12.3. Предварительный расчет элеватора

Необходимая погонная вместимость ковшей (л/м)

iп = ,

(12.14)

где Q —расчетная производительность элеватора, т/ч [см. (5.1)];  — скорость движения ковшей (см. табл. 12.5), м/с;  — коэффициент заполнения ковшей (табл. 12.5);  - насыпная плотность груза (табл. 4.1), т/м³.

Необходимая вместимость ковша определяется по формуле (12.2).

Требуемая мощность на приводном валу для работы элеватора (кВт)

Р = 0,0027QН (1 + kзач/Н),

(12.15)

где Н — высота подъема груза, м; k_зач - см. формулу (12.13)

Окружное усилие (Н) на приводном барабане (на начальной окружности звездочки)

F = 103 Р/,

(12.16)

Усилие для предварительного выбора ленты

Fтах = F ,

(12.17)

где e^f —тяговый фактор (табл. 12.11); f — коэффициент сцепления между лентой и барабаном (см. табл. 6.7);  — угол обхвата лентой барабана, рад.

Необходимое число прокладок в ленте

z  ,

(12.18)

где F_mах — наибольшее расчетное усилие в ленте, Н; k_p, В — см. формулу (6.16); k₀ — коэффициент, учитывающий ослабление ленты в местах крепления ковшей: k₀  0,9.

Табл. 12.11. Значения e^f при  = 

f	ef	f	ef
0,1	1,37	0,25	2,18
0,12	1,46	0,30	2,56
0,15	1,60	0,35	3,01
0,20	1,87	0,40	3,51

При этом требуется, чтобы

z  10 Dп.б,

(12.19)

где D_п.б — диаметр приводного барабана [см. (12.9)...(12.12)], м.

Предварительный выбор тяговой цепи одноцепного элеватора производится по разрывному усилию

Fразр = (15…17,5) Ft,

(12.20)

где F_t — окружное усилие на начальной окружности приводной звездочки.

Предварительный выбор тяговой цепи двухцепного элеватора производится по разрывному усилию

F = 0,6 Fразр,

(12.21)

12.4. Проверочный расчет элеватора

1. Выполняется уточненный тяговый расчет элеватора методом обхода по контуру.

Примерный порядок тягового расчета:

1) натяжение (Н) в точке 1 (рис. 12.3)

F1 = Fmin,

(12.22)

где F_min — натяжное усилие, Н;

2) натяжение (Н) в точке 2

F2 = kпF1 + Fзач,

(12.23)

где k_п — коэффициент увеличения натяжения тягового органа от сопротивления на поворотном пункте [см. (5.26)]; F_зач — сопротивление зачерпыванию груза [см. (12.13)], Н;

3) натяжение (Н) в точке 3

F3 = Fнаб = F2 + (q + qк) gH,

(12.24)

где F_наб — усилие набегающей ветви в точке 3, Н; q — погонная масса транспортируемого груза, кг/м; q_к — погонная масса ходовой части [см. (12.4) и (12.5)], кг/м; Н — высота подъема груза, м;

4) натяжение (Н) в точке 4

F4 = Fсб = F1 + qк gH,

(12.25)

где F_сб — усилие в сбегающей ветви в точке 4, Н;

5) для ленточного элеватора во избежание скольжения ленты по барабану необходимо, чтобы

F3  F4 ef,

(12.26)

где e^f — см. формулу (12.17).

Из формул (12.22)... (12.25) определяется необходимое натяжное усилие F_min, которое должно удовлетворять условиям формул (5.33) и (5.34).

2. По наибольшему усилию в тяговом органе Fmax = F3 делается уточненный расчет на прочность ленты [по формуле (12.18)] или тяговой цепи [по формулам (8.12)...(8.14)]. При этом динамическая нагрузка (Н) на тяговый орган цепного элеватора Fдин  (q + qк). (12.27) Обозначения см. к формуле (8.11). 3. Определяется тяговая сила на барабане (звездочке) с учетом сопротивлений на барабане (звездочке) F0 = kпF3 – F4. (12.28)

Рис. 12.3. Расчетная схема (а) и диаграмма натяжений (б) тягового органа вертикального элеватора

4. Проверяется правильность выбора диаметра приводного барабана (для ленточного элеватора) по среднему давлению [см. (6.6)].

5. Определяется мощность на приводном валу элеватора [см. (8.9)].

6. Определяется мощность двигателя для привода элеватора [см. (6.21)]. При этом коэффициент запаса k = 1,25.

7. Определяется частота вращения приводного вала элеватора: ленточного — по формуле (6.22); цепного — по формуле (8.15).

8. Определяется необходимое передаточное число между валом двигателя и приводным валом элеватора [см. (6.23)].

9. Из конструктивных соображений составляется кинематическая схема привода элеватора. При редукторной схеме по каталогу выбирается редуктор (см. табл. III.4).

10. Уточняется скорость движения ковшей исходя из фактического передаточного числа привода: для ленточного элеватора — по формуле (6.24); для цепного элеватора — по формуле (8.16).

11. Уточняется производительность элеватора (т/ч):

Qф = 3,6i0ф/tк,

(12.29)

где i₀ — вместимость ковша, л; _ф — фактическая скорость ковшей, м/с;  — коэффициент заполнения ковшей (см. табл. 12.5);  — насыпная плотность груза (см. табл. 4.1), т/м³; t_к — шаг ковшей, м.

Допускается отклонение от заданной производительности ± 10%.

12. Проверяется двигатель на достаточность пускового момента по продолжительности пуска (разгона) согласно условию (5.40).

13. Определяется усилие в набегающей на приводной барабан (приводные звездочки) ветви тягового органа конвейера при пуске конвейера [см. (5.41)...(5.48)] и определяется коэффициент сниже­ния прочности тягового органа при пуске [см. (5.49)].

14. Определяется расчетный тормозной момент [см. (5.50)...(5.54)] и выбирается тормозное устройство.