Московский государственный университет дизайна и технологии
Кафедра прикладной механики
Расчетное задание на тему:
"Конвейер пластинчатый"
Выполнила:
студентка гр. ВКШ-071
Ветошкина Т.В.
Проверил: Токарев М.В.
Москва 2010 г.
Введение
Пластинчатые конвейеры представляют собой транспортирующие устройства непрерывного действия. Они применяются для транспортирования сыпучих и штучных грузов между рабочими местами при выполнении различных технологических операций, там, где применение ленточных конвейеров ограничено или невозможно. Основными частями пластинчатого конвейера являются: настил, состоящий из отдельных пластин (грузонесущий элемент); тяговых цепей, к которым крепится настил; приводная станция, состоящая из электродвигателя, редуктора, различных передач (муфт); металлоконструкция, включающая направляющие для поддержания цепей; натяжная станция. В комплект конвейера могут входить загрузочные и разгрузочные устройства, контрольные и измерительные приборы и т.д.
Схемы трасс пластинчатых конвейеров могут быть: горизонтальные, наклонные: угол наклона до 35-45º или горизонтально-наклонные, т.е. все те схемы, которые имеют ленточные конвейеры. Допускается изгиб конвейера в горизонтальной плоскости радиусом 3-10 м.
Скорость движения ходовой части пластинчатого конвейера зависит от его производительности и характеристики перемещаемого груза и принимается от 0,01 до 1м/с. Обычно скорость ходовой части проектируют 0,05-0,2 м/с.
Тяговым элементом пластинчатых конвейеров служат две тяговые пластинчатые цепи с шагом 63, 80, 100, 160 …, 800 мм. Изготавливают цепи типа 1-втулочные, 2-роликовые, 3-катковые с гладкими катками (без реборд), 4-катковые с ребордами на катках. Цепи всех типов изготавливают в трех исполнениях: 1-неразборные – индекс М (с двухсторонней расклепкой сплошных валиков и запрессованными втулками), 2-разборными – индекс М (с разъемным креплением втулок и сплошных валиков на лысках) и 3-неразборными с полыми валиками – индекс МС.
Использование бескатковых цепей приводит к необходимости установки катков к звеньям цепи через 400-800 мм. Такие выносные катки легко обслуживать, ремонтировать и смазывать, для их замены не требуется снимать цепи.
Катки служат опорными элементами, при помощи которых силы тяжести настила и транспортируемого груза передаются на направляющие пути конвейера. Катки бывают с ребордами и без них, как металлические, так и пластмассовые.
Настил является грузонесущим элементом пластинчатого конвейера и имеет различную конструкцию в зависимости от характеристики транспортируемого груза. В легкой промышленности наиболее часто используют следующие типы настилов: плоский разомкнутый, плоский сомкнутый и бортовой волнистый. Пластины плоских настилов изготавливают из дерева, полимерных материалов и стали. Основными размерами настила являются ширина В и высота бортов, если они имеются.
Натяжное устройство – винтовое или пружинно-винтовое. Ход ползуна в натяжном устройстве принимается в зависимости от шага тяговой цепи. Одну из звездочек натяжного устройства закрепляют на валу на шпонке, а другую – свободно для возможности самоустановки по положению шарниров цепи. Концевые части выполняют в виде привода и натяжного устройства, а среднюю часть для опоры настила в виде отдельных секций металлоконструкции длинной 4-6 м. В качестве направляющих для катков тяговых цепей служат уголки или трубы.
Расчет пластинчатого конвейера
1.Выбор цепи.
Принимаем для данного вида груза цепь тяговую пластинчатую МС28-1-100-1 ГОСТ 588-81 с полыми валиками и шагом Рц=100 мм.
Погонная масса цепи mц=1,88 кг/м (табл. 2)
Погонная сила тяжести цепи qц=mц·g=1,88·9,81=18,44 Н/м.
2.Выбор конструкции несущего элемента настила.
а) Ширина настила B=b+(100÷200)=300+(100÷200)=400÷500 мм
Принимаем В=500 мм ГОСТ 22281-76
б) Масса пластины настила
mпл=V·ρ
V=bпл·lпл·δ,
где: V – объем пластин настила м3;
ρ – плотность материала пластины, кг/м3.
bпл =80 мм при условии Рпл=Рц;
lпл=В=500 мм; δ=20 мм.
Материал пластины дерево ρ=600 кг/м3
V=80·500·20=800000 мм = 0,8∙10-3 м3
mпл=0,8∙10-3∙600=0,48 кг
в) Погонная сила тяжести пластины настила
qпл===47,08 Н/м
3. Погонная сила тяжести ходовой части
qх.ч=1,1(2qц+qпл+qст+2qк)<
где: qц – погонная сила тяжести цепи;
qпл – погонная сила тяжести пластин настила;
qст – погонная сила тяжести стяжки;
qк – погонная сила тяжести катков.
qц = 18,44 Н/м;
qпл = 47,08 Н/м;
qст = 0, т.к. В<800 мм;
qк = = = 1 Н/м
mк = 0,04 кг – пластмассовый каток
Рк = 4Рц = 4∙100 = 400 мм = 0,4 м
qх.ч = 1,1(2∙18,44 + 47,08 + 0 + 2∙1) = 94,5 Н/м
4. Погонная сила тяжести груза
qгр = = = 35,32 Н/м
Ргр = 2lгр = 2∙0,5 = 1 м
Расчет конвейера методом его контура по точкам
Производим расчет горизонтально-наклонного конвейера. Перед началом расчета предварительно задаемся величиной минимального натяжения цепи. Минимальное натяжение принимают не менее 5% от допустимого натяжения цепи выбранного типа, но не менее 500 Н на одну цепь: обычно Fmin = 1000÷3000Н.
Определяем натяжение цепи во всех точках конвейера, делая обход от минимального (Т.1) по направлению движения.
Принимаем Fmin = F1 = 1000 Н.
Натяжение в точке 2 – F2 = F1 + F1-2 , Н.
Где F1-2 – сопротивление движению цепей на участке 1-2, Н.
F1-2 = qх.ч∙ω1-2∙L2 = 94,5∙0,1∙5 = 47,25 Н
ω1-2 – коэффициент сопротивления движению цепей на участке 1-2 (из таблицы).
| Катки на подшипниках |
Условия работы |
||
| Хорошие |
Средние |
Тяжелые |
|
| Коэффициент ω |
0,06÷0,08 |
0,08÷0,10 |
0,10÷0,13 |
| Меньшие значения относятся к цепям с безребордными катками |
|||
F2 = 1000 + 47,25 = 1047,25 Н.
F3 = F2 + F2-3 H,
F2-3 = qх.ч∙(ω2-3∙( ) = 94,5∙(0,1∙( ) 97,34 Н
F3 = 1047,25 + 97,34 = 1144,59 H,
F4 = F3 + F3-4
F3-4 = qх.ч∙ω3-4∙L1 = 94,5·0,1·5 = 47,25 Н,
F4 = 1144,59 + 47,25 = 1191,84 Н,
F5 = F4·(1 + ω4-5) = 1191,84·1,08 = 1287,19 Н,
где (1 + ω4-5) = 1,05…1,08 – коэффициент сопротивления движения на звездочках.
Принимаем (1 + ω4-5) = 1,08
F6 = F5 + F5-6
F5-6 = (qх.ч + qгр)∙ω5-6∙L1= (94,5 + 35,32)∙0,1∙5 = 64,91 Н,
F6 = 1287,19 + 64,91 = 1352,1 Н,
F7 = F6 + F6-7
F6-7 = (qх.ч + qгр)∙(ω6-7∙( ) = (94,5 + 35,32)∙(0,1∙( ) = 133,71 Н
F7 = 1352,1 + 133,71 = 1485,81 Н,
F8 = F7 + F7-8
F7-8 = (qх.ч + qгр)∙ω78∙L2= (94,5 + 35,32)∙0,1∙5 = 64,91 Н,
F8 = 1485,81 + 64,91 = 1550,72 Н.
Тяговое усилие на приводных звездочках
Ft = 1,08·F8 – F1 = 1,08·1550,72– 1000 = 674,78 Н.
Проверка запаса прочности цепи
S = Fp/≥6
Где Fp – разрушающая нагрузка в Н зависит от номера цепи
Fp = 28000 Н.
= Fmax/1,8 – расчетная нагрузка на одну цепь в Н,
Fmax = F8 – максимальное натяжение цепей при расчете методом обхода.
= 1550,72/1,8 = 861,51 Н
S = 28000/861,51 = 32,5
Мощность на приводных звездочках:
Pпр.зв = = = 0,13 кВт
Где v – скорость движения цепи, м/с.
Диаметры звездочек:
Принимаем предварительно Дпр.зв = 250 мм
Определяем число зубьев, используя формулу:
Дпр.зв = = 250 =
Откуда Z = 7,6, округляем и принимаем Z = 8
Дпр.зв = = 261,3 мм
Днат.зв = Дпр.зв = 261,3 мм
Частота вращения приводной звездочки
nпр.зв = = = 15 об/мин
Мощность электродвигателя
Рэл = ·1,25= ·1,25= 0,20 кВт
Принимаем = 0,8
Выбираем электродвигатель по каталогу:
Данный электродвигатель соответствует типу 4А71А6УЗ со следующими параметрами:
nэл = 910 об/мин; Рэл = 0,37 кВт; Мпуск/Мном = 2,0
Список литературы
1. Зайцев А.Н., Методические указания к курсовому проекту по ПТУ "Пластинчатый конвейер", МТИЛП, 1992.
2. Андреенков Е.В., Лобанов В.А., Токарев М.В., Методические указания по выполнению курсового проекта по "Прикладной механике", МТИЛП, 1992.