Расчет и проектирование подвесного конвейера

Содержание
Введение 4
1 Предварительный расчет подвесного конвейера 6
1.1 Предварительный выбор типоразмера цепи, кареток и поворотных звездочек 6
1.2 Определение шага подвесок и кареток 6
2 Определение погонных нагрузок 8
3 Уточненный тяговый расчет 11
4 Выбор элементов привода 13
4.1 Параметры срезного штифта 16
5 Техника безопасности при работе на конвейере 
Заключение 20
Список использованных источников 21

Предварительный расчет подвесного конвейера
Предварительный выбор типоразмера цепи, кареток и поворотных звездочек
В качестве ходовой части конвейера предварительно принимаем тяговую разборную цепь типа Р2 – 100 – 220 ГОСТ 589 – 74 с шагом 100 мм, масса 1 м цепи ; разрушающая нагрузка
В качестве тягового элемента конвейера принимаем предварительно пластинчатую втулочную безроликовую цепь типа М20-100 ГОСТ 588-81 [1], имеющую параметры: шаг цепи ; масса 1 м цепи ; разрушающая нагрузка . Исходя из габаритов груза, и удобства транспортирования их длинной стороной вдоль конвейера принимаем шаг подвесок ап=980м.
Определение шага подвесок и кареток

  а     б     в
Рисунок 1 – Схема к расчету шага подвесок на горизонтальном участке
а – горизонтальном; б – наклонном; в – вертикальном
Наибольший угол наклона пути конвейера на вертикальном перегибе
β_max =arctg(H/L_2 )=arctg(4,7/7)=〖33,88〗^o
[(3.1) 1, С. 254]
где bmax – максимальная длина подвески с грузом;
∆ =0,15...0,20м - минимальный гарантийный зазор между подвесками или грузами
т. е. .
Для обеспечения заданной производительности на каждую подвеску подвешиваем один каркас, т. е. i = 1. Тогда скорость конвейера
, [(3.2)1, C. 257]
где Z – производительность конвейера
Принимаем скорость цепи υ = 0,4 м/с.
Определение погонных нагрузок
Определяем линейные нагрузки:
на незагруженном участке
, [(3.3)1, C. 255]
где mП – масса подвески;
mК – масса каретки;
mЦ – линейная масса цепи;
tК – шаг кареток
на загруженном участке
. [(3.4)1, C. 255]
где mГ – масса полезного груза на подвеске
Приближенно определяем наибольшее натяжение цепи
[(4.1)1, C. 255]
где Км - суммарный коэффициент местных сопротивлений движению кареток [здесь φ, ξ, λ — коэффициенты сопротивлений соответственно на вертикальном перегибе, горизонтальном повороте на звездочке или блоке (ξ) и на роликовой батарее (λ);
х, у, z — число вертикальных перегибов (х), горизонтальных: поворотов на звездочках или блоках (у) и на роликовых батареях (z) на трассе конвейера];
w — коэффициент сопротивления на прямолинейном участке;
Н – наибольшая высота подъема груза на трассе конвейера, м;
Б – коэф. зависящий от числа поворотов и перегибов и их расположения на трассе (Б=0,3...0,5);
S0 =(500...1000 Н) – первоначальное натяжение цепи

Рисунок 2 Расчетная схема подвесного грузонесущего конвейера
где согласно схеме трассы конвейера



где Lг и Lx – горизонтальные проекции соответсвенно загруженной и холостой ветви конвейера
K_M=φ^X⋅ξ^Y⋅λ^Z [(4.2)1, C. 255]

Коэффициенты сопротивления по табл. 8.5 [1] и 8.6 [1] для средних условий работы при массе груза до 50 кг w = 0,027; φ = 1,020; ξ1 = 1,025; ξ1 = 1,035.
S_max=500∙1,197+0,027∙(517,8∙128+357,6∙138.5)∙(1+0,5∙1,197)+517,8∙4,7=8030Н

где k3 – коэффициент запаса (8...10);
Sразр – максимальное разрывное усилие


Полученное наибольшее натяжение Smax = 8030 Н показывает, что цепь выбрана правильно, так как для принятой цепи допускаемая нагрузка равна 12000 Н (см. табл. 8.7 [1]).
Уточненный тяговый расчет
Минимальное натяжение цепи следует ожидать после спуска в точке 12 (рис. 2); с нее и начнем тяговый расчет по движению цепи конвейера. Принимаем S0 = 500 H. Тогда
Для горизонтального прямолинейного участка:
S_n=S_(n-1)+w∙q∙l [(4.3)1, C. 256]
Для поворотной звездочки (блока):
S_n=ζ⋅S_(n-1) [(4.4)1, C. 256]
Для вертикального перегиба:
S_n=φ∙(φ⋅S_(n-1)+w∙q∙l±q∙h) [(4.5)1, C. 256]


Наибольшее натяжение получилось в точке 9 5711,9 Н. Для определения натяжения в точка 10, 11,12,13 необходимо вести расчет против хода конвейера в обратном порядке, начиная с точки 0(14)


Выбор элементов привода
Тяговое усилие на приводной звездочке
, [(4.6)1, C. 258]
где Sнб, Sсб – натяжение цепи в точке набегания и сбегания с натяжного блока или звездочки
Потребную мощность электродвигателя находим по формуле
, [(4.7)1, C. 259]
где η – КПД двигателя
Принимаем электродвигатель 4A100L6 мощностью N = 2,2 кВт и частотой вращения .
Масса натяжного груза
, [(4.8)1, C. 259]
где ηб – КПД блока;
- усилие передвижению натяжной тележки.
Для привода цепи принимаем звездочку с диаметром делительной окружности D0=1021,5 мм, числом зубьев z=16, шагом t=100.

Рисунок 3 – Редуктор КДВ – 250M1
 Частота вращения приводной звездочки
[(4.9)5, C. 372]
 где - диаметр делительной окружности звездочки
 Передаточное число редуктора
[(4.10)5, C. 384]
По таблице XCIV выбираем редуктор КДВ – 250M1(рис. 3), исполнение XI; передаточное число .
 Действительная скорость цепи
[(4.11)5, C. 384]
Поскольку действительная скорость цепи незначительно отличается от первоначально принятой, перерасчет параметров конвейера не производим.
 Динамическое усилие в цепи при пуске
[(4.12)5, C. 373]
где ηм – КПД механизма
Масса движущихся частей конвейера и груза на нем равна:
[(4.13)5, C. 373]
где - коэф. учитывающий упругое удлинение цепи
 Угловое ускорение вала двигателя
[(4.14)5, C. 373]
Средний пусковой момент
[(4.15)5, C. 373]
Статический момент при пуске
[(4.16)5, C. 373]
где W0 – тяговое усилие на приводном валу
Момент инерции всех движущихся масс, приведенных к валу двигателя
[(4.17)5, C. 374]
где ;
- радиус делительной окружности звездочки;
- момент инерции ротора;
- момент инерции муфты;
- коэф. учитывающий момент инерции деталей привода, вращающихся медленнее, чем вал двигателя
[(4.18)5, C. 374]
Параметры срезного штифта
 Находим окружную силу:

где к – коэф. учитывающий предельное значение превышения нагрузки (т.е. 25% от расчетной).
Принимаем [τ]=125МПа.
Средний диаметр штифта по плоскости среза:

Техника безопасности при работе на конвейере
Вопросам техники безопасности при проектировании и эксплуатации транспортирующих машин уделяется большое внимание. На всех стадиях создания машины – от проектирования, монтажа и до постоянной эксплуатации – закладываются условия её безопасной работы и обслуживания.
Общие требования безопасности при проектировании конвейеров регламентированы ГОСТ 12.2.022 -80. Они включают требования к конструкции (по назначению конвейера, особенностям транспортируемых грузов и безопасности эксплуатации), устройствам средств защиты (защитным ограждениям, блокировкам, сигнализации) и размещению конвейеров в производственном помещении (устройству проходов, переходов для обслуживания и т.п.). Требования к электрооборудованию регламентированы «Правилами устройства электроустановок».
Безопасность при эксплуатации машин определяется соответствующими правилами эксплуатации и подробным инструктажем рабочих и обслуживающегося персонала.
К эксплуатации конвейера допускаются лица не моложе 18 лет.
Перед началом работы необходимо проверить техническое состояние основных механизмов и узлов.
Также необходимо проверить техническое состояние и исправность устройств безопасности, рассмотренных ранее.
Все машины непрерывного транспорта, сменные элементы и сменные приспособления должны быть изготовлены в полном соответствии с настоящими правилами и стандартами.
Электрическое оборудование машин, его монтаж и демонтаж, токопровод и заземление должны отвечать правилам устройства электроустановок.
Металлоконструкции и металлические детали конвейеров должны быть предохранены от коррозии.
К механизмам, предохранительным устройствам, электрооборудованию, требующим постоянного технического обслуживания, а также для осмотра металлоконструкции конвейера должен быть обеспечен безопасный доступ. Машины непрерывного транспорта с электрическим приводом должны быть оборудованы устройствами для автоматической остановки.
Легкодоступные, находящиеся в движении части конвейера, которые могут быть причиной несчастного случая, должны быть закрыты прочно укрепленными металлическими заграждениями, допускающими удобный осмотр и смазку.
Одним из условии бесперебойной работы конвейеров является правильная организация их работы. В целях предотвращения неожиданного и преждевременного выхода конвейеров из строя эти мероприятия проводятся по плану. Системой предусматривается межремонтное обслуживание и ремонт конвейеров: малый, средний, капитальный. Межремонтное обслуживание – наблюдение, регулировочные работы и устранение мелких неисправностей. Нормальное, в том числе и безопасная, эксплуатация конвейеров обеспечивается при условии, что износ деталей не превышает некоторых предельных величин.

Заключение
В результате совершенствования конструкций конвейеров, более частого обновления выпускаемых моделей, придания им высоких потребительских качеств, отвечающих современным требованиям, возникает необходимость повышения уровня подготовки инженеров.
Разнообразие условий эксплуатации обусловило широкую специализацию машин непрерывного транспорта, которые отличаются специфическими свойствами, обеспечивающими их использование в конкретных условиях с наибольшей эффективностью. При проектировании инженеру-конструктору следует знать, какой совокупностью свойств должен обладать механизм или машина, чтобы наилучшим образом выполнять те производственные функции, для которых они предназначены.
Цель данной работы, закрепить полученные знания и сформировать способности расчета отдельных функций и характеристик машин непрерывного транспорта, достигнута.
Определены основные параметры и характеристики подвесного конвейера.