Особенности расчета ковшового конвейера

Расчет ковшового конвейера выполняется в два этапа: предварительное определение основных параметров и ходовой части по исходным данным; поверочный расчет с параметрами, определенными в первом этапе.

Производительность ковшового конвейера

где v ₀ – объем ковша, л;

v = 0,16–0,4 м/с – скорость конвейера;

ψ= 0,7–0,85 – коэффициент заполнения ковшей (меньшее значение для кусковых, большее – для хорошо сыпучих пылевидных и зернистых грузов);

а _к – шаг ковшей, м.

Размеры ковша проверяют по условию кусковатости.

Предварительное натяжение тяговых цепей

S_max={S₀+ω[(q_Г+q₀)L_Г+q₀L_ч]+(q_Г+q₀)H}(1+0,1y), (32)

где S ₀ – начальное натяжение цепей, принимается S ₀ = 20–30 кН;

L _г – длина загруженных горизонтальных участков, м;

L _х – длина порожних горизонтальных участков, м;

Н – высота подъема груза, м;

у – количество поворотных устройств (включая НУ).

Расчетное усилие на одну цепь

S_расч=1,15S_max/2. (33)

Расчет размеров тяговых цепей проводится с учетом динамических нагрузок. По расчетному усилию выбирают тяговую цепь и определяют нагрузки q ₀и q _г, q ₀ – распределенная масса движущихся частей, q ₀ = (250–300) В, В – ширина ковша, м; q _г – распределенная масса груза на 1м полотна конвейера, q_Г=Q/3,6 v.

Определение сил сопротивлений.

На горизонтальных прямолинейных участках:

– для загруженной ветви W_Г=(q_Г+q₀)L_Гω;

– для холостой ветви W_х=q₀L_xω.

На поворотных и натяжных устройствах

W_зв=S_n-1(ξ-1), (34)

где S_{n -1} – натяжение перед поворотным устройством, Н;

ξ – коэффициент сопротивления движению на ходовой части на поворотных и натяжных устройствах.

Сопротивления на разгрузчиках

W_p=1,2(m_kg+q_Гt_k), (35)

где m _к – масса порожнего ковша, кг;

t _к – шаг ковша, м.

Максимальное натяжение цепей S _max = S _нб.

Окружное усилие на приводных звездочках

P ₀ = S _нб – S _сб (36)

Крутящий момент на приводном валу

M_пр=(P₀D₀)/2η_пр, (37)

где D ₀ – диаметр начальной окружности приводных звездочек, см;

η_пр=1/ξ – кпд привода вала.

Мощность электродвигателя

N= v k_зΣW/η, (38)

где k ₃ – коэффициент запаса;

По рассчитанной мощности двигатель выбирается по каталогу.

Тормозной момент

M_T=(q_ГH-c_TΣW)(D₀/2)η_пр=[q_ГH-c_T(P-q_ГH)](D₀/2)η_пр, (39)

где с _т – коэффициент уменьшения сопротивлений.

Подробный тяговый расчет производится методом обхода по контуру (рис.36), начиная с точки наименьшего сопротивления – точки (0), формулы для расчета представлены в табл. 5.

Рис. 36. Схема для подробного тягового расчета

 

Поверочный тяговый расчет заключается в определении и последовательном суммировании сил сопротивления по контуру трассы: от точки наименьшего натяжения по направлению движения; от точки наименьшего натяжения против направления движения до привода.

 

Таблица 5. Формулы к подробному тяговому расчету ковшового конвейера

№ точки	Формула к расчету
Расчет по направлению движения
	S0=Smin=20-30 кН
	S1=S0+q0ω l 0-1
	S2=S1+(qГ+q0)ω l 1-2
	S3=S2+S2(ξ-1)+(qГ+q0)(D0/2)ξ
	S4=S3+(qГ+q0)H3-4
	S5=S4+S4(ξ-1)+(qГ+q0)(D0/2)ξ
	S6=S5+(qГ+q0)ω l 5-6+12(mkg+qГtk)
	S7=S6+q0ω l 6-7=Sнб
Расчет против направления движения
	S8=S0+q0(D0/2)ξ-S0[1-(1/ξ)]
	S9=S8+q0H8-9=Sсб

Люлечные конвейеры

Люлечные конвейеры (рис. 37, 38) по конструкции подобны ковшовым конвейерам, но в качестве грузонесущего элемента вместо ковшей используются шарнирно-подвешенные полки (люльки).

 

Рис. 37. Люлечный конвейер:

1 – отклоняющие звездочки; 2 – направляющие; 3 – загрузочное устройство;

4 – НУ; 5 – привод; 6 – разгрузочное устройство; 7 – ходовая часть

 

Люлечные конвейеры предназначены для перемещения штучных грузов небольшой массы (детали машин, книги, ящики и др.) по сложной трассе (рис. 39), расположенной в вертикальной плоскости (междуэтажное транспортирование грузов) в комплексе с технологическим оборудованием.

Загрузка и разгрузка люлечных конвейеров выполняется на вертикальных участках вручную или автоматически с помощью специальных устройств. К основным параметрам относятся: общая длина конвейеров до 150 м; высота вертикальных участков до 30 м; скорость до 0,35 м/с.

Рис. 38. Ходовая часть люлечного конвейера: 1 – люльки; 2 – тяговые цепи; 3 – оси

 

Рис.39. Схемы трасс люлечных конвейеров:

П – привод; НУ – натяжное устройство; З – зона загрузки; Р – зона разгрузки

 

В люлечных конвейерах используют редукторный привод с тормозом обратного хода цепи для предотвращения обратного движения ходовой части загруженного конвейера в случае перерыва подачи тока.

Несущими элементами люлечных конвейеров являются люльки (подвески) разнообразных конструкций в зависимости от массы, формы и габаритных размеров перемещаемых грузов и способов загрузки и разгрузки. При автоматической загрузке и разгрузке применяют гребенчатые (колосниковые) люльки (рис. 38), которые разгружаются на ходу с помощью гребенчатых столов-лотков.

Тяговым элементом являются две пластинчатые катковые цепи с шагом 100; 125; 200; 250; 315 мм. Загрузочные и разгрузочные устройства выполняют в виде гребенчатых столов-лотков.

Производительность люлечного конвейера

где v – скорость конвейера (обычно v ≤0,35 м/с);

z _в – количество штучных грузов, перемещаемых одной люлькой, шт.;

а – шаг люлек, м.

Шаг люлек выбирают в зависимости от габаритных размеров штучных грузов и проверяют на проходимость люлек по криволинейным участкам трассы.

Тяговый расчет начинают с определения точки минимального натяжения цепей S _min, обычно принимают S _min = 2–3 кН.

Распределенную массу груза, приходящуюся на 1 м длины полотна конвейера, вычисляют по формуле

Распределенную массу q ₀ движущихся частей определяют путем суммирования массы тяговых цепей и люлек.

Расчет необходимой мощности привода выполняют по общему алгоритму, определенному для других типов цепных конвейеров.