16.7. ПРИМЕР РАСЧЕТА КОВШОВОГО ЭЛЕВАТОРА

Рассчитать вертикальный ковшовый элеватор (см. рис. 12.3, а) для транспортирования фрезерного торфа насыпной плотностью ρ=0,5 т/м3. Расчетная производительность элеватора Q=20 т/ч. Высота подъема груза H=20 м. Работа трехсменная.

По табл. 12.2 и 12.5 рекомендуется для данного случая ленточный быстроходный элеватор типа ЛГ с расставленными глубокими ковшами и центробежной разгрузкой. Средний коэффициент заполнения ковшей ψ = 0,8, рекомендуемая скорость ленты v = 1,25...2,0 м/с, принимаем v = 1,75 м/с.

Необходимая погонная вместимость ковшей iп=20/(3,6?1,75?0,8?0,5) =7,94 л/м.

Из табл. 12.7 выбираем глубокий ковш вместимостью io=4 л и шаг ковшей 500 мм.

При объемной производительности элеватора V=Q/ρ = 20/0,5 = =40 м3/ч в соответствии с шагом ковшей из табл. 12.3 выбираем ширину ковшей Bк = 400 мм и ширину ленты Bл = 500 мм.

Из табл. 4.3 выбираем конвейерную ленту общего назначения типа 3 с тремя тяговыми прокладками прочностью 55 Н/мм (см.табл. 4.5), что соответствует (см. табл. 4.6) марке ткани прокладок БКНЛ-65. Максимально допустимая рабочая нагрузка тяговой прокладки: (см.табл. 4.5) kр=6 Н/мм.

Погонная масса груза из формулы (5.12)

q=Q/(3,6v) =20/(3,6?1,75) =3,17 кг/м.

Толщина конвейерной ленты [см. (4.12)] δ= 3?1,15 + 3 = 6,45 мм при δп.т=1,15 мм (см.табл.4.7); δ лз. = 0; δ Р= 3 мм и н δН=0 (см. табл. 4.9).

Погонная масса ленты [см. (4.11)] qл =1100?0,5?0,00645=3,55 кг/м.

Погонная масса ковшей [см.(12.6)] qKOB= (9/0,5)?1,14 =20,52 кг/м, где mKOB=9кг (см.табл. 12.8)..

Погонная масса ходовой части конвейера [cм. (12.4)] qк = 3,55 + 20,52 = 24,07 кг/м

Сопротивление зачерпыванию груза [см. (12.13)] FЗАЧ=3,17?9,81?3 = 93,3 Н.

Мощность на приводном валу элеватора [см. (12.15)].

 

Окружное усилие на.приводном барабане [см. (12.16)]

 

Максимальное усилие в ленте [формула (12.17)] Fmax=710?1,37/(1,37-1) = 2628 Н, при f = 0,1 (см. табл. 6.7); α = 180° = π;'еfα = 2,7180,1π=: 1,37 (см. табл. 12.11).

Необходимое число тяговых прокладок в ленте [см. (12.18)] z≥2628/(6?500?0,9) =0,97.В расчете принято число тяговых прокладок.;z=3 (минимальное для выбранного типа ленты).

Согласно табл. 12.3, принимаем диаметр приводного барабана DП.Б = 630мм и проверяем его по условию (12.19): 3< 10?0,63 = 6,3, т. е.условие соблюдается. Проверяем выполнение условия обеспечения центробежной разгрузки ковшей (12.9): DП.Б ≤0,204?1,752 = 0,62 м, что незначительно отличается от принятого диаметра приводного барабана. Можно считать условие (12.9) соблюденным.

Выполним уточненный тяговый расчет элеватора методом обхода по контуру. Обход начинаем от точки 1 (см. рис. 12.3, б), где натяжение F1 = Fmin.

Натяжений в точке 2 [см.(12.23)] F2=knF1+FЗАЧ=1.05 F1+93,3 Н, где Кп=1,05[см.(5.26)]; Fзач-см. выше.

Натяжение в точке 3 [см. (12.24)] F3= 1,05 F1+ 93,3+ (3,17+24,7)?9,81?20 =1,05 F1 + 5561 Н.

Натяжение в точке 4 [см. (12.25)] F4= F1 + 24,7?9,81?20 = F1 + 4846 Н.

Решая совместно уравнения для F3 и F4, из формулы (12.26) получим: F3≤1,37F4; l,05F1+556l5≤1,37(F1+4846); F1 = -3369 Н. С учетом условия (5.33) принимаем F1 = Fmin=1000 Н. При этом F2=1,05 F1 +93,3 =1,05?1000 + 93,3= 1143,3 Н; F3= 1,05 F1 + 5561 = 1,05?1000 + 5561 = 6611 Н; F4 = F1 + 4846 = =1000 + 4846 = 5846 H

Наибольшее натяжение в ленте F3 = 6611 Н, что больше предварительно определенного значения FMAX = 2628 H. Уточняем необходимое количество прокладок [см. (12.18)]:

z = 6611/6?500?0,9 = 2,44<3

Тяговая сила на приводном барабане [см. (12.28)] F0=1,05?6611-5846 = 1095 Н.

Мощность на приводном валу элеватора [см. (6.19)] Р=10-3?1095?1,75= 1,92 кВт.

Необходимая мощность двигателя [см. (6.21)] Р=(1,2?1,92)/0,96 = 2,4 кВт при КПД двухступенчатого зубчатого редуктора (см. табл. 5.1) η = 0,96

Из табл. III.3.1 принимаем двигатель типа 4А112МА6УЗ мощностью Р = 3 кВт с частотой вращения. п = 953 мин-1. Кратностью пускового момента ψп = 2. Момент инерции ротора Iр=      =1,75?10-2кг?м2.

Частота вращения приводного барабана [см. (6.22)] nП.Б. = 60?1,75/(3,14?0,03)=53мин-1.

Требуемое передаточное число привода [см. (6.23)] u = 953/53 =17,98.

Из табл. III.4.2 выбираем ближайший больший по мощности редуктор типа Ц2-250 с передаточным числом uр=16,3. и мощностью на быстроходном валу Рр = 8,2 кВт [с учетам пояснений к формуле (1.101), из которых следует, что для машин непрерывного действия коэффициент kp=1

Исходя из принятого передаточного числа, уточняем скорость ленты [см. (6.24)]: 3,14?0,63?953/(60?16,3) = 1,93 м/с, что соответствует требованиям, изложенным в параграфе 12.2.

По формуле (12.29) уточняем производительность конвейера QФ = 3,6?4?1,93?0,8?0,5?1/0,5 = =22,2т/ч, что больше заданной производительности в допустимых пределах

Для выбора соединительной муфты между двигателем и редуктором определяем номинальный крутящий момент двигателя: ТНОМ=9550РНОМ/n=9550?3/953= 29,6 Н?м

С учетом кратности пускового момента выбранного двигателя ψп = 2 принимаем расчетный момент муфты.

 

Из табл. III.5.6 выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с номинальным крутящим моментом Tм=.63 Н?м, наибольшим диаметром D=100 мм. Согласно табл. 1.36, момент инерции муфты IM= 2,0?10-3 кг?м2.

Необходимый тормозной момент для случая, если тормозное устройство устанавливается на валу двигателя (при установке тормозного устройства на другом валу следует сделать соответствующий перерасчет с учетом фактической частоты вращения тормозного вала), определяется по формуле (5.50). Аналогичный расчет выполнен в параграфе 16.1.

Проверка достаточности пускового момента двигателя и перегрузки тягового органа при пуске также выполняется аналогично расчету, приведенному в параграфе 16.1.