Меню

Мощность электродвигателя винтового конвейера



Винтовой конвейер. Расчет винтового конвейера. Производительность винтового конвейера. Рекомендуемая частота вращения винта

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РБ

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Расчет винтового конвейера

Производительность — Q м = 35 m/ч (9,72 кг/c)

Угол наклона — b = 10 о ;

Транспортируемый груз — цемент сухой (r = 1200 кг/м 3 ).

Для транспортирования цемента принимаем винт со сплошной лопастью, однозаходный.

Производительность винтового конвейера

, где D в — диаметр винта (м) (D = 0,1 – 0,8 м);

S в – шаг винта (м);

n — частота вращения (с –1 );

r — плотность груза (кг/м 3 );

e -коэффициент наполнения;

с b — коэффициент зависящий от угла b.

Рекомендуемая частота вращения винта n в, с –1

Диаметр винта, м

Шаг винта выбирают в зависимости от свойств транспортируемого материала S в = (0,5 –1,0)D в; большие значения шага – для легких материалов.

Для цемента, как трудно перемещаемого груза, принимаем шаг винта S в = 0,8 D в.

Для предварительного расчета принимаем винт диаметром D в = 0,6 м. Можно приближенно определить по (1), приняв n в »0,4, e = 0,15.

Шаг S в » 0,8 D в = 0,48 м

Значения коэффициента e, k, w

Примеры грузов

коэффициенты

Зерно, мука, древесные опилки

Мел, угольная пыль, торф, асбест

Соль, уголь, глина сухая

Цемент, зола, песок, глина сырая, дробленая руда, шлак

Источник

Определение производительности винтового конвейера

Винтовые конвейеры применяются для горизонтального или наклонного транспортирования сыпучих, кусковых, тестообразных материалов на расстояние до 30-40 м и имеют производительность 20-40 м/ч.

Производительность горизонтального винтового конвейера зависит от средней площади сечения потока материала и скорости его движения вдоль оси:

где D-диаметр винта, м ; v-скорость движения материала вдоль оси конвейера, м/с; k-коэффициент наполнения желоба.

В случае перемещения материала при угле наклона конвейера 5 его производительность снижается на 10%,при угле10 –на 20%,при угле наклона 20 -на 35%. Диаметры винтов стандартизированы и составляют 0,15-0,6 м.

Определение скорости и тягового усилия каната строительной лебедки.

Для экспериментальной проверки необходимо произвести следующие замеры: число оборотов барабана, тяговое усилие на барабане, высоту подъема груза, время подъема груза, мощность двигателя.

Определение технико-эксплуатационных параметров производим в следующей последовательности:

1) Вычисление КПД полиспаста:

где -КПД блока; u-кратность полиспаста; i-число обводных блоков.

2) Определение максимального расчетного натяжения в канате при его сбегании с барабана:

где -число полиспастов; Q-грузоподъемность ;

2) Выбор каната из условия:

где -разрывное усилие каната; -минимальный коэффициент использования каната -коэффициент запаса прочности, принимается по таблицам.

3) Определение мощности электродвигателя привода:

где -КПД механизма привода барабана;

-скорость подъема груза; h-высота подъема груза; t-время подъема груза.

Определение производительности скрепера

Скрепером называют землеройно-транспортную машину с рабочим органом в виде ковша, которая может производить послойное копание с набором грунта в ковш и грубым планированием разрабатываемой поверхности, транспортирование набранного грунта , его выгрузку с разравниванием и частичным уплотнением ходовыми колесами и возврат в забой в исходное положение.

Производительность скрепера как машины периодического ( циклического ) действия равна отношению среднего объема грунта , разрабатываемого за один рабочий цикл, к средней длительности цикла.

Продолжительность рабочего цикла t слагается из времени копания t , движения с грунтом t , разгрузки t , движения с порожним ковшом t , переключения передач n t , поворотов n t и времени подхода толкача t ;

t = t + t + t + t + n t + n t + t ;

Интервалы времени копания t , движения с грунтом t , разгрузки t , движение с порожним ковшом t вычисляют по длине соответствующих участков пути и скорости движения скрепера. Часть интервалов времени рабочего цикла принимают на основании опытных данных.

Читайте также:  Ванна паяльная ст 53d мощность 800вт напряжение 220в

Определение производительности бульдозера.

Эксплуатационная производительность бульдозера определяется:

где kn – коэффициент, учитывающий потери грунта от дальности транспортирования

ky – коэффициент, учитывающий изменение производительности в зависимости от угла наклона местности α к горизонту

kв – коэффициент использования машины по времени (0,8…0,9)

Время рабочего цикла бульдозера:

где tк, tтр, tо – соответственно время копания, транспортирования и обратного хода;

tдоп – дополнительные затраты времени,

tп – время переключения передач, 5 с; tоп –время опускания отвала, 2 с;

tпов – время поворота, 10 с (или 0 с при челночной схеме без поворота отгона).

Путь копания зависит от объёма грунта q, накапливаемого перед отвалом, и глубины копания h:

Эксплуатационная производительность бульдозера при планировочных работах находится по формуле, где tпр – число проходов:

Определение производительности одноковшового экскаватора.

Производительности одноковшового экскаватора определяется по формуле:

Число рабочих циклов в минуту: где Тц— продолжительность одного раб цикла

— продолжительность копания драглайном

Источник

Расчет винтового конвейера

1. Необходимый диаметр винта (м)

, (11.3)

где Q — расчетная производительность конвейера [см. (5.1)], т/ч;

kD — отношение шага винта к его диаметру: для абразивных материалов kD =0,8, для неабразивных kD = 1,0;

nв — частота вращения винта, мин -1 ; предварительно принимается по табл. 13.2, затем проверяет­ся по формуле (11.2) и согласовывается с ГОСТ 2037—82 (см. па­раграф 11.2);

ψ— коэффициент заполнения желоба (табл. 11.3);

ρ — насыпная плотность груза, т/м 3 ;

kβ — коэффициент уменьшения производительности в зависимости от угла наклона кон­вейера (табл. 11.4).

Диаметр винта должен проверяться по формуле (13.1) и согла­совываться с данными табл. 11.1.

2. Необходимая мощность на валу винта (кВт)

Р = 0,0027Q (Lгw ± Н), (11.4)

где Lг— длина горизонтальной проекции конвейера, м;

w — коэффициент сопротивления перемещению груза (см. табл. 11.3);

Н — высота подъема (плюс) или опускания (минус) груза, м.

3. Мощность двигателя для привода винтового конвейера опре­деляется по формуле (8.21). При этом коэффициент запаса прини­мают К= 1,25.

4. Необходимое передаточное число между валом двигателя и валом винта определяется по формуле (8.23).

5. Фактическое передаточное число привода конвейера опреде­ляется после уточнения кинематической схемы конвейера.

6. Фактическая частота вращения винта (мин -1 )

, (11.5)

где n — частота вращения вала двигателя, мин -1 ;

uф — фактиче­ское передаточное число привода.

Фактическая частота вращения винта не должна отличаться от ближайшей номинальной частоты по ГОСТ 2037—82 более чем на 10 %.

7. Фактическая производительность конвейера (т/ч)

, (11.6)

где S — ход винта, м: при однозаходном винте S = t (t — шаг вин­та), при двухзаходном винте S=2t.

Если фактическая производительность отличается от расчетной более чем на 10 %, производится перерасчет конвейера.

8. Крутящий момент на валу винта (Нм)

Т = 9550Р/ . (11.7)

9. Осевое усилие на винт (Н)

(11.8)

где k — коэффициент, учитывающий, что сила приложена на сред­нем диаметре винта: А = 0,7. 0,8;

D — диаметр винта, м;

α — угол подъема винтовой линии винта;

β — угол трения груза о винт — см. формулу (4.8) и табл. 4.1[1].

10. Поперечная нагрузка (Н) на участок винта между двумя опорами

(11.9)

где l — расстояние между опорами вала винта, м;

L — общая дли­на вала винта, м.

11. Вал винта рассматривается как разрезной и рассчитывается на скручивание моментом T, растяжение или продольное сжатие силой FOC, изгиб от распределенной по длине l поперечной нагрузки Fпoпep и изгиб под действием собственного веса на длине l.

Читайте также:  Наружное освещение расчет мощности

Прогиб винта не должен превышать 40 % зазора между винтом и желобом.

Тема 12. Расчет транспортирующих труб (3 ч)

Общие сведения и устройство. Транспортирующие трубы пред­назначены для перемещения насыпных грузов. Их разделяют на винтовые и гладкостенные.

Винтовая транспортирующая труба 4 (рис. 12.1, а) имеет внут­ри винтовые спиральные лопасти 3 и опирается кольцевыми бан­дажами 2 на опорные ролики 8. Осевое смещение трубы предотв­ращается роликами6, взаимодействующими с торцевыми плос­костями кольцевых бандажей. Ролики установлены на раме 9. Тру­бу вращает привод 7. Транспортируемый материал подают в трубу через загрузочное устройство 1, где он перемещается к разгрузоч­ному устройству 5, пересыпаясь под действием собственной силы тяжести по вращающимся винтовым желобам, образуемым спи­ральными лопастями3 и стенками трубы4.

Гладкостенные транспортирующие трубы (рис. 12.1, б) по кон­структивному исполнению аналогичны винтовым, но не имеют внутри винтовых лопастей. При вращении трубы 4 груз постоянно пересыпается в плоскости ее вращения, в результате чего силы трения реализуются по касательным цилиндров вращения и груз приобретает свойства текучести и перемещается вдоль оси трубы при угле наклона всего 2. 3°. Угол наклона обеспечивается на­клоном самой трубы при большой длине транспортирования или углом естественного откоса груза в гладкостенных транспортиру­ющих трубах малой длины.

Рисунок 12.1. Транспортирующие трубы: а — винтовая; б — гладкостенная

1, 5 — соответственно загрузочное и разгру­зочное устройства; 2 — бандаж; 3 — лопасть; 4 — труба; 6 — ролики; 7— привод; 8 — опорный ролик; 9 — рама

Транспортирующие трубы применяют, главным образом, в ка­честве технологического оборудования поточного производства, на цементных заводах для обжига, сушки, смешивания сыпучих мате­риалов и др. Насыпные грузы загружают в транспортирующую тру­бу обычно непосредственно из технологического агрегата при по­мощи лотков или самотечных труб, а разгружают высыпанием ма­териала в конце пути, причем длина труб, достигающая 200. 250 м, нередко определяется временем технологического процесса, в те­чение которого груз должен находиться в трубе.

Преимуществами транспортирующих труб являются герметич­ность, простота конструкции, надежность, сочетание транспорт­ных и технологических операций, широкий диапазон производи­тельности и длины, а к недостаткам относят высокую стоимость, значительные размеры и массу, сложность промежуточной за­грузки-разгрузки, особенно при соблюдении герметичности, вы­сокая энергоемкость.

Расчет транспортирующих труб. В винтовой транспортирующей трубе за один оборот груз перемещается на один шаг винтовой лопасти

, (12.1)

где S — шаг винтовой линии лопастей, м;

п — частота вращения трубы, мин -1 .

Для определения скорости транспортирования в гладкостенной трубе рассмотрим одиноко лежащую частицу на внутренней поверхности трубы, ось которой наклонена к горизонту под уг­лом β (рис. 12.2).

Условием равновесия частицы является

mgsinβ = mgfcosβ.

При вращении трубы частица повернется вместе с ней на угол α (см. рис. 12.2, сечение А — А), приблизительно равный углу трения частицы о стенки трубы. Условие ее равновесия в этом поло­жении

mgcosβsinα = mgfcosβcosβ.

Рисунок 12.2. Схема для определения скорости транспортирования в гладкостенной трубе:

D — диаметр трубы; со — угловая скорость; р — угол наклона трубы; а — угол поворота частицы с трубой; т — масса частицы; F — равнодействующая; 5 — угол подъема винтовой линии

Читайте также:  Как увеличить мощность машинке радиоуправляемая машинка

В нормальном сечении трубы (см. рис. 12.2, сечение Б—Б) на частицу, лежащую на стенке трубы действует сила F под дей­ствием которой она описывает относительно внутренней стенки трубы винтовую линию с углом подъема δ:

. (12.2)

Полагая, что скорость движения частицы по поверхности тру­бы пропорциональна силам, имеем tgδ = v/vокp. Выражая окруж­ную скорость vокp трубы через диаметр D и угловую скорость ω, получим осевую скорость v движения груза в трубе:

. (12.3)

Чтобы груз мог перемещаться по трубе, частота ее вращения не должна превышать некоторого критического числа nкр, при котором груз под действием центробежной силы Fu не отрывается от трубы, а вращается вместе с нею. Для определения пкр рассмот­рим условие равновесия частицы, поднятой при вращении трубы на расчетный угол α (рис. 12.3, а). Скольжение частицы по стенке трубы прекратится в момент, когда сила трения ее о стенку трубы будет равной составляющей силы тяжести частицы, направлен­ной по касательной:

.

Рисунок 12.3. Схемы для расчета транспортирующей трубы:

а — критической частоты вращения; 6 — мощности привода; Dк, D — диаметры колец и трубы; R — расчетный радиус; α, α — углы поворота соответственно частицы с трубой и расположения опорных роликов; m — масса частицы; mгр — масса груза в трубе; mтр — масса трубы; n — частота вращения трубы; Fц — центробежная сила; Fтр — сила трения груза о трубу; Fp — сила давления на ролик

Решаяэто уравнение относительно vкp, получим

(12.4)

где R — радиус вращения частицы.

Выражая критическую скорость vкр вращения трубы через диа­метр D, м, трубы и критическую частоту пкр вращения vкр = = πDnкр/60y а коэффициент трения частицы о стенку трубы f = tgφ, получим

(12.5)

Напрактике частота вращения трубы, мин -1 :

n = 20. 30/ . (12.6)

Производительность транспортирующих труб, т/ч:

Q = 3,6Avρ = , (12.7)

где ψ — коэффициент заполнения, ψ = 0,2. 0,3.

Энергия, затрачиваемая на вращение трубы, расходуется на преодоление сопротивления вращению трубы на опорных роли­ках и на подъем и пересыпание груза внутри трубы. Считая при­ближенно нагрузку на опорные ролики одинаковой с обеих сто­рон, найдем силу давления на ролики (рис. 12.3, б):

, (12.8)

где mтр — масса трубы, кг;

тгр — масса груза в трубе, кг, тгр = qL;

α — половина центрального утла расположения опорных роли­ков.

Крутящий момент, необходимый для преодоления сопротив­лений вращения опорных роликов:

(12.9)

где μ — коэффициент сопротивления качению бандажей трубы по роликам;

f3 — коэффициент трения в цапфах катков;

dц, Dр, Dк диаметры соответственно цапф роликов, роликов и колец, по которым труба катится по опорным роликам.

Крутящий момент, необходимый на пересыпание груза внутри трубы:

где а — расстояние от центра массы слоя груза до вертикальной оси трубы, а ≈ 0,25D.

Мощность привода транспортирующей трубы

,

где ω — угловаяскорость вращения трубы,с -1 ;

ηКПД привода.

1. Как устроены винтовые конвейеры?

2. Какие достоинства и недостатки имеют винтовые конвейеры?

3. Чем отличаются принципы действия тихоходного и быстроходного винтовых конвейеров?

4. От чего зависит производительность винтового конвейера?

5. Из каких сопротивлений складывается общее сопротивление дви­жению груза в винтовом конвейере?

6. Как устроены и работают транспортирующие трубы?

Тема 13. Расчет гидравлического транспорта (3 ч)

Дата добавления: 2015-02-13 ; просмотров: 11903 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Adblock
detector