Тема. Розрахунок статичного навантаження та потужності електродвигуна стрічкового конвеєра

Мета: вивчення особливостей роботи механізмів безперервного транспорту, їх конструктивних властивостей та основних параметрів; визначення статичних сил опору руху стрічкового конвеєра, його потужності та вибір двигуна приводної станції.

 

Рекомендації щодо виконання

Для розрахунку стрічкового конвеєра доцільно пронумерувати всі прямолінійні ділянки й ділянки вигину, ідучи від точки збігання приводного барабана за напрямком руху стрічки (рис. 2.3).

Рисунок 2.3 – Схема стрічкового конвеєра

 

Для визначення натягів у стрічці транспортера попередньо необхідно знайти:

а) масу 1 м вантажу, що транспортується, кг/м:

де – продуктивність конвеєра, кг/с; – швидкість руху стрічки,м/с;

б) вагове навантаження, що зумовлене масою корисного вантажу,Н/м:

в) вагове навантаження, що зумовлене масою стрічки, Н/м:

(2.1)

г) сили опору руху на прямолінійних ділянках, Н:

(1.2)

де – вагове навантаження ділянки на 1 м шляху (для робочої гілки конвеєра для неробочої – ); – довжина ділянки, м; – коефіцієнт опору руху на прямолінійній ділянці (на всіх ділянках однаковий і дорівнює ); – кут нахилу ділянки. Знак "+" у формулі (2.2) відповідає ділянкам, де стрічка рухається на піднімання, а знак "-" – на спуск.

Результуюче зусилля опору на прямолінійних ділянках, що дорівнює зусиллям на окремих ділянках з урахуванням збільшення натягів на всіх ділянках вигину, крім приводного барабана,Н:

(2.3)

де – кількість прямолінійних ділянок конвеєра, – коефіцієнт збільшення натягу на ділянках вигину; – коефіцієнт опору на ділянках вигину (на всіх ділянках однаковий і дорівнює ).

Найбільший натяг у стрічці конвеєра може бути в одній із двох точок: або у точці збігу приводного барабана, або в найнижчій точці конвеєра (за умови, що ).

Натяг у точці збігу приводного барабана, Н:

(2.4)

де – коефіцієнт запасу, що враховує динамічні навантаження під час пуску конвеєра (при розрахунках можна взяти, що =1,2,...,1,3); – коефіцієнт тертя між тяговим і приводним елементами; – кут охоплення барабана стрічкою, рад; – результуючий коефіцієнт – збільшення натягу, що визначається добутком аналогічних коефіцієнтів усіх ділянок вигину, крім приводного барабана.

Маючи натяг у точці збігу приводного барабана, можна розрахувати натяги конвеєра на всіх ділянках.

Натяг на кожній ділянці визначають таким чином:

- для прямолінійних ділянок

- для ділянок вигину

Необхідно врахувати, що та

Для першої прямолінійної ділянки

Результуючу силу опору руху визначають як різницю натягів на приводному барабані:

(2.5)

Оптимальне місце розташування натяжного пристрою – ділянка вигину з мінімальним натягом . Для створення цього натягу потрібно мати вантаж вагою, Н: .

Потужність приводної станції визначається розрахунковим статичним навантаженням і заданою швидкістю руху конвеєра, Вт:

(2.6)

де – коефіцієнт запасу, що враховує неточності розрахунку сили опору; – ККД редуктора приводної станції.

Використовуючи [61], вибираємо електричний двигун з умови .

Приклад виконання самостійної роботи

Для стрічкового конвеєра (рис. 2.4) з початковими даними АВ=10 м; ВС=2 м; ; ; =16 т/год; v=0,2 м/с; ; ; ; ; ; :

- розрахувати масу вантажу;

- визначити результуючу силу опору руху;

- розрахувати потужність двигуна приводної станції;

- здійснити вибір двигуна приводної станції.

Рисунок 2.4 – Схема стрічкового конвеєра

Розв’язок

Вага 1м транспортованого вантажу згідно із заданою продуктивністю:

кг.

Вагове навантаження, що зумовлене масою корисного вантажу:

Н/м.

Вагове навантаження, що зумовлене масою стрічки:

Н/м.

Згідно з (2.2) розрахуємо сили опору руху на прямолінійних ділянках:

Н;

Н;

Н;

Н,

де верхній індекс “ П ”, “ С ” відповідає ділянкам, на яких стрічка рухається на підйом, спуск відповідно.

Розрахункове результуюче зусилля на прямолінійних ділянках траси згідно з (2.3):

Н.

Натяг у точці збігу приводного барабана:

Н.

Натяг на кожній ділянці:

;

;

;

;

;

;

.

Результуюча сила опору:

Н.

Потужність станції привода конвеєра:

кВт.

Номінальну потужність двигуна визначаємо з умови: .

Вибираємо електродвигун 4A71B2 з параметрами 1,1 кВт та частотою обертання 3000 об/хв.

 

Завдання до теми

Для стрічкового конвеєра, технічні дані якого наведено у додатку Д:

– розрахувати масу вантажу;

– визначити результуючу силу опору руху;

– розрахувати потужність двигуна приводної станції;

– здійснити вибір двигуна приводної станції.

Примітка. Для розв’язання задачі необхідно знати кінематичну схему стрічкового конвеєра, методи визначення сил опору руху, які діють на робочому органі; вирази для розрахунку потужності приводного ЕД.

 

Контрольні запитання

1. Дайте визначення механізмів безперервного транспорту.

2. Перерахуйте основні вузли стрічкового конвеєра.

3. Які вимоги висувають до привода механізмів безперервного транспорту?

4. Де найбільш оптимально розмістити пристрій натягу?

5. Які існують сили опору руху в конвеєрах, від яких параметрів вони залежать?

6. Як визначають потужність приводної станції?

7. Які системи керування використовують у механізмах безперервного транспорту?

Література: [1, С. 367 – 417; 24, С. 214 – 216; 26, С. 150 – 169; 29, С. 134 – 135, 146 – 147; 30, С. 85 – 150; 32, С. 286 – 315; 36, С. 263 – 300; 57, С. 68 – 117; 44, С. 243 – 250; 53, С. 80 – 206; 58, С. 347 – 371; 56, С. 98 – 165].

Практичне заняття № 6