Определение окружного усилия на приводном барабане

Для определения максимального натяжения ленты необходимо знать окружное усилие на барабане Р (Рис. 4).

Из формулы мощности

N_к = P·v_к, кВт

следует

P = 1000 N_к /v_к, Н,

где N_к – мощность на валу приводного барабана, кВт;

v_к – скорость движения ленты конвейера, м/с.

 

Определение усилия натяжения в ветвях ленты

Зная окружное усилие Р и задаваясь углом α обхвата приводного барабана лентой и материалом рабочей поверхности приводного барабана, определяют натяжение в набегающем Т и сбегающем t концах ленты (Рис.4).

 

 

Рис.4.Схема сил, действующих на приводном барабане

 

По теории трения гибких нитей, разработанной Эйлером, усилия в набегающем и сбегающем концах ленты определяют по следующим формулам:

 

Т = Р·е^µα/(е^µα – 1), Н; t = Р/(е^µα – 1), Н,

 

где е = 2,718 – основание натуральных логарифмов;

α – угол обхвата приводного барабана лентой;

µ - коэффициент трения между лентой и рабочей поверхностью приводного барабана (табл.3).

По полученным значениям Т и t проводят правильность определения окружного усилия Р.

Р = Т – t, Н.

 

 

Таблица 3

Значения коэффициентов трения µ прорезиненной ленты о поверхность барабана

Материал трущейся поверхности барабана	Состояние атмосферы	µ
Чугун обработанный	Очень влажная	0,10
Влажная	0,20
Сухая	0,30
Футеровка из обрезиненной ленты	Очень влажная	0,15
Влажная	0,25
Сухая	0,40

 

Таблица 4

Значения е^µα для наиболее распространенных α и различных µ

 

Угол обхвата α, град.	Коэффициенты трения µ
0,1	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40
Значения е^µα
	1,37	1,60	1,87	2,19	2,57	3,00	3,51
	1,42	1,69	2,02	2,39	2,85	3,39	4,04
	1,47	1,78	2,15	2,61	3,16	3,82	4,64
	1,52	1,93	2,41	3,00	3,74	4,66	5,81

 

 

Определение необходимого количества прокладок і

 

Из условия работы ленты на разрыв

 

Т = В_л·і·К_р, Н,

следует

і = Т/(В_л·К_р),

 

где В_л – ширина ленты, см;

К_р – прочность 1 мм ширины прокладки ленты на разрыв, Н/мм.

Полученное количество прокладок округляют до целого числа в большую сторону.

При расчете рекомендуют в начале принять более дешевые ленты с

К_р = 65 Н/мм, типа БКНЛ- 65 и только при получении значительного числа прокладок і > 5-6, принимают ленту с большими значениями К_р прокладок.

Если необходимо уменьшить натяжение ленты (усилие в набегающем конце Т), то увеличивают угол обхвата приводного барабана α, а если этого недостаточно, то применяют барабан футерованный обрезиненной лентой.

Окончательно ленту выбирают по таблице 2 из стандартного ряда значений.

 

Определение размеров приводного, натяжного и отклоняющего барабанов

Расчетный диаметр приводного барабана D_пр определяют из условия обеспечения долговечности ленты путем ограничения радиуса ее изгиба:

 

D_пр = а·і, мм,

где а – коэффициент пропорциональности, зависящий от К_р для резинотканевых лент (табл.5)

Таблица 5

Кр, Н/мм
а	125-140	150-160	160-170	170-180	180-190	190-200

 

Диаметр натяжного барабана

 

D_н = (0,8-0,85) D_пр

 

Диаметр отклоняющего барабана

 

D_от = 0,65 D_пр

 

Длина приводного и других барабанов:

 

В_пр = В_л + 100, мм.

 

Окончательно диаметры барабанов следует принимать из типоразмерного ряда диаметров ГОСТ 10624-63, приведенного ниже:

0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 1,8 и 2,0 м.

Для улучшения центрирования ленты приводные барабаны имеют небольшую стрелу выпуклости (1,5 – 3 мм).

 

Определение передаточного числа редуктора

 

і_ред = n_дв/ n_б,

 

где n_дв – частота вращения вала двигателя, об/мин;

n_б - частота вращения приводного барабана, об/мин.

 

n_б = 60v/(π·D_пр), об/мин,

 

где v – скорость движения ленты конвейера, м/с;

D_пр - диаметр приводного барабана, м.

Применяемые редукторы и Ц2 имеют следующие передаточные числа:

8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0 и 50,0 при вращении входного вала от 600 до 1500 об/мин.

Подбирают ближайшее передаточное число редуктора і_ред^ф к полученному расчетному значению і_ред.

 

Определение величины массы натяжного груза

Натяжное усилие должно не только обеспечить необходимую силу трения между лентой и приводным барабаном, но и создать минимальное провисание ленты между роликоопорами.

Минимальное натяжное усилие определяют, как:

 

Р_н = К_н·2t + Р_т, Н,

 

где К_н = 1,2-1,5 – коэффициент запаса натяжения;

t – усилие в сбегающем конце ленты;

Р_т – сила сопротивления перемещению тележки или рамы натяжного барабана, Н. С достаточной степенью точности силой Р_т обычно пренебрегают.

Часто для натяжения ленты, особенно у конвейеров значительной длины, применяют полиспастную систему. Тогда, массу груза M_г для натяжного устройства определяют так:

 

M_г = Р_н/(і_п·η_п·η_б·g), кг,

 

где і_п – кратность полиспаста канатной подвески груза;

η_п – КПД полиспаста;

η_б - КПД отводного блока, КПД одного блока на подшипниках качения примем η_б = 0,98, а КПД полиспаста при і_п ≤ 4 можно принять η_п = η_б^z,

где z – число блоков в полиспасте.

 

Определение величины хода натяжного устройства

 

Чтобы обеспечения необходимого натяжения ленты применяем хвостовое грузовое натяжное устройство, позволяющее автоматически поддерживать заданную силу натяжения ленты при ее вытягивании.

Ход натяжного устройства h_г зависит от удлинения ленты, которое она будет иметь в конце срока службы

h_г ≥ К_н·ɛ·L_к, м,

где К_н – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера:

β ≤ 10⁰ - К_н = 0,85; β > 10⁰ - К_н = 0,65;

ɛ - относительное упругое удлинение ленты (для резинотканевых лент принимаем ɛ = 0,015);

L_к - длина конвейера, м.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

 

1. Волков Д.П., Крикун В.Я. Строительные машины – М.,Издательство АСВ, 2002.

2. Гомозов И.М. Определение основных параметров и расчет ленточных конвейеров, методические указания.- М., типография МИСИ им. В.В.Куйбышева, 1978.

3. Степаном М.А. и др. Проектирование ленточного конвейера, методические указания к курсовому проекту – М. типография МГСУ, 2007.

 

Приложение 1

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

№ вар.	Транспортиру- емый материал	Круп-ность, мм	Пт, т/ч	β, град	Н, м	Состояние атмосферы
	Щебень	ряд.					Очень влажная
	Песок	-					Очень влажная
	Гравий	сорт.					Сухая
	Щебень	сорт.					Влажная
	Песок	-					Очень влажная
	Гравий	ряд.					Сухая
	Щебень	сорт.					Влажная
	Песок	-					Очень влажная
	Гравий	сорт.					Сухая
	Щебень	ряд.					Сухая
	Песок	-					Влажная
	Гравий	ряд.					Сухая
	Щебень	сорт.					Очень влажная
	Песок	-					Сухая
	Гравий	ряд.					Очень влажная
	Щебень	сорт.					Сухая
	Песок	-					Влажная
	Гравий	сорт.					Очень влажная
	Щебень	ряд.					Влажная
	Песок	-					Сухая
	Гравий	сорт.					Сухая
	Щебень	сорт.					Влажная
	Песок	-					Очень влажная
	Гравий	ряд.					Сухая
	Щебень	ряд.					Сухая
	Песок	-					Сухая
	Гравий	ряд.					Влажная
	Щебень	сорт.					Влажная
	Песок	-					Сухая
	Гравий	ряд.					Влажная

 

 

Приложение 2