы, захваты и траверсы
- •15.3 Вспомогательные механизмы
- •15.4 Грузоподъемные и такелажные приспособления
- •Литература
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 органа (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 предотвращения самопроизвольного движения рабочего органа в обратном направлении.
10.2. Нормативные материалы для расчета элеваторов
Основные элементы элеваторов и их параметры. Тяговым элементом элеватора является лента (или ремень) или цепь (одна или две).
В качестве лент применяются: конвейерные резинотканевые ленты (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 (допускаемое 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)
Тип ковшей |
Обозначение ковшей |
Внутренние размеры ковшей, мм |
Вместимость ковшей по линии х-х, л | ||||
B |
l |
h |
r | ||||
Глбокие |
Г |
100 |
75 |
80 |
25 |
0,2 | |
125 |
90 |
95 |
30 |
0,4 | |||
160 |
105 |
110 |
35 |
0,6 | |||
200 |
125 |
125 |
40 |
1,3 | |||
250 |
140 |
150 |
45 |
2,0 | |||
320 |
175 |
190 |
55 |
4,0 | |||
400 |
195 |
210 |
60 |
6,3 | |||
500 |
235 |
255 |
75 |
12,0 | |||
650 |
250 |
265 |
85 |
16,8 | |||
Мелкие |
М |
100 |
50 |
65 |
25 |
0,1 | |
125 |
65 |
85 |
30 |
0,2 | |||
160 |
75 |
100 |
35 |
0,35 | |||
200 |
95 |
130 |
40 |
0,75 | |||
250 |
120 |
160 |
55 |
1,4 | |||
320 |
145 |
190 |
70 |
2,7 | |||
400 |
170 |
220 |
85 |
4,2 | |||
500 |
195 |
250 |
100 |
6,8 | |||
650 |
225 |
285 |
115 |
11,5 | |||
Остроугольные |
О |
160 |
105 |
155 |
- |
0,65 | |
200 |
125 |
195 |
- |
1,3 | |||
250 |
140 |
195 |
- |
2,0 | |||
320 |
165 |
245 |
- |
4,0 | |||
400 |
225 |
310 |
- |
7,8 | |||
Скругленные |
С |
320 |
165 |
235 |
60 |
6,4 | |
400 |
215 |
305 |
80 |
14,0 | |||
500 |
270 |
385 |
100 |
28,0 | |||
650 |
340 |
485 |
125 |
60,0 | |||
800 |
435 |
615 |
160 |
118,0 | |||
1000 |
435 |
615 |
160 |
148,0 |
Диаметры барабанов (мм) должны соответствовать ГОСТ 2036—77 (табл. 10.3).
Типы элеваторов, ковшей и скорость ковшей выбираются в зависимости 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 проверяется вылет ковша по условию
, (10.1)
где —минимальный вылет ковша (табл. 10.1);
—наибольший 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 зависимости от шага ковшовой цепи по табл. 8.9. Ход натяжного устройства ленточного элеватора принимается равным 0,03...0,05 высоты 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 выбираются по таблице 10.7.
Таблица 10.2
Типы вертикальных ковшовых элеваторов (ГОСТ 2036—77)
Обозначение |
|
|
Ковши |
Способ разгрузки ковшей | |||
Наименование |
Тип тягового органа |
Обозначение типа |
Способ крепления к тяговому органу |
Расположение на тяговом органе | |||
ЛГ |
Ленточный быстроходный с расставленными глубокими ковшами |
Лента или ремень |
Г |
Задней стенкой |
Расставленные |
Центробежный | |
ЛМ |
Ленточный быстроходный с расставленными мелкими ковшами |
М |
| ||||
ЛО |
Ленточный тихоходный с сомкнутыми остроугольными ковшами |
О |
Сомкнутые |
Гравитационный | |||
ЦГ |
Цепной быстроходный с расставленными глубокими ковшами |
Цепь |
Г |
Расставленные |
Центробежный | ||
ЦМ |
Цепной быстроходный с расставленными мелкими ковшами |
|
М |
|
| ||
ЦО |
Цепной тихоходный с сомкнутыми остроугольными ковшами |
|
О |
|
Сомкнутые |
Гравитационный | |
ЦС |
Цепной тихоходный с сомкнутыми скругленными ковшами |
Цепь |
С |
Боковыми стенками |
|
Гравитационный | |
ЦГТ |
Цепной тихоходный с расставленными специальными ковшами |
|
— |
|
Расставленные |
|
Примечание. Для элеваторов типа ЦГТ ковши не устанавливаются.
Погонная масса (кг/м) транспортируемого груза
q=iпψρ, (10.3)
где ψ — коэффициент заполнения ковшей;
ρ — насыпная плотность груза (см. табл. 4.1), т/м3.
Погонная масса ходовой части элеватора:
ленточного
qк = qл + qков, (10.4)
где qл — погонная масса ленты;
qков — погонная масса ковшей [см. (10.6)];
Таблица 10.3
Основные параметры ленточных ковшовых элеваторов (ГОСТ 2036—77)
Типоразмеры элеваторов |
Ширина ковша В, мм |
Шаг ковшей tк, мм |
Ширина ленты или ремня, мм |
Диаметр приводного барабана, мм |
Скорость движения ковшей, м/с |
Производительность, м3/ч, не менее | |
1-й ряд |
2-й ряд | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
б |
7 |
8 |
ЛГ-100 |
100 |
200 |
125 |
— |
250 |
1,00...2,00 |
3,2 |
ЛГ-125 |
125 |
320 |
160 |
150 |
320 |
4 | |
ЛГ-160 |
160 |
200 |
— |
400 |
5 | ||
ЛГ-200 |
200 |
400 |
250 |
— |
10 | ||
Л Г-250 |
250 |
300 |
315 |
500 |
16 | ||
Л Г-320 |
320 |
500 |
370 |
400 |
1,25...2,50 |
25 | |
ЛГ-400 |
400 |
450 |
500 |
630 |
40 | ||
Л Г-500 |
500 |
630 |
550 |
600 |
63 | ||
Л Г-650 |
650 |
700 |
— |
100 | |||
ЛМ 100 |
100 |
200 |
125 |
— |
250 |
1,00...2,00 |
1.6 |
ЛМ-125 |
125 |
320 |
160 |
150 |
320 |
2 | |
ЛМ-160 |
160 |
200 |
— |
400 |
3,2 | ||
Л М-200 |
200 |
400 |
250 |
— |
5 | ||
ЛМ-250 |
250 |
300 |
315 |
500 |
10 | ||
Л М-320 |
320 |
500 |
370 |
400 |
1,25...2,50 |
16 | |
ЛМ-400 |
400 |
630 |
450 |
500 |
630 |
25 | |
ЛМ-500 |
500 |
550 |
600 |
40 | |||
ЛМ-650 |
650 |
700 |
— |
63 | |||
Л0-160 |
160 |
160 |
200 |
— |
400 |
0,40...0,63 |
6,3 |
Л0-200 |
200 |
200 |
250 |
— |
10 | ||
ЛО-250 |
250 |
300 |
315 |
500 |
16 | ||
JIO-320 |
320 |
250 |
370 |
400 |
|
25 | |
Л0-400 |
400 |
320 |
450 |
500 |
630 |
40 |
Примечания: 1. Диаметр указан для нефутерованного приводного барабана, для футерованного он должен быть увеличен на удвоенную толщину футеровки.
2. Ширина ленты или ремня по первому ряду является предпочтительной.
цепного
qк = qц + qков, (10.5)
где qп — погонная масса цепей, кг/м (см. табл. III.1.11 [1]).
Погонная масса ковшей (кг/м)
, (10.6)
где — масса одного ковша, кг (табл. 10.8);
tк — шаг ковшей, м;
kн— коэффициент, учитывающий массу крепежных деталей: kн = 1,14.
Таблица 10.4
Основные параметры цепных ковшовых элеваторов (ГОСТ 2036—77)
Типоразмеры элеваторов |
Ширина ковшей В, мм |
Шаг ков- шей tK , мм |
Количество цепей |
Скорость движения ковшей, м/с |
Производительность , м8/ч, не менее | |||
тяговых пластинчатых |
тяговых сварных кругло- звенных | |||||||
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | ||
ЦГ-100 |
100 |
200 |
1 |
— |
1,00...2,00 |
3,2 | ||
ЦГ-125 |
125 |
320 |
4,0 | |||||
ЦГ-160 |
160 |
2 |
5 | |||||
ЦГ-200 |
200 |
400 |
10 | |||||
ЦГ-250 |
250 |
16 | ||||||
ЦГ-320 |
320 |
500 |
1,25...2,50 |
25 | ||||
ЦГ-400 |
400 |
40 | ||||||
ЦГ-500 |
500 |
630 |
- |
63 | ||||
ЦГ-650 |
650 |
100 | ||||||
ЦМ-100 |
100 |
200 |
1 |
— |
1,00...2,00 |
1,6 | ||
ЦМ-125 |
125 |
320 |
2 | |||||
ЦМ-160 |
160 |
2 |
3,2 | |||||
ЦМ-200 |
200 |
400 |
5 | |||||
ЦМ-250 |
250 |
10 | ||||||
ЦМ-320 |
320 |
500 |
1,25...2,50 |
16 | ||||
ЦМ-400 |
400 |
25 | ||||||
ЦМ-500 |
500 |
630 |
— |
40 | ||||
ЦМ-650 |
650 |
63 | ||||||
Ц0-160 |
160 |
160 |
1 |
— |
0,40...0,63 |
6,3 | ||
Ц0-200 |
200 |
200 |
|
|
|
10 | ||
Ц0-250 |
250 |
|
|
|
|
16 | ||
Ц0-320 |
320 |
250 |
|
|
|
25 | ||
Ц0-400 |
400 |
320 |
|
|
|
40 | ||
ЦС-320 |
320 |
250 |
2 |
|
|
40 | ||
ЦС-400 |
400 |
320 |
|
|
|
63 | ||
ЦС - 500 |
500 |
400 |
|
|
|
100 | ||
ЦС-650 |
650 |
500 |
|
|
|
160 | ||
ЦС-800 |
800 |
630 |
|
|
|
250 | ||
ЦС-1000 |
1000 |
|
|
|
|
320 | ||
ЦГТ-200 ЦГТ-250 |
200 250 |
400 |
|
|
|
| ||
ЦГТ-320 ЦГТ-400 |
320 400 |
500 |
|
|
|
| ||
|
2 |
|
| |||||
ЦГТ-500 ЦГТ-650 |
500 650 |
630 |
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| ||||
ЦГ Т-800 ЦГТ-1000 |
800 1000 |
800 |
|
|
|
|
Примечании: 1. В таблице приведены номинальные значения шагов ковшей. Фактические значения шагов должны приниматься кратными шагам применяемых цепей.
2. Производительность элеваторов типа ЦГТ в каждом отдельном случае определяется в зависимости от формы и размеров принятого ковша.
Таблица
12.5 Рекомендации
[17] по выбору типа элеватора, типа и
скорости движения ковшей
Для ориентировочных расчетов погонная масса (кг/м) ходовой части элеватора может быть принята
qк = Qk, (10.7)
где Q — расчетная производительность элеватора, т/ч;
k — коэффициент (табл. 10.9).
Разгрузка ковшей бывает (рис. 10.2): центробежная — l ≤ rб; самотечная — при l > rб; смешанная — при rб <l ≤ ra.
а — центробежная; б — самотечная; в — смешанная; В — полюс; l —полюсное расстояние; r, ra, rб — расстояние от центра барабана (звездочки) соответственно до центра тяжести груза в ковше, до наружной кромки ковша, до внутренней стенки ковша; Fт и Fr—соответственно сила тяжести и центробежная сила массы груза в ковше; F — равнодействующая сил Fm н Fr
Рисунок 10.2. Схемы разгрузки ковшей:
Полюсное расстояние (м)
l = 895/n2п.б, (10.8)
где — частота вращения ведущего барабана (или ведущих звездочек), мин-1.
Диаметр (м) приводного барабана (начальной окружности звездочки) рекомендуется принимать:
а) для быстроходного элеватора с центробежной разгрузкой
Dп.б≤0,204v2; (10.9)
б) для быстроходного элеватора со смешанной разгрузкой
Dп.б= 0,245v2; (10.10)
в) для среднескоростного элеватора со смешанной разгрузкой
Dn6=0,306v2; (10.11)
г) для тихоходного элеватора с самотечной разгрузкой
Dn6 ≥ 0,6v2, (10.12)
где v — скорость тягового элемента, м/с.
Таблица 10.6
Рекомендуемый шаг пластинчатых цепей и число зубьев звездочек в зависимости от расположения и шага ковшей элеваторов
Расположение ковшей |
Параметры | |||
Шаг ковшей, мм |
Шаг цепей, мм |
Число зубьев приводной звездочки |
Число зубьев натяжной звездочки | |
Расставленное |
200 |
100 |
13 |
10 |
320 |
160 |
8 |
6 | |
400 |
100 |
16 |
13 | |
200 |
8 |
6 | ||
500 |
125 |
13 |
10 | |
250 |
6 |
6 | ||
630 |
315 |
6 |
6 | |
800 |
200 |
12 |
10 | |
400 |
6 |
6 | ||
Сомкнутое |
160 |
160 |
8 |
6 |
200 |
200 |
8 |
6 | |
250 |
250 |
12 |
12 | |
320 |
160 |
16 |
12 | |
320 |
8 |
6 | ||
400 |
200 |
12 |
12 | |
400 |
6 |
6 |
Таблица 10.7
Вместимость и рекомендуемый шаг ковшей
Тип ковшей |
| |||||||||
глубокий |
мелкий |
остроугольный |
скругленный |
Шаг ков | ||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
шей, мм | ||
| ||||||||||
— |
— |
— |
— |
4,06 |
0,65 |
— |
— |
160 | ||
1 |
0,2 |
0,5 |
0,1 |
6,5 |
1,3 |
— |
— |
200 | ||
— |
— |
— |
— |
10 |
2 |
— |
— |
200 | ||
— |
— |
— |
— |
16 |
4 |
25,6 |
6,4 |
250 | ||
1,3 |
0,4 |
0,66 |
0,2 |
24,4 |
7,8 |
43,7 |
14 |
320 | ||
2 |
0,6 |
1,17 |
0,35 |
— |
— |
— |
— |
320 | ||
3,24 |
1,3 |
1,87 |
0,75 |
40 |
16 |
70 |
28 |
400 | ||
5 |
2 |
3,5 |
1,4 |
— |
— |
— |
— |
400 | ||
8 |
4 |
5,4 |
2,7 |
— |
— |
120 |
60 |
500 | ||
12,6 |
6,3 |
8,4 |
4,2 |
— |
— |
— |
— |
500 | ||
19 |
12 |
— |
— |
— |
— |
187 |
118 |
630 | ||
— |
— |
— |
— |
— |
— |
235 |
148 |
630 |
* Погонная вместимость ковшей, л/м;
** Вместимость ковша, л.
Таблица 10.8
Ориентировочная масса ковшей вертикальных элеваторов, кг
Ширина ковша, мм |
Толщина стен - ки ковша, мм |
Тип ковшей | |||
глубокие |
мелкие |
остроугольные |
скругленные | ||
160 |
2 |
0,9 |
0.7 |
1,2 |
- |
250 |
3 |
3,0 |
2,0 |
3,0 |
- |
320 |
3 |
4,4 |
4,1 |
4,4 |
- |
400 |
4 |
9,0 |
9,0 |
9,5 |
15,3 |
500 |
4 |
- |
- |
14,7 |
24,7 |
650 |
5 |
- |
- |
- |
45,5 |
Таблица 10.9
Значения коэффициента k в формуле (10.7)
Расчетная производительность элеватора, т/ч |
Тип элеватора (см. табл. 12.2) | |||||||
ленточный |
одноцепной |
двухцепной | ||||||
ЛГ; М |
ЛО |
ЦГ; ЦМ |
ЦО |
ЦГ; ЦМ |
ЦО; ЦС | |||
До 10 |
0,6 |
— |
1,1 |
— |
— |
— | ||
10...25 |
0,5 |
— |
0,8 |
1,1 |
1,2 |
— | ||
25...50 |
0,45 |
0,6 |
0,6 |
0,85 |
1,0' |
— | ||
50...100 |
0,4 |
0,55 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
1,1 | ||
Свыше 100 |
0,35 |
0,5 |
— |
— |
0,6 |
0,9 |
Таблица 10.10
Ориентировочное значение коэффициента kзач
Вид груза |
Тип конвейера | ||||||||||
Ленточный и одноцепной |
Двухцепной | ||||||||||
при скорости движения ковшей, м/с | |||||||||||
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
1,6 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
1,6 | ||
Пылевидный, порошкообразный, зернистый, мелкозернистый |
1,5 |
2 |
2 |
2,5 |
3 |
1 |
1,2 |
1,3 |
1,5 |
2 | |
Средне- и крупнокусковой |
2,5 |
3 |
3 |
4 |
5 |
1,5 |
1,7 |
1,7 |
2,5 |
3 |
Сопротивление зачерпыванию груза (Н)
Fзач= qgkзач, (10.13)
где kзач — коэффициент зачерпывания (табл. 10.10).
Условное обозначение элеватора (ГОСТ 2036—77). Условное обозначение вертикального элеватора содержит наименование изделия («элеватор»), обозначение типа элеватора, ширину ковша и обозначение стандарта. Например, цепной элеватор типа ЦГ с ковшом шириной В = 250 мм обозначается:
Элеватор ЦГ-250 ГОСТ 2036—77.