Курсовой Проект "КОНВЕЙЕР СКРЕБКОВЫЙ"

Содержание

Аннотация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.Анализ исходных данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.Общее устройство конвейера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.Определение параметров желоба . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

4.Определение расчетных распределенных масс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

5.Определение минимального и максимального натяжения цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

6.Место расположения привода и натяжного устройства. Определение точки наименьшего натяжения цепей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

7.Определение расчетного натяжения цепи и ее выбор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

8.Выбор электродвигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

9.Выбор редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

10.Выбор соединительных муфт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

11.Определение тормозного момента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

13.Конструкция и установка приводных звездочек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

14.Расчет сборочных единиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

15.Выбор подшипника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

16.Приводные звездочки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Список используемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Курсовой Проект

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб

Заикин

КОНВЕЙЕР

СКРЕБКОВЫЙ

Расчётно-пояснительная записка

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Логвинов

у

2

21

ЮРГТУ (НПИ)

ФЭМТМ-IV-7а

Н. контр.

Утв.

Логвинов

Аннотация

Целью данного курсового проекта является проектирование наклонного скребкового конвейера производительностью 160т/ч, длинной 90м, углом наклона β = 6^°. Конвейер транспортирует шлак горячий при тяжелом режиме работы.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. В расчетно-пояснительной записке изложены проектировочные и проверочные расчеты по данному конвейеру. Графическая часть включает 4 листа формата А1. На первом листе изображены общий вид скребкового конвейера, на втором листе – натяжная станция данного конвейера, на третьем листе показана рама натяжной станции, на четвертом – вал в сборе.

Курсовой проект

Лист

3

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Введение

Эффективность эксплуатации оборудования современного предприятия, предназначенного для транспортирования и переработки насыпных грузов, во многом определяется надежностью, работоспособностью и экономическими показателями транспортных систем, основу которых составляют конвейерные линии.

Скребковые конвейеры являются наиболее распространенным видом непрерывного транспорта, благодаря ряду технико-экономических показателей: герметичность, перемещение горячих и токсичных грузов, возможность промежуточной загрузки и разгрузки, реализация трасс с большими углами наклона (до 40^о), возможность полной автоматизации управления работой конвейера.

Скребковые конвейеры со сплошными скребками используются для транспортирования и охлаждения горячих грузов – золы, шлака и различных грузов химической и металлургической промышленности. Большое распространение получили конвейеры в угольных шахтах, на обогатительных фабриках, предприятиях химической и пищевой промышленности.

Конвейеры с низкими скребками в разнообразных конструктивных модификациях являются в настоящее время основными агрегатами для подземного транспортирования угля в шахтах.

1. Анализ исходных данных

Транспортируемый груз – среднекусковый рядовой шлак горячий. По схеме трассы конвейер является наклонным с углом наклона β = 6°. Режим работы конвейера – тяжелый. Производительность составляет 160т/ч, длина конвейера – 90м.

Крупность частиц мелкокусковой рядовой грунтовой земли 60<amax<160 мм, насыпная плотность земли грунтовой ρ = 0,8т/м³

2. Общее устройство конвейера.

Скребковый конвейер со сплошными низкими скребками состоит из открытого желоба, вдоль которого движутся две вертикально замкнутых тяговых цепи с укрепленными на них скребками, огибающих концевые (приводную и натяжную) звездочки. Движение тяговая цепь получает от привода, а первоначальное натяжение – от натяжного устройства. Транспортируемый груз засыпается в желоб конвейера в любом месте по eго длине и проталкивается скребком по желобу. Разгрузка конвейера может производиться в любом месте по его длине через отверстия в дне желоба, перекрываемые шиберными задвижками или затворами. Груз транспортируется по нижней ветви. По профилю трассы конвейер является наклонным, прямолинейным.

3. Определение параметров желоба.

Производительность скребкового конвейера в основном зависит от

поперечных размеров желоба и скорости движения скребков. Ширина и

высота желоба, являются основными параметрами, определяющим производительность скребкового конвейера. Сечение желоба имеет форму скребка, которая может быть прямоугольной, трапецеидальной, полукруглой.

В работе форма скребка принимается прямоугольно.

Ширина желоба (м) для обеспечения производительности определяется по формуле:

Где Q =160 т/ч – производительность конвейера

V = 0,5…1,5м/с – скорость конвейера

ρ = 0,8 т/м³ – насыпная плотность груза

ψ = 0,675 – коэффициент заполнения желоба

k_h = 3,5 – коэффициент заполнения желоба

Подставляя в выражения числовые значения коэффициентов, производительности и стандартные значения находим необходимую ширину желоба:

Принимаем ширину желоба B_ж = 0,5 м и скорость движения тяговой цепи V = 1,15 м/с_.

Проверяем ширину желоба в соответствии с размерами кусков груза:

Где k_k = 3 – коэффициент кусковатости груза

а_max =160 мм – максимальный размер типичных кусков

Условие выполняется.

Высота желоба h_ж определяется по формуле:

Проверочный расчет производительности конвейера:

Производительность больше заданной на 1.2% что удовлетворяет условию.

4. Определение расчетных распределенных масс.

Распределенная масса груза определяется по формуле:

Распределенная масса скребкового полотна:

Где коэффициент для двухцепного конвейера.

5. Тяговый расчет.

Первоначальное натяжение цепи проверяется из условия устойчивости скребка.

Минимальное натяжение тягового элемента принимаем

ω_ж – коэффициент перемещения груза скребком по желобу, учитывающий сопротивление от трения груза о дно и стенки стального желоба

к_c = 1- коэффициент стационарности

f = 0,81– коэффициент внутреннего трения груза(Зенков Р.Л. стр.13)

f_в = 0,75 – коэффициент внешнего трения

h = 0,675∙ h_ж = 0,675∙0,125 = 0,08 – усредненная высота слоя груза в желобе

Из условия предотвращения поворота скребков принимаем S_min=3(кН)

Для подробного тягового расчета разбиваем трассу конвейера на отдельные участки.

H

=58356 H

Окружное тяговое усилие на приводной звездочке:

=19582 Н

=

=53556 H

6. Определение расчетного натяжения цепи и ее выбор.

Расчетная нагрузка, действующая на цепь:

Где k_u = 1,5 – коэффициент, учитывающий интерференцию упругих волн

k^’ = 1– коэффициент участия в колебательном процессе массы перемещаемого груза(Зенков Р.Л стр.168 2.88)

k^’’ = 0,75 - коэффициент участия в колебательном процессе массы ходовой части конвейера

t_ц = 0,5м – шаг цепи

Z_зв =6 – число зубьев на приводной звездочке

m_г – масса груза на конвейере

m_x – масса ходовой части

m_x=q₀*L=19,6*180=3528 (кг)

Динамическая нагрузка будет равна:

По каталогу выбираем цепь высокопрочную для горного оборудования

ГОСТ 125996-83 Q_р.в.=380000Н

Цепь подходит.

Привод конвейера.

Привод скребкового конвейера служит для приведения в движение тяговых пластинчатых цепей. Привод состоит из приводных звездочек, закрепленных на горизонтальном валу, установленному на подшипниках качения в разъемных опорах, горизонтального редуктора, муфты МУВП и при необходимости тормоза.

7. Выбор электродвигателя.

Потребляемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

где k_з = 1,15…1,25 – коэффициент запаса

η_м = 0,85 – КПД привода конвейера

Получаем:

Выбираем двигатель асинхронный трехфазный 4А280S4.

Его параметры:

Мощность N_дв = 110кВт

Частота вращения n_дв = 1500об/мин

8. Выбор редуктора

Диаметр звездочки:

Число оборотов звездочки:

Угловая скорость звездочки:

Угловая скорость двигателя:

Необходимое передаточное число редуктора:

Выбираем редуктор типа Ц2-750. Его параметры:

Передаточное число U_р = 31,5

Мощность N=116 кВт

Номинальный крутящий момент М=23000 Н*м

Диаметр тихоходного вала d_тих = 180мм

Диаметр быстроходного вала d_быстр = 140мм

Фактическое число оборотов

Скорость цепи:

Номинальный момент двигателя:

Максимальный момент двигателя:

Расчетный крутящий момент:

Номинальный крутящий момент на быстроходном валу:

Номинальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора:

Следовательно, редуктор соответствует требованиям кинематики и прочности механизма.

9. Выбор соединительных муфт.

Для соединения валов двигателя и редуктора выбираем зубчатую муфту ГОСТ 50895-96. Диаметр быстроходного вала редуктора d_быстр=140мм. Крутящий момент, передаваемый муфтой Т_min=1180нм

Для соединения вала редуктора и вала с приводными звездочками выбираем зубчатую муфту по ГОСТ 50895-56. Диаметры концов вала редуктора d_тих=180мм. Крутящий момент, передаваемый муфтой Т_min=200000нм.

Расточки в муфтах выполняют по заказу.

10. Определение тормозного момента.

Статический тормозной момент определяется по формуле:

С_Т = 0,6 – коэффициент возможного уменьшения сопротивления движению.

Так как момент отрицательный, то тормоз не нужен.

11. Выбор натяжного устройства.

В проектируемом конвейере целесообразно установить винтовое натяжное устройство, которое приводится в движение при помощи натяжных винтов. К преимуществам винтового устройства относятся простота конструкции, малые габаритные размеры и компактность. Выбор типоразмера натяжного устройства производят по условию натяжки:

12. Конструкция и установка приводных звездочек.

Звездочки устанавливаются на опорах качения в разъемных корпусах.

13. Расчет сборочных единиц.

Расчет оси приводных звездочек.

Определим реакции в опорах:

Изгибающий момент под ступицами:

Принимаем материал вала сталь 45 ГОСТ 1050-74: σ_в = 598 МПа, σ_у=257 МПа, [τ] = 40 МПа.

Допускаемое напряжение изгиба:

k₀ = 2,5 – коэффициент конструкции оси

[n] = 1,4 – коэффициент запаса режима

Принимаем предварительный диаметр оси по крутящему моменту:

Принимаем диаметр выходного конца вала: d_в = 140 мм

Диаметр под подшипниками: d_под = 150мм

Диаметр под ступицами: d_ст = 160 мм

Определяем эквивалентный момент от воздействия крутящего и изгибающего момента:

Напряжение изгиба в сечении:

Запас прочности от сопротивления:

k_σ – коэффициент концентрации в данном сечении

ε_δ – масштабный фактор при изгибе

β – коэффициент упрочнения

k_д – коэффициент долговечности

Прочность в сечении обеспечена.

14. Выбор подшипника.

По статической нагрузке и диаметру вала выбираем подшипник шариковый упорный однорядный ГОСТ 7872-89.

Параметры:

d = 160 мм С_r = 124 кН

D = 200 мм С₀ = 79 кН

B = 31мм R_п = 22159

Проверяем его по эквивалентной нагрузке:

Где k_σ = 1,3 – коэффициент безопасности

k_t = 1,05 – температурный коэффициент

k_v = 1 – при вращении внутреннего кольца

Номинальная долговечность подшипника:

Подшипник выбран верно.

15. Приводные звездочки.

Приводные звездочки цепных конвейеров изготавливаются стальным литьем 35Л по ГОСТ 977-75.

Диаметр делительной окружности:

Радиус впадин зубьев:

d₁ = 100 мм – диаметр катка

Делительный диаметр

мм

K-коэффициент высоты зуба

Заключение.

В данном курсовом проекте производится расчет скребкового конвейера, производительностью 160 т/ч, длинной 90 м для транспортировки грунтовой земли.

Для него был выбран асинхронный двигатель 4А280S4, редуктор Ц2-750.

Список используемой литературы

1. Зенков Р.И., Ивашков И.И. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1987. 431 с.

2. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение, 1983. 487 с.

3. Пертен Ю.А. Конвейере справочник. М.: Машиностроение, 1984. с.367

4. Логвинов А.С., Иванов Б.Ф., Ерейский В.Д. Методические указания к курсовому проекту по расчету и проектированию конвейеров. Новочеркасск, 2001.29 с.

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя т.1. М.: Машиностроение, 1980

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя т.2. М.: Машиностроение, 1980

7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя т.3. М.: Машиностроение, 1980

8. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1971. 115 с.

9. Васильченко В.А. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Машины непрерывного транспорта», 2009. 48 с.