КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Лента 4П – 500 – 2 – БКНЛ-65 – 2 – 1 – П ГОСТ 20-85. 5 страницаЗагрузка ковшей. Загрузка ковшей материалом происходит в нижней части элеватора и осуществляется или зачерпыванием его, или непосредственной засыпкой материала в ковши. Для штучных грузов, крупнокусковых и абразивных наполнение ковшей производится непосредственно засыпанием груза в ковш. Применение этого способа возможно только при непрерывном, сомкнутом расположении ковшей и пониженных скоростях движения ковшей (не более 1 м/с), так как при большой скорости ковши плохо заполняются и отбрасывают груз. Ширина ковша Bк при транспортировании кусковых грузов зависит от размеров частиц и обычно принимается по условию Bк > ka, где коэффициент k = 2÷2,5 – для рядовых грузов и k = 4÷5 – для сортированных грузов с максимальным размером куска, равным а.
4.4.2. Основы теории разгрузки ковшей Характер разгрузки ковшей элеваторов зависит от скорости движения ковшей и диаметра приводного барабана или звездочки элеватора [1, 4]. Разгрузка ковшей бывает центробежная (скорость более 1 м/с) и самотечная свободная через внутреннюю кромку ковша под действием силы тяжести (гравитационной) при пониженной скорости движения ковшей (скорость менее 0,6÷0,8 м/с). В последнем случае необходимо отклонить холостую ветвь элеватора, чтобы можно было подставить под груз приемный лоток или же сделать элеватор наклонным. При необходимости высыпать груз на тихоходном элеваторе без отклонения ковшей применяют ковши с бортовыми направляющими, передняя стенка в которых служит желобом для груза, высыпаемого из следующего ковша. Ковши с бортовыми направляющимися применяют только при сомкнутом их расположении на тяговом элементе.
Для анализа способа разгрузки ковшового элеватора рассмотрим силы, действующие на материал, находящийся в ковше (рис. 36). Когда ковш с грузом начинает поворачиваться вокруг барабана, то на груз кроме силы тяжести G = mg действует центробежная сила (рис. 36), где – скорость движения центра тяжести груза в ковше, r – расстояние от этого центра тяжести до центра барабана. При движении ковша вместе с барабаном равнодействующая B сил G и E изменяется по значению и направлению, но линия ее действия всегда проходит при данной скорости движения через одну и ту же точку А, называемую полюсом и расположенную на вертикали, проходящей через ось барабана, на расстоянии h от оси вращения, причем из подобия треугольников ADO и ABE имеем , Отсюда , т. е. полюсное расстояние h, м, зависит только от частоты вращения барабана n, об/мин, и с уменьшением частоты вращения увеличивается (здесь g = 9,8 м/с2 – ускорение свободного падения). Если полюсное расстояние h меньше или равно радиусу окружности барабана rвн, м, центробежная сила превышает силу тяжести и происходит сбрасывание груза (центробежная разгрузка). При полюсном расстоянии, большем радиуса rнар окружности, проведенной через наружные кромки ковшей, сила тяжести больше центробежной силы, и происходит высыпание груза (самотечная разгрузка). При rвн < h < rнар происходит смешенная разгрузка ковшей как отбрасыванием, так и высыпанием. Центробежная разгрузка применяется для быстроходных (чаще всего ленточных) элеваторов с расставленными ковшами при транспортировании зернистых, мелкокусковых и пылевидных легкосыпучих грузов.
4.4.3. Определение производительности конвейера Производительность Q, т/ч, элеватора при скорости ,м/с и шаге установки ковшей на тяговом элементе, равном tк, м, равна , где ψ – 0,6÷0,8, меньшее значение принимают для кусковых грузов. Обычно шаг ковшей tк = (2÷3) h (для ковшей с бортовыми направляющими tк = h), где h – высота ковша. Для цепных элеваторов шаг tк должен быть кратен шагу цепи. Тип ковша, его наполнение, вид разгрузки и скорость перемещения ковшей выбирают в зависимости от характеристики транспортируемого груза. В частности, для ковшового элеватора машины МТФ - 43 при уборке фрезерного торфа коэффициент наполнения составляет 0,9. При заданной производительности элеватора определяется линейная емкость ковшей: . Полученное значение погонной нагрузки округляют до ближайших величин по ГОСТ 2036-82 и уточняют скорость транспортирования груза. При транспортировании кусковых материалов выбранные параметры ковша проверяют по наибольшему размеру типичных кусков аmax: , где А – вылет ковша, м (расстояние от передней кромки до задней стенки); χ = 2,0÷2,05 для рядовых грузов и χ = 4,0÷5,0 – для сортированных.
4.4.4.Тяговый расчет элеватора Порядок тягового расчета вертикального ковшового элеватора с лентой аналогичен расчету ленточного конвейера (определение натяжения ленты конвейера методом обхода контура по точкам), если учесть, что в элеваторе груз поднимается только на высоту Н. Погонные объемная и массовая нагрузки определятся из (3.7) и (3.8). Тяговый расчет элеватора производится также методом обхода по контуру. Разбивку контура трассы конвейера на участки начинают с точки сбегания с приводного барабана S1 = Sсб. Тогда в точке 2 – точке набегания ленты на натяжной барабан S2 = S1 + W1-2, где W1-2 – сопротивление на порожнем участке вертикального элеватора. Далее следует учесть сопротивление на поворотном пункте (3.30) и определить сопротивление в месте загрузки – сопротивление зачерпыванию груза ковшами. Это сопротивление зависит от многих факторов, плохо поддающихся расчету: физико-механических свойств транспортируемого груза, скорости движения ковшей, типа и шага ковшей, степени заполнения ковша грузом. Поэтому значение коэффициента сопротивления при зачерпывании Kзач в формуле силы сопротивления Wзач = Kзач qгр принимается по экспериментальным данным. Коэффициент численно равен работе, совершаемой при зачерпывании груза массой 1 кг: для скорости ковшей 1÷1,25 м/с при транспортировании порошковых и мелкокусковых грузов Kзач = 15÷20 Нм/кг и при транспортировании среднекусковых – грузов Kзач = 20÷50 Нм/кг. Следующая точка контура – точка набегания на приводной барабан, для определения которой необходимо учесть сопротивления на грузовой ветви (3.25). Для ленточных элеваторов величины Sнб и Sсб определяются с помощью уравнения Эйлера (4.4). По полученным величинам наибольшего натяжения Sнб тягового элемента ведется расчет цепи или ленты на прочность. Стопорное устройство рассчитывается по тормозному моменту (4.33). Мощность двигателя определяют по формуле (4.24). Приводные устройства элеваторов обычно располагают в верхней части, где натяжение тягового элемента максимально и где обеспечивается наибольшая сила сцепления с приводным барабаном. Натяжные устройства располагают в нижней части элеватора, что позволяет использовать силу тяжести самого тягового элемента и нижнего барабана для создания необходимого натяжения. Устройства безопасности. Для предохранения элеватора любого типа от самопроизвольного обратного движения под действием веса груза при выключении двигателя привод снабжают стопорным устройством, допускающим движение только в одном направлении. Чаще всего для этой цели используют роликовые или храповые остановы. Иногда элеваторы снабжают электромагнитными стопорными тормозами. Чтобы не повредить ходовую часть элеватора и кожух при обрыве тягового элемента, на цепных элеваторах применяют специальные ловители цепи, а на ленточных элеваторах ковши по боковым стенкам соединяются стальными канатами, идущими без натяжения и удерживающими ковши от падения при обрыве лепты. Одновременно с этим на натяжных барабанах (звездочках) устанавливают реле скорости, выключающее электродвигатель при обрыве тягового элемента. 5. ВИНТОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
5.1.Устройство и области применения Винтовые конвейеры нашли широкое применение в различных отраслях промышленности: химической, пищевой, металлургической, при производстве строительных материалов, в сельскохозяйственном производстве и машиностроении [5, 6, 8]. Винтовые конвейеры и питатели используются в качестве рабочего органа в различных пробоотборниках, винтовых прессах, в дорожных машинах; в шнекороторном снегоочистителе, в подметально-уборочной машине и др. На предприятиях по переработке торфа винтовые конвейеры используются как распределительные в подготовительном, сушильном и прессовом отделениях брикетных заводов, для транспортирования горячей пылящей сушенки из сушильного в прессовое отделение ТБЗ. Шнеки являются рабочим органом смесителей при производстве субстратных блоков и гранулированных удобрений, а также винтового подпрессовывателя брикетных прессов. В торфяных машинах винтовые конвейеры применяются как для транспортирования фрезерного торфа (пневмовалкователь ПВП, комбайн ФКМ), так и для перемещения и переработки торфа-сырца (МТК-12, МТК-16, стилочная машина). Кроме того, шнеки, применяемые в торфяных машинах, используются в качестве основного рабочего органа машины для захвата, экскавации и перемещения торфа (МТП-52, РК-1А) [9]. Широкое применение винтовые конвейеры получили благодаря простоте конструкции и эксплуатации, небольшим габаритам, возможности транспортирования горячих, пылящих и остропахнущих грузов, удобству промежуточной загрузки и разгрузки. Кроме этого, при использовании шнека легко совместить транспортирование материала с технологическими операциями, например, перемешиванием, охлаждением, сушкой. Перемещение материала в винтовом конвейере происходит волоком по неподвижному желобу при вращении винта. Отсюда высокие удельные энергозатраты на транспортирование груза и повышенный износ винта и желоба, вероятность заклинивания частиц твердых материалов между винтом и желобом, налипания вязких материалов на поверхности винта. Поэтому винтовые конвейеры не рекомендуется применять для транспортирования липких, вязких, а также абразивных грузов. К недостаткам винтовых конвейеров относятся также скопление груза у промежуточных опор и связанные с этим перегрузки привода. Винтовые конвейеры подразделяются на горизонтальные, наклонные и вертикальные. Наклонные винтовые конвейеры, в свою очередь, делятся на пологонаклонные, у которых угол наклона конвейера β не превышает угла естественного откоса транспортируемого материала φ, и крутонаклонные, имеющие β > φ. По принципу действия пологонаклонные винтовые конвейеры подобны горизонтальным, а крутонаклонные – вертикальным. В вертикальном винтовом конвейере винт имеет повышенную частоту вращения. Центробежной силой материал прижимается к стенкам желоба, и возникающая при этом сила трений между материалом и стенками препятствует совместному его вращению с винтом, вследствие чего груз проталкивается наклонной винтовой поверхностью вверх вдоль оси конвейера. Винтовой конвейер состоит из винта 1 (рис. 37), желоба 2, загрузочного 3 и разгрузочного 4 устройств. Вал винта опирается на концевые 5 и промежуточные подвесные подшипники 6. В качестве опор использованы подшипники качения. Для уменьшения габаритов промежуточных опор в них устанавливают подшипники скольжения. Один из концевых подшипников, чаще со стороны разгрузочного отверстия, делают упорным. При таком расположении упорного подшипника вал винта работает на растяжение. Смазка подшипников происходит по трубкам от пресс-масленок, закрепленных на верхних поперечинах желоба, винт конвейера обычно имеет полый вал и состоит из отдельных секций длиной 1,5÷3,5 м, которые соединяются между собой пальцами (рис. 38 а). При длине конвейера более 3 м в месте соединения секций устанавливают промежуточные опоры. Промежуточные опоры частично перекрывают поперечное сечение желоба. Поэтому, чтобы не происходило забивания материала у промежуточных опор, коэффициент использования поперечного сечения желоба у винтовых конвейеров меньше, чем в других транспортирующих машинах. На ТВЗ "Усяж" дли подачи сушенки из сушильного отделения в прессовое последовательно установлено два винтовых конвейера длиной каждый по 9,5 м. Вместо желоба использована труба стандартной длины. Винт закреплен на двух концевых опорах. Отсутствие промежуточных опор позволило повысить наполнение желоба и соответственно производительность конвейеров. Винт выполнен со сплошной поверхностью в виде ленты, закрепленной на спицах (рис. 38), или отдельных лопастей, расположенных по винтовой линии. Сплошные винты используются для перемещения сухих порошковых или мелкозернистых материалов, не склонных к слеживанию, лопастные и ленточные винты применяются при транспортировании слеживающихся грузов или для обеспечения перемешивания материала в процессе его передвижения. Винтовая поверхность сплошного винта создается из отдельных витков, которые изготавливают из стальной плоской кольцевой заготовки толщиной 1÷1,5 мм с радиальным вырезом (рис. 38 в). При изгибе заготовки получается виток. Размеры заготовки (рис. 38 в) определяют по формулам [9]: наружный диаметр , внутренний диаметр , угол выреза , где D и d – соответственно – наружный и внутренний диаметры винта; S – шаг винта. Желоб винтового конвейера делают из листовой стали толщиной 3÷6 мм. Зазор между винтом и желобом должен составлять 8÷10 мм. Сверху желоб закрывается съемными крышками. Выпускные отверстия перекрываются шиберными затворами и имеют размеры по ширине и длине не менее диаметра винта.
5.2. Расчет производительности и мощности привода винтового конвейера Производительность винтового конвейера определяют по формуле , (5.1) откуда диаметр винта , (5.2) где ψ – коэффициент наполнения желоба (табл. 32) [9]; c – коэффициент, учитывающий снижение производительности у наклонных конвейеров, На каждые 5° наклона конвейера (при транспортировании материала вверх) происходит уменьшение производительности на 10%; n – частота вращения винта, с-1. Шаг винта для горизонтальных конвейеров S = D, для наклонных конвейеров при β > 8° S = 0,8 D. Вводя соотношение между диаметром и шагом винта ks, т. е. S = ks D, и подставляя величину S в (5.1), получим диаметр винта . (5.3) Частоту вращения винта принимают в зависимости от физико-механических свойств материала (табл. 32). Наибольшую допустимую частоту вращения (с-1) определяют по формуле , (5.4) где A – коэффициент, зависящий от физико-механических свойств материала (табл. 32). Таблица 32
Скорость транспортирования, м/c . При перемещении кусковых материалов производится проверка на кусковатость: для сортированных грузов , (5.5) для несортированных грузов . Расчет производительности винтовых конвейеров заключается в определении диаметра винта при заданной производительности конвейера по формулам (5.2) и (5.3) с учетом физико-механических свойств материала и размеров кусков (5.5). Вычисленный диаметр шнека округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2037-82: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,65, 0,8 м и уточняют частоту вращения винта n. Мощность привода винтовых конвейеров можно определить по формуле (3.18) с учетом общего коэффициента сопротивления движению w (табл. 32), зависящего от свойств перемещаемого груза. При уточненном определении мощности привода следует вычислить отдельные составляющие сопротивления перемещению груза: W1 – усилие вдоль винта для подъема груза; W2 – силу трения груза о дно желоба; W3 – силу трения между винтом и материалом; силу трения в подшипниках; силу внутреннего трения в материале. Усилие вдоль винта для подъема груза , (5.6) где qгр – погонная нагрузка, кг/м, определяемая с помощью формулы (3.1), . Сила трения груза о дно желоба . (5.7)
Для преодоления сил W1 и W2, направленных вдоль оси конвейеpa, со стороны винта на материал передается усилие P, направленное перпендикулярно к плоскости винта. , (5.8) где α B – угол наклона винтовой линии; . Сила трения при проскальзывании винта относительно груза , (5.9) где – коэффициент трения груза о винт. Мощность на преодоление сил внутреннего трения и в подшипниках вала винта можно учесть с помощью коэффициента запаса к3 = 1,15÷1,25. Тогда мощность привода винтового конвейера , (5.10) где υокр – окружная скорость винта. При выполнении рекомендации по заполнению желоба материалом и правил эксплуатации расход энергии в винтовых конвейерах по ГОСТ 2037-82 не должен превышать 0,02 кВт ч/т. Крутящий момент (Нм) на валу винта . Наибольшая действующая на винт продольная сила (Н) , где r – радиус, на котором действует сила W, ориентировочно r =(0,7÷0,8) D /2; φ В – угол трения груза о поверхность винта, tgφ В = f. 5.3. Порядок расчета винтовых конвейеров Для расчета необходимы исходные данные такие же, как и для ленточного конвейера. 1.Расчет производительности винтовых конвейеров заключается в определении диаметра винта D (5.2, 5.3) с учетом допускаемой частоты его вращения nmax (5.4). При транспортировании кусковых материалов необходима проверка по гранулометрическому составу (5.5). Большее значение диаметра винта округляют до ближайшего по ГОСТ 2037-82 и уточняют частоту вращения n. 2.В ориентировочных расчетах мощность двигателя Nдв определяют по формуле (3.18) с использованием общего коэффициента сопротивления движению w (табл. 32). 3.При уточненных расчетах мощность двигателя Nдв вычисляют по формуле (5.10) с учетом преодоления сопротивлений, связанных с подъемом груза на заданную высоту (5.6), сил трения груза о дно желоба (5.7), сил трения при проскальзывании винта относительно груза W3 (5.8, 5.9). 4.Рекомендации по подбору электродвигателя и редуктора такие же, как и для ленточного конвейера.
При перемещении кусковых материалов производится проверка на кусковатость: для сортированных грузов , (5.5) для несортированных грузов . Расчет производительности винтовых конвейеров заключается в определении диаметра винта при заданной производительности конвейера по формулам (5.2) и (5.3) с учетом физико-механических свойств материала и размеров кусков (5.5). Вычисленный диаметр шнека округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2037-82: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,65, 0,8 м и уточняют частоту вращения винта n. Мощность привода винтовых конвейеров можно определить по формуле (3.18) с учетом общего коэффициента сопротивления движению w (табл. 32), зависящего от свойств перемещаемого груза. При уточненном определении мощности привода следует вычислить отдельные составляющие сопротивления перемещению груза: W1 – усилие вдоль винта для подъема груза; W2 – силу трения груза о дно желоба; W3 – силу трения между винтом и материалом; силу трения в подшипниках; силу внутреннего трения в материале. Усилие вдоль винта для подъема груза , (5.6) где qгр – погонная нагрузка, кг/м, определяемая с помощью формулы (3.1), . Сила трения груза о дно желоба . (5.7)
Для преодоления сил W1 и W2, направленных вдоль оси конвейеpa, со стороны винта на материал передается усилие P, направленное перпендикулярно к плоскости винта. , (5.8) где α B – угол наклона винтовой линии; . Сила трения при проскальзывании винта относительно груза , (5.9) где – коэффициент трения груза о винт. Мощность на преодоление сил внутреннего трения и в подшипниках вала винта можно учесть с помощью коэффициента запаса к3 = 1,15÷1,25. Тогда мощность привода винтового конвейера , (5.10) где υокр – окружная скорость винта. При выполнении рекомендации по заполнению желоба материалом и правил эксплуатации расход энергии в винтовых конвейерах по ГОСТ 2037-82 не должен превышать 0,02 кВт ч/т. Крутящий момент (Нм) на валу винта . Наибольшая действующая на винт продольная сила (Н) , где r – радиус, на котором действует сила W, ориентировочно r =(0,7÷0,8) D /2; φ В – угол трения груза о поверхность винта, tgφ В = f. 5.3. Порядок расчета винтовых конвейеров Для расчета необходимы исходные данные такие же, как и для ленточного конвейера. 1.Расчет производительности винтовых конвейеров заключается в определении диаметра винта D (5.2, 5.3) с учетом допускаемой частоты его вращения nmax (5.4). При транспортировании кусковых материалов необходима проверка по гранулометрическому составу (5.5). Большее значение диаметра винта округляют до ближайшего по ГОСТ 2037-82 и уточняют частоту вращения n. 2.В ориентировочных расчетах мощность двигателя Nдв определяют по формуле (3.18) с использованием общего коэффициента сопротивления движению w (табл. 32). 3.При уточненных расчетах мощность двигателя Nдв вычисляют по формуле (5.10) с учетом преодоления сопротивлений, связанных с подъемом груза на заданную высоту (5.6), сил трения груза о дно желоба (5.7), сил трения при проскальзывании винта относительно груза W3 (5.8, 5.9). 4.Рекомендации по подбору электродвигателя и редуктора такие же, как и для ленточного конвейера.
Дата добавления: 2014-11-08; Просмотров: 581; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |