16.8. ПРИМЕР РАСЧЕТА ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА
Рассчитать винтовой горизонтальный конвейер для перемещения сырого песка насыпной плотностью 1,6 т/м3. Расчетная производительность Q=40 т/ч, длина конвейера L = 20 м.
Принимаем отношение шага винта, к его диаметру kD = 0,8 (для абразивных материалов) согласно пояснению к формуле (13.3). В соответствии с ГОCT 2037-82 и рекомендациями табл. 13.2 принимаем частоту вращения винта пв = 40 мин-1. Из табл. 13.3 коэффициент заполнения, жёлоба ψ = 0,125.
Необходимый диаметр винта [см. (13.3)]
принимаем kβ = 1, так как конвейер горизонтальный (табл. 13.5).
По данным табл. 13.1 назначаем диаметр винта D = 500 мм, шаг винта S = 400 мм (винт однозаходный).
По условию (13.2) максимально допустимая частота вращения винта
т. е. пв = 40 меньше = 42,4. Коэффициент k =30 принят по табл. 13.3.
Мощность на валу винта, потребляемая при работе конвейера [см. (13.4)], Р0 = 0,0027?40?20?4 = =8,64 кВт, где w – коэффициент сопротивления движению груза, по табл.13.3 принят w = 4
Мощность двигателя для привода конвейера [см. (6.21)] Р =(1,25?8,64)/0,96 =11,25 кВт, где
η = 0,96 (см. табл. 5.1), предполагая, что в приводе будет использован двухступенчатый редуктор.
По табл.III.3.2 выбираем электродвигатель с повышенным пусковым моментом типа 4АР16086УЗ с номинальной мощностью 11 кВт при частоте вращения n=975 мин-1 (табл. III.3.1).
Необходимое передаточное число привода [см. (6.23)] u =975/40 = 24,37. Из табл. III.4.2 выбираем редуктор типоразмера Ц2-250 передаточным числом uр=24,9.
Фактическая частота вращения винта nв.ф=975/24,9=39,15 мин-1, т.е. отличается от номинальной на 2 %, что допустимо.
Фактическая производительность конвейера [см. (13.6)] QФ=4,7?0,52?0,4?0,125?39,15?1,6 = 36,7 т/ч, т.е. отличается от расчетной в допустимых пределах.
Вращающий момент на валу винта [см. (13.7)] То=(9550?8,64)/39,15 = 2107 Нм.
Тангенс угла подъема винтовой линии (по наружному диаметру винта) при этом α = 14°17'.
Приняв из табл. 4.2 коэффициент трения влажного песка по стали (в состоянии покоя) fo = 0,6, найдем из соотношения (4.7) коэффициент трения в состоянии относительного движения груза fд = 0,8, f0 = 0,8?0,6 = 0,48, а из соотношения (4.8) угол трения ρ =arctgfд = arctg0,48 = 25°40'.
Осевое усилие на винте из формулы (13.8)
Foc используется при выборе подшипников.