Расчет ленточного ковшового элеватора (стр. 1 из 3)
Министерство образования и науки Украины
Одесский национальный морской университет
Кафедра «ПТМ и МПР»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Расчет ленточного ковшового элеватора
по дисциплине
«Транспортирующие машины»
Принял:
Яременко В.А.
Выполнил
студент ФМП 4к.1гр.
Косевич А.Б.
Одесса – 2008г.
Введение
Элеватор – представляет собой вертикальный ленточный (или цепной) конвейер с ковшами, за счёт непрерывного перемещения которых осуществляется подъём материала. Как правило, конвейер помещают в прямоугольной трубе.
Материал в нижней части элеватора подхватывается ковшами, перемещается вертикально и выгружается через патрубок в горизонтальном направлении в верхней части нории. Ковши идут вниз опрокинутыми.
Основные параметры. Основными параметрами элеваторов являются производительность Q для насыпных грузов или L - для штучных; высота элеватора Н, измеряемая между центрами верхней и нижней звездочек (барабанов, бдоков); скорость и гибкого тягового элемента; мощность Р (кВт) приводного двигателя.
Преимущества и недостатки. Преимуществами элеваторов являются сохранность транспортируемого груза, простота конструкции, надежность при эксплуатации, возможность создания герметичного и звукоизолирующего кожуха, обеспечивающего защиту окружающей среды от пыли и шума, малые габаритные размеры в поперечном направлении, возможность подачи груза на значительную высоту (60 ... 90 м и более до 200 м), большой диапазон производительности (5 '" 500 м3/ч и до 1000 т/ч). К недостаткам относятся имеющие место отрывы ковшей при перегрузках и необходимость равномерной подачи груза.
Области применения. Элеваторы применяют во многих отрасслях промышленности. На предприятиях пищевой промышленности их используют для транспортирования зерна, муки и других продуктов помола, химической промышленности и промышленности строительных материалов - для перемещения пылевидных, зернистых и кусковых грузов. Элеваторы транспортируют ящики, бочки, барабаны, мешки, детали машин. В крупных библиотеках их используют для подачи книг из книгохранилищ в читальные залы.
Исходные данные для расчета ковшового элеватора
Род груза – известняк мелкокусковый;
Производительность – Q = 500 т/ч;
Высота подъема груза – H = 30м;
Плече захватной части элеватора – L = 5м.
1. Выбор конструкции ковша и тягового элемента
Необходимая погонная вместимость ковшей:
В данной формуле:
Q – расчетная производительность элеватора, Q=500т/ч
v – скорость движения ковшей, исходя из характеристики перегружаемого материала и рекомендуемого типа элеватора. Исходя из высокой производительности конвейера, принимаем максимально допустимую скорость для данного типа груза v = 0,63м/с ([1], табл. 12.5, стр.212);
ψ – коэффициент заполнения ковшей, ψ=0,8 ([1], табл. 12.5, стр.212);
ρ – насыпная плотность груза, ρ≈1,5 т/м3 ([3], табл. 1.7, стр.31);
Принимаем ковш типа С, емкостью 118л. Ширина ковша Вк=800 мм., вылет А=435 мм., высота h=615мм, радиус закругления R=180 с приближенной массой mk=84 , погонная масса ковшей qk=168 кг/м.
Предварительно выбираем две тяговые пластинчатые втулочные цепи М1800 (ГОСТ 588-81), с разрывным усилием Fразр=1800 kH, с шагом t=630 мм., погонная масса одной цепи qцепи=73,1 кг/м.
Условное обозначение предварительно выбранной цепи:
Цепь M1800 – 1 – 630 – 1 ГОСТ 588–81
Модель тяговой цепи указана в приложении
Предварительно выбираем тяговую звездочку, исходя из выбранной цепи. По ГОСТ 592 – 81 принимаем звездочку, с числом зубьев z=15, диаметром делительной окружности D0=t·d0=630·2,3048=1452 (мм), где d0 коэффициент, зависящий от количества зубьев звездочки на один шаг цепи ([2], прил. LXXXIX, стр.556).
Чертеж тяговой звездочки указан в приложении.
Погонная масса ходовой части:
Погонная масса транспортируемого груза:
([5], форм. 7, стр.34).2. Расчет элеватора методом тягового обхода
Определим тяговое усилие элеватора методом обхода по его контуру. Разобьем трассу конвейера на отдельные участки, пронумеровав их границы в соответствии с точками натяжения цепи элеватора. Определим натяжение цепей в отдельных точках трассы конвейера. Обход начинаем с точки 1 (точка наименьшего натяжения), натяжение цепей в которой обозначается F1. Натяжение в каждой последующей точке равно сумме натяжения в предыдущей точке и сопротивления на участке между этими точками при обходе по ходу движения тягового органа:
Fi+1 = Fi+ Fi…(i+1)
Обход контура элеватора начинаем с точки 1. Минимальное натяжение для цепных элеваторов со звездочками примерно определяем из условия нормального зачерпывания груза:
Натяжение в точке 1 принимаем числено равным по рекомендуемому значению натяжения звездочки в данной точке, то есть F1=11(kH).
Между точками 1 и 2 происходит обход цепи по звездочке, следовательно натяжение в точке 2:
F2=kОБХ·F1=1,1·11=12,1 (kH),
где kОБХ – коэффициент обхода цепи по звездочке.
Между точками 2 и 3 находится прямолинейный горизонтальный участок длиной L=5 м., следовательно натяжение в точке 3:
F3=F2+WГОР= F2+qХ.Ч.·g·L=12,1+314,2·g·5·10-3=12,1+15,4=27,5 (kH).
На участке 3 – 4 цепь обходит натяжное устройство, натяжение в точке 4:
F4=kОБХ·F3=1,1·27,5=30,25 (kH).
Между точками 4 и 5 находится горизонтальный прямолинейный участок, на котором происходит зачерпывание известняка ковшами и его перемещение, это стоит учитывать при определении усилия на данном участке.
F5=F4+W’ГОР+WЗАЧ=F4+(qХ.Ч.+qП)·g·L+qП·g·L·kЗАЧ=30,25+(314,2+225)·g·5·10-3+ +225·g·5·1,2·10-3=30,25+26,95+13,3=70 (kH).
В данной формуле kЗАЧ – коэффициент зачерпывания ([1], табл. 12.10, стр.215).
Между точками 5 и 6 происходит обход цепи по звездочке, следовательно натяжение в точке 6:
F6=kОБХ·F5=1,1·70=77 (kH).
Участок между точками 6 и 7 – вертикальный, по которому происходит перемещение груза.
F7=F6+WВЕТВ=F6+(qХ.Ч.+qП)·g·H=77+(314,2+225)·g·30·10-3=77+158,7=235,7 (kH).
В точке 8 происходит разгрузка груза, цепь обходит натяжную звездочку, так же учитывается провисание гибких элементов.
F8=kОБХ·F7+qХ.Ч.·g·H=1,1·235,7+314,2·g·30·10-3=260+92,5=352,6 (kH).
Точка F8 является последней точкой, при обходе контура, следовательно усилие в данной точке максимальное, и равно набегающему усилию на приводной вал, F8= FСБ
В цепном элеваторе при определении расчетного усилия в цепи должно учитываться динамическое усилие.
Динамическое усилие в цепи для элеватора с пластинчатой цепью определяется по формуле:
В данной формуле:
– всенеравномерно движущейся ходовой части и транспортируемого груза, по всему периметру тягового устройства, 
z – число зубьев звездочки, z=15;
t – шаг цепи, t=630мм.
Расчетное натяжение одной цепи, для двухцепного тягового органа:
Разрушающая нагрузка цепи:
,где K – коэффициент запаса прочности цепи, при условии наличия как горизонтальных так и вертикальных участков элеватора.
Данное значение разрушающей нагрузки удовлетворяет параметрам предварительно выбранной цепи.
3. Выбор компонентов привода конвейера
Мощность на приводном валу конвейера определяется по формуле:
([1], форм.8.9, стр.162), где ηП.В. – КПД приводного вала, ηП.В.=0,95 
Мощность привода конвейера:
([1], форм.6.21, стр.145).В данной формуле:
k – коэффициент запаса, k=1,2;
η – КПД передач от двигателя к приводному валу, η=0,96 ([1], табл.5.1, стр127), в предложении, что в приводе будет использоваться двухступенчатый цилиндрический редуктор.
(кВт)Из каталога ([1], табл. III.3.1, стр302) выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А, закрытый обдуваемый, защищенный, типа 4AH355S6Y3 (ГОСТ 19523-81) номинальной мощностью PДВ=200кВт, частотой вращения n=985мин-1, угловая скорость ротора двигателя
(рад/с), момент инерции ротора Iр=7,8 кг·м2, кратность максимально момента ψп=1,0 номинальный момент на валу двигателя 
(H·м).