Мощность двигателя для конвейера

Определение мощности привода конвейера

Мощность привода ленточного конвейера в общем случае расходуется на преодоление вредных сопротивлений при перемещении груза по горизонтали и на подъем груза. При этом величина сил вредного сопротивление определяется коэффициентом сопротивления?…, т.е. отношением сил вредного сопротивления при перемещении груза к его весу.

Мощность привода конвейера определяется точным методом обхода по контуру ленты или приближенным методом.

Метод обхода по контуру ленты. Контур, образуемый лентой, разбивается на прямые и криволинейные участки (рис.4.12.).

Рис. 4.12. Расчетная схема конвейера

Точки сопряжения нумеруются от точки сбегания ленты с приводного барабана по направлению к натяжному барабану. Далее по контуру определяют натяжение Sсб=S1 Sнб=S4. Натяжения тягового органа последующей точки равно сумме натяжения в предыдущей точке и сопротивлению на участке между этими точками

Натяжение в точке 1 обозначим как S1, тогда

Решая совместно уравнение Эйлера, выражающие условия скольжения лент по барабану,

и уравнение (4.20) с учетом уравнений (4.18) и (4.19), учитывающих величину сопротивлений на конвейере, зная μ и α, находим значения

и исправить4.23

Подставляя их значения в уравнение (4.21) определяем необходимое тяговое усилия W.

сопротивление на порожней ветви определяется по выражениям

Погонный вес груза определяется по формуле (4.12) или из формулы (4.11). Погонный вес ленты определяется конструкцией и материалом ленты (приводится в справочных таблицах), приближенно определяется по формуле

Погонный вес вращающихся частей роликов груженной и холостой ветвей определяется по формулам

Коэффициент сопротивления движению w зависит от многих факторов: качество роликов и монтажа конвейера, толщины ленты, кусковатости груза и особенно от условий применения (запыленность, влажность и т.д.). Значение его колеблется от w / =0,02…0,022 (при нормальных условиях) до w // =0,03…0,05 (неблагоприятные условия). Кроме того, в отдельных точках конвейера возникают дополнительные сопротивления в пунктах погрузки и разгрузки, а также в местах очистки ленты различными устройствами и других воздействиях на ленту конвейера. Определяются отдельно по эмпирическим формулам.

Определив сопротивления движению, зная μ и α, по необходимому тяговому усилию определяют мощность двигателей привода конвейера

Приближенный метод. Мощность на валу приводного барабана определяется как сумма мощностей, затрачиваемых на холостой ход конвейера, транспортирование материала на длину L по горизонтали, и мощности, необходимой для подъема груза на высоту Н:

С учетом к.п.д. редуктора и коэффициента перегрузки двигателя в период пуска мощность двигателя определяется по формуле

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Расчет и проектирование привода ленточного конвейера

Определение мощности электродвигателя приводной станции конвейера; кинематических, силовых и энергетических параметров механизмов привода. Расчет клиноременной передачи. Выбор основных узлов привода ленточного конвейера: редуктора и зубчатой муфты.

Федеральное агентство образования РФ

Кафедра теории механизмов, деталей машин

и подъемно-транспортных устройств.

“Детали машин и основы конструирования”

расчет и проектирование

привода ленточного конвейера

Студент Афанасьев А.В.

1. Расчетная схема привода. Исходные данные

2. Определение требуемой мощности электродвигателя приводной станции конвейера

3. Определение кинематических, силовых и энергетических параметров механизмов привода

4. Расчет клиноременной передачи

6. Выбор зубчатой муфты

Список используемой литературы

Курсовой проект выполняется по дисциплине “Детали машин и основы конструирования” и включает кинематический расчет, проектирование и выбор основных узлов привода ленточного конвейера.

В пояснительной записке приводится последовательность кинематического расчета привода с выбором типоразмеров стандартных узлов: электродвигателя, редуктора, а также расчет дополнительной клиноременной передачи с клиновым ремнем нормального сечения.

Выходной вал редуктора соединяется с валом приводного барабана при помощи компенсирующей зубчатой муфты. Выбор зубчатой муфты осуществляется по каталогу.

Регулирование скорости конвейера в процессе работы не предусмотрено.

Курсовой проект состоит:

1. пояснительная записка

2. чертеж привода конвейера в двух проекциях.

1. Расчетная схема привода. Исходные данные

Схема привода ленточного конвейера представлена на рисунке 1.

1. Асинхронный электродвигатель серии АИР 132 М4

2. Клиноременная передача

3. Одноступенчатый редуктор с цилиндрическими зубчатыми колесами типа ЦУ

4. Зубчатая муфта типа МЗ

5. Вал приводного барабанного конвейера

Данные по заданию на курсовой проект:

Тяговое усилие на барабане

Скорость ленты конвейера

Диаметр приводного барабана

Число пар полюсов электродвигателя

Режим работы двигателя

Срок службы привода

2. Определение требуемой мощности электродвигателя приводной станции конвейера

Мощность на валу приводного барабана определяется по формуле (1).

тяговое усилие на барабане

скорость ленты конвейера

Подставляя значения в формулу (1) имеем:

Значение общего КПД приводной станции конвейера определяется по формуле (2).

КПД клиноременной передачи

Подставляя значения в формулу (2) имеем:

Требуемая мощность электродвигателя (кВт) определяется по формуле (3).

Подставляя значения в формулу (3) имеем:

Читайте также:  A4988 шагового двигателя модуль

частота промышленного тока

число пар полюсов электродвигателя

Подставляя значения в формулу (2) имеем:

С учетом коэффициента скольжения двигателя S (%), определяем частоту вращения вала электродвигателя по формуле (5).

Подставляя значения в формулу (5) имеем:

3. Определение кинематических, силовых и энергетических параметров механизмов привода

Скорость ленты конвейера

Диаметр приводного барабана

Подставляя значения в формулу (6) имеем:

Общее передаточное отношение привода определяется по формуле (7).

Подставляя значения в формулу (7) имеем:

Uпр = 1447,5 / 134 = 10,8

Предварительно примирим передаточное отношение клиноременной передачи равным 2, тогда используя формулу (8) найдем передаточное отношение редуктора.

Стандартное значение передаточного отношения зубчатого редуктора Uред.ст = 5,6. Уточним полученное значение передаточного отношения клиноременной передачи:

Определим значения мощности на каждом из валов привода конвейера.

Мощность на выходном валу электродвигателя (кВт) определяется по формуле (9).

Мощность на входном валу редуктора (кВт) определяется по формуле (10).

Подставляя значения в формулу (10) имеем:

Мощность на выходном валу редуктора (кВт) определяется по формуле (11).

Подставляя значения в формулу (11) имеем:

Мощность на валу барабана определена ранее по формуле (1) и равна:

Определяем частоту вращения на каждом из валов редуктора.

Подставляя значения в формулу (12) имеем:

Подставляя значения в формулу (13) имеем:

Частота вращения вала барабана равна:

Определяем крутящие моменты на каждом из валов редуктора.

Крутящий момент (Нм) электродвигателя находится по формуле (13).

Подставляя значения в формулу (13) имеем:

Крутящий момент (Нм) на входном валу редуктора определяется по формуле (14).

Подставляя значения в формулу (14) имеем:

Крутящий момент (Нм) на входном валу редуктора определяется по формуле (15).

Подставляя значения в формулу (15) имеем:

Крутящий момент (Нм) на приводном барабане определяется по формуле (16).

Подставляя значения в формулу (16) имеем:

4. Расчет клиноременной передачи.

Расчетная схема клиноременной передачи представлена на рис. 2.

Исходные данные для расчета:

Расчет проводим для клиноременной передачи нормального сечения.

Осуществим выбор сечения ремня по величине крутящего момента. Так как (50 3 v Трем.1 = (30…40) 3 v Трем.1 (17)

Подставляя значения в формулу (17) имеем:

Принимаем стандартный диаметр шкива по ГОСТ 17383-73

Скорость ремня (м/с) определяется по формуле (18).

Подставляя значения в формулу (18) имеем:

Диаметр d2 (мм) большего (ведомого) шкива ременной передачи определяется по формуле (19).

Подставляя значения в формулу (19) имеем:

Принимаем стандартный диаметр шкива по ГОСТ 17383-73 d2ст. = 315 мм.

Уточенное значение передаточного отношения клиноременной передачи определяется по формуле (20).

Подставляя значения в формулу (20) имеем:

валу редуктора рассчитываем по формуле (21).

Подставляя значения в формулу (21) имеем:

Рекомендации по выбору межосевого расстояния ременной передачи имеют вид отображенный в формуле (22).

Предварительно принимаем арем. = 0,8 х (d1ст. + d2ст.).

Длина клинового ремня (мм) определяется по формуле (23).

Подставляя значения в формулу (23) имеем:

Lрем. = 2 х 380 + 745,75 + 15,80 = 1541,55 мм

Полученное значение согласовываем со стандартным.

Находим уточненное значение межосевого расстояния по формуле (24).

Подставляя соответствующие значения в формулы (25) и (26) имеем:

= 0,5 • 3,14 • (160 + 315) = 745,75

Сводим получившиеся значения в формулу (24).

Число пробегов ремня в секунду определяется по формуле (27).

Подставляя значения в формулу (27) имеем:

Угол охвата ремнем меньшего шкива (град) определяется по формуле (28).

Подставляя значения в формулу (28) имеем:

Значение расчетной мощности, передаваемой одним ремнем сечением “В” с учетом действительных условий эксплуатации передачи (кВт) определяется по формуле (29).

Подставляя значения в формулу (29) имеем:

Ррасч. = 2,89 • 1,1 • 0,95 • 0,84 = 2,54 кВт

Предварительное количество ремней в комплекте определяется по формуле (30).

Подставляя значения в формулу (29) имеем:

В зависимости от полученного значения Zрем. принимаем значение коэффициента Cz, учитывающего неравномерность распределения нагрузки по ремням. Cz = 0,90.

Расчетное число ремней с учетом неравномерности распределения нагрузки между ремнями определяется по формуле (31).

Подставляя значения в формулу (31) имеем:

Сила предварительного натяжения одного ремня (Н) сечением “В” определяется по формуле (32).

Подставляя значения в формулу (32) имеем:

F01 = [(850 • 8,87 • 0,86) / (12,12 • 0,95 • 1,1 • 4)] + 0,3 • 12,12 2

Сила, действующая на валы со стороны ременной передачи (Н) определяется по формуле (33).

Подставляя значения в формулу (32) имеем:

Fв = 2 х 169 • 4 • sin 79,5 = 1326,96 Н

Ширина шкива (мм) определяется по формуле (34).

Подставляя значения в формулу (34) имеем:

Так как М=82 мм >l1 = 80 мм, то выбираем для шкивов тип 2.

Осевая фиксация шкивов осуществляется:

· малого шкива с помощью концевой гайки;

· большого шкива с помощью гайки и стопорной шайбы с лапкой и носиком

Выбор стандартного редуктора с цилиндрическими зубчатыми колесами осуществляется на основании передаточного отношения Uред. и при выполнении условия:

Подобные документы

Разработка конструкторской документации ленточного конвейера. Расчет кинематических и энергетических характеристик привода. Подбор электродвигателя, подшипников качения, шпонок и муфты. Компоновка редуктора, схема сил, действующих в передачах привода.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 30.12.2014

Проектирование, последовательность силового и кинематического расчета привода ленточного конвейера с выбором типоразмеров стандартных узлов: электродвигателя, редуктора. Расчёт дополнительной клиноременной передачи с клиновым ремнем нормального сечения.

Читайте также:  Двигатель москвич 412 это

курсовая работа [580,4 K], добавлен 29.09.2013

Кинематическая схема привода ленточного конвейера. Кинематический расчет электродвигателя. Определение требуемуй мощности электродвигателя, результатов кинематических расчетов на валах, угловой скорости вала двигателя. Расчет зубчатых колес редуктора.

курсовая работа [100,3 K], добавлен 26.01.2010

Проектирование привода ленточного конвейера по окружной скорости и усилию, диаметру барабана исполнительного органа. Параметры режима работы, срок службы и кратковременные пиковые перегрузки. Выбор электродвигателя, редуктора и компенсирующей муфты.

курсовая работа [330,7 K], добавлен 02.01.2010

Разработка привода ленточного транспортера, состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и двухступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора. Кинематический и силовой расчет привода. Форма и размеры деталей редуктора и плиты привода.

курсовая работа [589,1 K], добавлен 18.12.2010

Проектирование привода пластинчатого конвейера по заданным параметрам. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя и редуктора. Расчет открытой зубчатой передачи. Компоновка вала приводных звездочек. Расчет комбинированной муфты.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.10.2011

Основное назначение электрического привода ленточного конвейера. Суммарная мощность двигателей приводных станций. Выбор электродвигателя. Кинематическая схема приводной станции конвейера. Проверка двигателя на нагрев. Расчет параметров системы управления.

курсовая работа [679,3 K], добавлен 21.10.2012

Проект горизонтального ленточного конвейера для транспортирования глины с винтовым натяжным устройством. Разработка конструкции привода. Подбор электродвигателя, муфты и редуктора. Расчет открытой цилиндрической передачи и приводного вала конвейера.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 05.05.2016

Кинематический и силовой расчет привода ленточного конвейера. Выбор материалов и допускаемых напряжений, конструктивные размеры корпуса редуктора и червячного колеса. Расчет червячной передачи и валов, компоновка редуктора. Тепловой расчет редуктора.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.06.2014

Энергетический расчет привода ленточного конвейера. Силовой и прочностной расчет открытой клиноременной передачи. Определение сил в зацеплении. Проверка валов на прочность. Конструирование корпуса и крышки редуктора. Уплотнение подшипниковых узлов.

контрольная работа [404,0 K], добавлен 17.09.2011

Источник

Методика расчета ленточного конвейера

1. Геометрическая схема конвейера

2. Задача расчета

В задачу расчета входит выбор оборудования для конвейера

а) очиститель барабана; б) загрузочное устройство; в) плужок; г) скребок; д) сбрасыватель

3. Данные для расчета

Производительность, Q (т/ч)
Скорость движения ленты, V (м/с)
Транспортируемый материал:
Удельный вес транспортируемого материала, γ (т/м 3 )
Длина конвейера по ленте, м
Длина проекции конвейера, м
Ширина ленты, В (мм)
Угол наклона конвейера, град
Ускорение свободного падения, g (м/с 2 )

4. Условия расчета

4.1. Режим работы

Режим работы л с т вт
Число баллов до 10 11 — 25 26 — 45 св. 45
Время работы в сутки, ч 6 12 24
Число баллов 2 5 8
Абразивность н м а оа
Число баллов 2 5 8
Пыль, мг/м 3 10 100 130 больше 150
Число баллов 2 5 8 10
Температура +5…+25 0…+30 ± 45
Число баллов 2 8
Осадки Помещение Навес Открытый воздух
Число баллов 10 20

4.2 Условия эксплуатации

Категория пожароопасности Д

5. Расчет

5.1. Определение тягового усилия конвейера:

5.1.1. Определение расчетной линейной нагрузки от транспортируемого груза на 1 м ленты конвейера

где Kn – коэффициент непрерывности подачи груза
Непрерывная загрузка при помощи питателя или промежуточного загрузочного бункера Kn = 1,1…1,5
Периодическая загрузка Kn = 1,25…2
g = 9,81 м/с 2 – ускорение свободного падения
Q — производительность, (т/ч)
Кt = 0,8…0,95 – коэффициент использования конвейера по времени
Кг – коэффициент готовности
Для одного конвейера Кг = 0,9
Для системы конвейеров Кг = Кг1Кг2•… Кгn
V, (м/с) — скорость движения ленты

5.1.2. Определение расчетной линейной нагрузки от вращающихся частей верхних желобчатых роликоопор

5.1.4. Определение сопротивления передвижению ленты от трения материала о стенки лотка
Fб = fnh 2 γgnбLб, где
fn — коэффициент трения слоя груза о стенки борта
h = 0,1 м — высота груза у стенки борта
γ, кг/м 3 – плотность груза
g = 9,81 м/с 2
Lб – длина лотка; Lб = 1,55 м
nб – коэффициент бокового трения

где V, м/с – скорость ленты; fв – коэффициент внутреннего трения
Fб = 100…1000 Н

5.1.5. Определение сопротивления передвижению ленты от загрузочного устройства

hэ – геометрический коэффициент
hэ = 0,5 м при V ≤ 1 м/с; hэ = 0,65 м при V > 1 м/с
qгр, н/м – нагрузка от груза (п.5.1.1)
lв – длина загрузочной воронки; lв = 0,5…0,6 м
В, м – ширина ленты
µ — коэффициент сопротивления движению

Помещение µ
Чистое, сухое, без пыли 0,02
Пыль или сырое 0,022
Абразивная пыль 0,025
Отапливаемое 0,03
Открытый воздух 0,04
Все факторы сразу 0,06

Gа – давление груза на ленту, н
При падении кусков

При питании через воронку (бункер)
а) при прямоугольном окне (lв – длина воронки, bв – ширина воронки), (м)

б) при квадратном окне (а – ширина окна бункера), (м)
Gа = kα1,4kγa 3
к = 1,5 – бункер опорожняется полностью
к = 1 – бункер опорожняется частично
γ – кг/м 3
kα – коэффициент, зависящий от наклона конвейера

fвн – коэффициент внутреннего трения (п.5.1.4)
Троганье с места, при загруженном конвейере G = 1,5Gа
F3 = 100…2000 н

5.1.6 Определение сопротивления очистных устройств

Fc = кочВ
коч = 300…500 – коэффициент сопротивления очистного устройства
В – ширина ленты (м)
Для ленты В = 650 мм – Fc = 195 н
Для ленты В = 800 мм – Fc = 240 н
Сопротивление плужкового сбрасывателя
Fп = кпqгрВ (н), где
кп = 2,7…3,6 – коэффициент сбрасывателя
qгр – (н/м) (п.5.1.1)
В (м) – ширина ленты

Читайте также:  Двигатель субару для катера

5.1.7 Определение натяжений ленты в отдельных точках схемы конвейера

5.1.7.1 Составление уравнений по точкам конвейера
Точка 2


F2 = kζF1 + (qл + qн) — hqл + 2Fc

qл — нагрузка от погонного метра ленты при наибольшем числе прокладок
при В = 650 мм qл = 104 н/м
при В = 800 мм qл = 132,5 н/м
µ — коэффициент сопротивления движению (п.5.1.5)
l, h (м) — см. схему
kζ — коэффициент увеличения натяжения ленты на отклоняющем барабане

Режим работы л с т вт
kζ 1,02 1,02 1,03 1,04


F3 = k1F2 + Fc
K1 – коэффициент увеличения натяжения ленты при огибании барабана

Угол обхвата 30° — 90° 90° — 140° 140° — 180°
л 1,02 1,02 1,03
с 1,02 1,03 1,04
т 1,03 1,04 1,05
вт 1,04 1,05 1,06


F4 = F3 + (qл + qж + qгр) + (qл + qгр)h + Fб, где
qж (н/м) (п.5.1.2)
Fб (н) (п.5.1.4)
F3 (н) (п.5.1.5)


F5 = kлF4, где
kл — коэффициент увеличения натяжения на роликовой батарее

kл 5° — 15° 16° — 25°
л 1,02 1,03
с 1,03 1,04
т 1,04 1,05
вт 1,05 1,06


F6 = F5 + (qл + qж + qгр) + Fпл + 2Fc

5.1.7.2 Определение тягового фактора конвейера

Fт = F1 l µα
l µα — тяговый фактор
µ — коэффициент сцепления ленты барабана

Материал барабана Влажность µ l µα
Гладкий стальной Очень влажно (мокро) 0,1 1,37
Футированный дерево, резина Очень влажно (мокро) 0,15 1,6
Гладкий стальной влажно 0,2 1,87
Футированный дерево, резина влажно 0,125 2,2
Гладкий стальной сухо 0,3 2,56
Футированный дерево сухо 0,35 3
Футированный резина сухо 0,4 3,51

5.1.7.3 Определение натяжения ленты в точке 1

5.2 Подбор оборудования

5.2.1 Выбор типа ленты

5.2.1.1 Определение числа прокладок

где Fmax — наибольшее усилие (н)
В – ширина ленты (мм)
[q] – максимально допустимое напряжение в ленте при угле наклона конвейера к горизонту (н/мм)

Угол наклона к горизонту Число прокладок ТК-200 ТК-100 БКНЛ-65
До10 До 5 25 12 7
До10 Свыше 5 22 12 6
Свыше 10 До 5 22 11 6
Свыше 10 Свыше 5 20 10 6,5

5.2.1.3 Определение запаса прочности ленты

5.2.2 Определение диаметров барабанов

5.2.2.2 Диаметр концевого барабана (барабана винтовой натяжки; барабана тележечной натяжки)

5.2.2.3 Диаметр отклоняющего и оборотных барабанов

Проверка барабана на сжатие

где Fw (н) – тяговое усилие
В (м) – ширина ленты
α – угол обхвата барабана
µ — коэффициент сцепления ленты с барабаном
Р = 100000…110000, н/м 2 – среднее удельное давление

5.2.3 Выбор натяжки

кн – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера
до 10° — кн = 0,85
свыше 10° — кн = 0,65
ε = 0,035 – нормируемый показатель удлинения ленты по основе при нагрузке составляющей 10% от номинальной прочности образца
кс – коэффициент, зависящий от типа натяжки
винтовая натяжка кс = 0,3…0,5
грузовая натяжка кс = 1
В – м
l, м – расстояние по осям между барабанами

5.2.3.2 Усилие натяжки

5.2.4 Определение длины и толщины ленты

5.2.4.1 Определение толщины ленты

δл = δр + δн + ,
где δр — толщина резиновой обкладки рабочей поверхности ленты
δн — толщина резиновой обкладки нерабочей поверхности ленты
δ — толщина прокладки
z – число прокладок

5.2.4.2 Определение длины ленты

5.3.1 Выбор двигателя

5.3.1.1 Определение мощности двигателя

Fw – тяговое усилие (н)
V – скорость ленты, м/с
η = 0,9 – к.п.д. привода
кдв = 1,15…1,25 – запас мощности

5.3.1.2 Определение угловой скорости двигателя

, рад/с, где n – число оборотов двигателя; S – скольжение

5.3.2 Выбор редуктора

5.3.2.1 Определение крутящего момента на тихоходном валу редуктора

, где Fw (н); D (м)

5.3.2.2 Определение передаточного отношения редуктора

, где ω – рад/с; D – м; V – м/с

5.3.3 Определение фактической скорости ленты

5.3.4 Определение фактической производительности конвейера

Fw – тяговое усилие, н
D – диаметр приводного барабана, м
u – передаточное отношение редуктора
η = 0,9 – к.п.д. привода
ηб – к.п.д. барабана

6. Заключение

Оборудование удовлетворяет заданным требованиям к конвейеру
Скорость ленты меньше (больше) заданной …%, что составляет менее 10%
Мощность двигателя …кВт, при необходимой по расчету …кВт

Металлоконструкции конвейера

Секции (под крепление роликоопор) рекомендуется изготавливать из швеллера № 10, связи — из уголка 50х50х5. Длина секции ориентировочно кратна двойному шагу нижних роликоопор, связи через 1,2 м

Стойки, растяжки и раскосы к ним изготавливаются из уголка 50х50х5, кронштейны под крепление секций — уголок 75х75х6

Рама под винтовую натяжку — рамная конструкция из уголков 75х75х6, углы связаны косынками (лист 6), раскосы и растяжки — уголок 50х50х5. Необходимая жесткость обеспечивается связыванием рамы осями инерции уголков

Рама под приводной барабан и привод — коробчатая конструкция, выполняется в зависимости от мощности привода и заданных условий расположения. Необходимая жесткость обеспечивается связыванием рамы осями инерции. Косынки, стяжки и раскосы необходимы.
Во избежании биения, для обеспечения соосности линии осей — барабан, редуктор, двигатель, необходимо заложить компенсирующие прокладки.
При высоте рамы более 1,5 м, лестницу, ведущую на площадку обслуживания, необходимо снабдить ограждением.
Муфты и другие вращающиеся части, необходимо закрыть кожухами

Все металлоконструкции крепятся к полу фундаментными болтами

Источник

Ответы на популярные вопросы
Adblock
detector