- •Оглавление
- •Раздел II. Транспортирующие машины Глава 4. Общие положения расчета транспортирующих машин
- •4.1. Выбор типа машины
- •4.2. Основные свойства транспортируемых грузов
- •4.3. Параметры транспортирующих машин (конвейеров)
- •4.4. Тяговые элементы транспортирующих машин
- •Глава 5. Основы общих расчетов транспортирующих машин
- •5.1. Производительность конвейеров
- •5.2. Сопротивление движению тягового органа и мощность двигателя
- •5.3. Последовательность расчета конвейера
- •Глава 6. Ленточные конвейеры
- •6.1. Общие сведения
- •6.3. Предварительный расчет ленточного конвейера
- •6.4. Проверочный расчет ленточного конвейера
- •Глава 7. Крутонаклонные конвейеры
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Нормативные материалы для расчета крутонаклонных конвейеров со специальными лентами
- •7.3. Расчет крутонаклонных конвейеров со специальными лентами
- •7.4. Расчет ленточно-цепных и пластинчатых крутонаклонных конвейеров
- •Глава 8. Пластинчатые конвейеры
- •8.1. Общие сведения
- •8.3. Предварительный расчет пластинчатого конвейера
- •8.4. Проверочный расчет пластинчатого конвейера
- •Глава 9. Скребковые конвейеры
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Нормативные материалы для расчета скребковых конвейеров
- •9.3. Расчет скребковых конвейеров
- •Глава 10. Подвесные конвейеры
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Нормативные материалы для расчета подвесных конвейеров
- •10.3. Предварительный расчет подвесного конвейера
- •10.4. Проверочный расчет грузонесущего конвейера
- •10.5. Тяговый расчет толкающего конвейера
- •10.6. Тяговый расчет грузоведущего конвейера
10.3. Предварительный расчет подвесного конвейера
Для расчета конвейера должны быть заданы: схема его трассы (с указанием высоты и длины участков, места и способа загрузки и разгрузки), характеристика и условия работы конвейера, масса, габариты и характеристика грузов, производительность конвейера.
Проектирование подвесного конвейера начинают с выбора порядка размещения грузов на подвеске и подбора ее конструкции в соответствии с выполняемым транспортно-технологическим процессом. Затем выбирается типоразмер цепи (см. 10.2) и каретки (см. табл. 10.2). Назначается минимально возможный шаг подвесок исходя из максимальных габаритных размеров грузов и их свободного прохода на горизонтальных поворотах и вертикальных перегибах [см. (10.7) и (10.8)]. Из формулы (5.15) определяется скорость транспортирования, которая согласовывается с данными табл. 10.7, производится расстановка кареток (см. рис. 2.23), затем производится определение максимального натяжения тягового элемента. Для этого предварительно определяется погонная масса холостой qx и загруженной qг ветвей. Погонная масса холостой ветви (кг/м)
qx = тп/Т + тк/tк + qц; |
(10.12) |
загруженной ветви (кг/м)
qг = qx + тг/Т, |
(10.13) |
где тп, тк, тг — соответственно масса подвески, каретки и груза, кг; Т — шаг подвесок, м; tк — шаг кареток, м; qц — погонная масса тягового органа, кг/м.
При необходимости пропуска неразгруженных подвесок на холостую ветвь принимается расчетная погонная масса
= qx + (0,08…0,12) . |
|
Предварительное значение максимального натяжения цепи конвейера (Н) можно определить [5] по формуле
Fmax = Fminc + (гqгL + хqхL ) (1 + kмc) g + qгHg, |
(10.14) |
где Fmin — минимальное натяжение цепи, Н: Fmin = 500...1000 Н; c = —суммарный коэффициент, учитывающий сосредоточенные (местные) сопротивления на всей трассе; в, п, р —коэффициенты, учитывающие сопротивления на каждой дуге вертикального перегиба, горизонтального поворота на звездочке и роликовой батарее соответственно; х, у, z — количество дуг вертикальных перегибов, горизонтальных поворотов на звездочках и роликовых батареях на всей трассе конвейера, для каждого полного вертикального перегиба с верхней и нижней дугами х = 2; г и х — коэффициенты сопротивления движению на прямолинейных участках загруженной и холостой ветвей конвейера (при приближенных расчетах можно принимать х = г = ); L , L — длина соответственно горизонтальных проекций загруженной и холостой ветвей конвейера, м; kм — коэффициент концентрации местных сопротивлений, зависящий от количества перегибов и поворотов и их расположения на трассе конвейера: kм = 0,5 при х + у + z 5 и kм = 0,35 при х + у + z >5; Н — наибольшая высота подъема груза на трассе конвейера, м.
Значения коэффициентов , в, п, р для конвейеров ЦПК-80Р и ЦПК-100Р приведены в табл. 10.8 и 10.9. Приближенно эти данные могут быть приняты и для конвейера ЦПК-160Р. Характеристика условий работы конвейеров приводится в табл. 10.10.
Табл. 10.8. Коэффициенты сопротивления движению подвесных конвейеров на прямолинейных участках в отапливаемых помещениях
Производственные условия |
Коэффициент сопротивления при нагрузке на каретку, Н |
|||||
100 |
200 |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
|
Хорошие |
0,060 |
0,035 |
0,020 |
0,014 |
0,013 |
0,012 |
Средние |
0,080 |
0,045 |
0,026 |
0,020 |
0,018 |
0,016 |
|
|
|
(0,038) |
|
|
|
Тяжелые |
0,10 |
0,056 |
0,032 |
0,025 |
0,022 |
0,020 |
|
|
|
(0,045) |
|
|
|
Примечание. В скобках даны коэффициенты сопротивления при работе в неотапливаемых помещениях (температура до —20 °С).
Табл. 10.9 Коэффициенты, учитывающие сопротивления движению на криволинейных участках подвесных конвейеров при работе в отапливаемых помещениях
Условия работы |
На поворотных звездочках и блоках п |
На роликовых батареях р |
На вертикальных перегиба, в |
|||||||
Углы поворота, град |
||||||||||
90 |
180 |
До 30 |
45 |
60 |
90 |
180 |
До 20 |
35 |
45 |
|
Хорошие |
1,020 |
1,030 |
1,020 |
1,025 |
1,030 |
1,040 |
1,07 |
1,01 |
1,015 |
1,025 |
Средние |
1,025 |
1,035 |
1,025 |
1,030 |
1,040 |
1,05 |
1,09 |
1,012 |
1,020 |
1,030 |
|
(1,040) |
(1,050) |
(1,035) |
(1,040) |
(1,045) |
(1,065) |
(1,10) |
(1,025) |
(1,035) |
(1,045) |
Тяжелые |
1,035 |
1,050 |
1,030 |
1,040 |
1,045 |
1,060 |
1,20 |
1,015 |
1,025 |
1,035 |
|
(1,055) |
(1,065) |
(1,040) |
(1,050) |
(1,055) |
(1,07) |
(1,15) |
(1,03) |
(1,04) |
(1,05) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. В скобках даны коэффициенты при работе в неотапливаемых помещениях (температура до —20 °С).
Выбранный типоразмер цепи проверяют по условию Fmax Fдоп, где Fдоп — допускаемая нагрузка на цепь по ее несущей способности:
Fдоп = , |
(10.15) |
где Fразр — разрушающая нагрузка цепи (выбирается из табл. III. 1); kтк — коэффициент, учитывающий свойства материалов цепи: kтк = 0,6...0,85 (меньшие значения для незакаленной стали, большие — для закаленной); kн — расчетный запас прочности по несущей способности цепи: для одноплоскостного конвейера kн = 3,5...6, для конвейеров с пространственной трассой kн = 4...9; kи — коэффициент, учитывающий напряженное состояние звена цепи: kи = 1,5...5 (если звенья не подвергаются изгибу, можно принимать kи =1; в остальных случаях kи определяется расчетом внутреннего звена цепи на разрыв и изгиб на горизонтальных поворотах и вертикальных перегибах; в среднем kи = 3).
Табл. 10.10. Характеристика условий работы подвесных грузонесущих конвейеров (ГОСТ 5946— 79)
Условия работы |
Характеристика окружающей среды и производственных условий |
Основная область применения |
Хорошие |
Чистое отапливаемое сухое помещение с искусственной вентиляцией; отсутствие абразивной пыли, содержание неабразивной пыли в воздухе (не более 5 мг/м3);отсутствие паров и газов, вредно влияющих на элементы конвейера; односменная работа конвейера, возможность двухсменной работы; хорошие условия для обслуживания и ремонта конвейера |
Механические и сборочные цехи машиностроительных и приборостроительных заводов; книгохранилища; почтовые предприятия; пошивочные фабрики легкой промышленности; экспедиция типографий |
Средние |
Отапливаемое помещение с искусственной вентиляцией; неабразивная пыль или небольшое содержание в воздухе абразивной пыли (до 10 мг/м3); отсутствие паров и газов, вредно влияющих на элементы конвейера; относительная влажность воздуха не более 60%, конденсация влаги отсутствует; двухсменная работа, возможность трехсменной работы; средние условия для обслуживания и ремонта |
Цехи по производству резинотехнических изделий; холоднопрессовые цехи без отделений мойки и окраски; межцеховой транспорт в закрытых отапливаемых галереях |
Тяжелые |
Отапливаемые и неотапливаемые помещения при значительном содержании в воздухе абразивной пыли (более 10 мг/м3); повышенная влажность (до 90 %), наличие в воздухе паров воды, химических растворов., красящих веществ, возможна конденсация влаги; трехсменная или круглосуточная работа конвейера; тяжелые условия обслуживания и ремонта конвейера; работа при повышенных температурах |
Выбивные и обрубные отделения литейных цехов; моечные, окрасочные и сушильные камеры; межцеховой транспорт на открытом воздухе (без галерей); открытые склады |
По более точному дифференциальному методу [5] kн = k1k2k3k4k5, где k1 — коэффициент безопасности (для конвейеров с одноплоскостной трассой k1 = 1, с пространственной трассой при массе транспортируемых грузов до 125 кг k1 = l,2, при массе грузов более 125 кг k1 = 1,5); k2 — коэффициент ответственности конвейера (для конвейеров отдельных неответственных производственных линий k2 = 1,2, для конвейера, обслуживающего несколько линий, k2 = 1,4....1,8); k3 — коэффициент, учитывающий износ цепи (большие значения — при больших сроках службы конвейера и напряженном режиме его работы): k3 = 1,4...1,8; k4 — коэффициент, учитывающий степень достоверности расчетных и нагрузочных данных: k4 = 1,2...1,3; k5 — коэффициент динамических нагрузок. При скорости конвейера до 0,083 м/с k5 = 1; при = 0,083...0,27 м/с k5 = 1,15; при = 0,27 м/с k5 = 1,25.
Табл. 10.11. Допускаемые усилия в тяговой цепи
Шаг эвена цепи, мм |
Условия работы конвейера |
Характеристика трассы |
Разрушающая нагрузка цепи, кН |
Допускаемое усилие в цепи (кН) при скорости движения ходовой части , м/с |
|
до 0,13 |
свыше 0,13 |
||||
80 |
Хорошие |
Простая |
106 |
9,0 |
8,0 |
|
Хорошие |
Сложная |
|
8,0 |
7,5 |
|
Средние |
Простая |
|
|
|
|
Средние |
Сложная |
|
7,5 |
7,0 |
|
Тяжелые |
Простая |
|
|
|
|
Тяжелые |
Сложная |
|
7,0 |
6,0 |
100 |
Хорошие |
Простая |
220 |
13,0 |
12,5 |
|
Хорошие |
Сложная |
|
12,5 |
11,5 |
|
Средние |
Простая |
|
|
|
|
Средние |
Сложная |
|
11,5 |
11,0 |
|
Тяжелые |
Простая |
|
|
|
|
Тяжелые |
Сложная |
|
11,0 |
10,0 |
160 |
Хорошие |
Простая |
400 |
32,0 |
30,5 |
|
Хорошие |
Сложная |
|
30,5 |
28,5 |
|
Средние |
Простая |
|
|
|
|
Средние |
Сложная |
|
28,5 |
27,0 |
|
Тяжелые |
Простая |
|
|
|
|
Тяжелые |
Сложная |
|
27,0 |
25,0 |
|
|
|
|
|
|
Примечание. Трассу конвейера считают простой при общем числе горизонтальных и вертикальных поворотов до 20. Каждый высотный перепад (переход с одного горизонтального уровня на другой) считают за два поворота.
Если условие Fmax Fдоп не удовлетворяется, следует изменить типоразмер цепи и шаг подвесок и кареток и повторить расчет.
Допускаемые усилия в тяговой цепи для подвесных грузонесущих конвейеров можно также определять по данным табл. 10.11 в зависимости от условий работы конвейера (см. табл. 10.10) и скорости движения ходовой части.
Необходимая мощность электродвигателя привода конвейера (кВт)
Р = , |
(10.16) |
где kc — коэффициент неучтенных сопротивлений: kc = 1,1...1,2; Ft — окружное усилие на приводной звездочке, Н; max — максимальная скорость конвейера, м/с; — общий КПД механизма привода конвейера.
Окружное усилие на приводной звездочке при предварительном расчёте
Ft = (Fmax — Fmin) п, |
(10.17) |
где п — коэффициент, учитывающий сопротивление на приводной звездочке (см. табл. 10.9).
По найденной мощности выбирают из каталога электродвигатель ближайшей большей мощности и типовой привод. Как правило, электродвигатели мощностью менее 1 кВт устанавливать не рекомендуется из-за возможного увеличения сопротивления от загустения смазочного материала при пуске конвейера.
Частота вращения приводного вала конвейера определяется согласно (6.22) при Dп.б — D0. Необходимое передаточное число привода определяется по (6.23).