Файл: УстьКаменогорск.pdf

Министерство образования и науки Республики Казахстан
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.Серикбаева ШКОЛА МАШИНОСТРОЕНИЯ РАСЧЕТ СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА Курсовой проект по дисциплине Транспортные машины Пояснительная записка В КП БЭ 00.00.000 ПЗ Выполнил студент Зеленков И.А подпись, дата) Специальность В, группа ГМ Руководитель проекта Кумыкова Т.М подпись, дата) Проект защищен ______________________________ дата, оценка)
Усть-Каменогорск
2022

2 Содержание
1. Введение 2. Скребковый конвейер 2.1. Общие сведения о скребковых конвейерах 2.2. Элементы скребкового конвейера 3. Расчет скребкового конвейера 3.1. Предварительный расчет конвейера 3.2. Тяговый расчет конвейера 3.3. Расчет привода конвейера 3.3.1. Выбор электродвигателя 3.3.2. Выбор редуктора 3.3.3. Выбор соединительных муфт 3.4. Уточненный расчет 3.4.1. Уточненный расчет скорости ходовой части конвейера 3.4.2. Уточненный расчет производительности конвейера 3.5. Проверка двигателя конвейера повремени пуска 3.6. Выбор и расчет тормоза 4. Литературно-патентный анализ 5. Техника безопасности 5.1. Эксплуатация скребковых конвейеров 5.2. Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации транспортирующих машин Заключение 7. Список литературы

3 Введение Скребковые конвейеры являются наиболее распространенным транспортом непрерывного действия, что обусловлено рядом технико- экономических показателей герметичностью, перемещением горячих и токсичных грузов, возможностью промежуточной погрузки и разгрузки, выполнением трасс с большими углами наклона (до 40°) возможность полной автоматизации управления работой конвейера. В связи с широким применением унифицированы и нормированы основные элементы скребковых конвейеров тяговые цепи, приводы, натяжители, загрузочные устройства. Из-за недостатка места в руководстве конструктивные особенности перечисленных элементов не рассматриваются. К особенностям проектирования скребковых конвейеров можно отвести следующее промышленность выпускает только отдельные части приводные станции, звездочки, тяговые цепи, натяжные станции, поэтому конвейер, как транспортирующая машины, создается в процессе расчета и проектирования конкретного объекта. К затруднениям, возникающим у студентов в процессе проектирования, можно отнести отсутствие единого методологического подхода и справочных материалов по конвейерному оборудованию. Поэтому в данном пособии делается попытка собрать основные нормативно-справочные материалы для тягового расчета скребковых конвейеров общего назначения. Цель работы Расчет скребкового конвейера. Задачи работы
- изучить скребковые конвейеры
- произвести расчет скребковых конвейеров.

4 2. Скребковый конвейер
2.1 Общие сведения о скребковых конвейерах Транспортные машины непрерывного действия, перемещающие груз скребками по желобу или трубе за счет волочения, называются скребковыми конвейерами. Форма и высота скребка являются основными признаками, по которым скребковые конвейеры делятся на конструктивные типы. Различают конвейеры со сплошными и контурными (фигурными) скребками. Твердые скребки бывают высокие и низкие высота высоких скребков примерно равна высоте желоба ив несколько раз превышает высоту тяговой цепи высота низких скребков близка к высоте цепи и значительно (враз) меньше высоты корыта. Принципиальная схема скребкового конвейера с высокими скребками представлена на рисунке 1. Рисунок 1 – Принципиальная схема скребкового конвейера со сплошными высокими скребками Скребковый конвейер со сплошными высокими скребками (рис. 1) состоит из открытого желоба 5, закрепленного на раме 4, по которому движется вертикально замкнутая тяговая цепь (или две цепи) 1 с закрепленными на ней скребками 2, огибающими конец (приводи натяжение) звездочки. Тяговая цепь получает движение от привода 3, а начальное натяжение - от натяжителя 6. Транспортируемый груз высыпается в желоб конвейера в любом месте по его длине и проталкивается по желобу скребком. Конвейер может разгружаться в любом месте по его длине через отверстия в дне желоба, перекрытые шиберными задвижками или шиберами. Последние открываются при помощи электромеханического (винтового,

5 пневматического или гидравлического привода с ручным или дистанционным управлением. Для конвейеров малых типоразмеров иногда применяют ручной привод. Груз может транспортироваться по нижней ветви, верхней ветви (при консольных скребках) или одновременно по верхней и нижней ветвями разных направлениях (при симметричных скребках. Элементы скребкового конвейера.
Скребковые конвейеры с высокими скребками в основных исполнениях являются вертикально замкнутыми и перемещают груз в горизонтальном рисунок 2, а, наклонном (рисунок 2, 6), наклонногоризонтальном (рисунок
2, в) и горизонтально-наклонном (рисунок 2, г) направлениях. Комбинированные трассы (рисунок 2, в и г) возможны только для конвейеров с двумя тяговыми цепями (рисунок 3) или же с одной цепью, снабженной опорными катками для направления ходовой части на поворотном участке.

6 Рисунок 2 – Схемы трасс скребковых конвейеров с высокими скребками Угол наклона скребковых конвейеров обычно не превышает 30-40°, так как сего увеличением производительность конвейера значительно снижается. При использовании специальных, так называемых коробчатых скребков с подвижными боковыми стенками угол наклона конвейера увеличивается до 50°. У конвейеров этого типа внутренние звенья тяговых цепей выполнены из листов одинаковой высоты со скребком. Эта конструкция образует последовательный набор движущихся открытых ящиков бездна дно представляет собой неподвижный конвейерный желоб. Груз в ящиках не трется о боковые стенки неподвижного желоба, не заклинивает между ними и скребком. Это снижает сопротивление движению груза и позволяет использовать коробчатые скребки для перевозки кусковых грузов.
1. Тяговый орган В качестве тягового органа скребкового конвейера применяют одну или две кольцевые тяговые цепи. Скребки крепятся к цепям с помощью специальных С-образных соединительных звеньев 7, а для распаковки направляющих лотков на цепях через каждые 30 м закрепляются очистители
6 (рисе. В конвейерах с двумя тяговыми цепями возможны два варианта их размещения по ширине рештака: концы скребков закреплены на цепях, перемещающихся в направляющих пазах рештака (см. рис. 3, б скребки закреплены на двойных цепях, выведенных из направляющих пазов (см. рис.

7 3, в. Снятие тяговых цепей с направляющих рештака позволяет несколько уменьшить сопротивление движению тягового органа конвейера. Применяются одноцепные скребковые конвейеры (рис. 3, г и д).
Рисунок 3 2. Став Линия скребкового конвейера состоит из отдельных рештаков длиной 1–
2,5 м, представляющих собой штампованные или сварные желоба, состоящие из двух профильных боковин и днища, разделяющего верхнюю (грузовую) и нижнюю (пустую) ветви цепного тела (см. рис. 3, б. Боковины поддона на концах имеют износостойкие литые крепления, конструкция которых представляет собой замок для соединения отдельных поддонов с помощью специального стержня. В переносных сборно-разборных скребковых конвейерах отдельные рештаки собираются в штабель с помощью проушин и крюков (см. рис. 3, д, приваренных по краям боковин рештаков. В некоторых скребковых конвейерах штампованные лотки уложены друг на друга, образуя открытый желоб для верхней ветви и закрытый для нижней ветви (см. рис. 3, д).Приводная станция Станция привода скребкового конвейера состоит из приводного вала со звездочками, редуктора, предохранительной муфты и асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Возможно использование

8 пневматических и гидравлических двигателей. Гидравлический привод имеет меньшие габариты и позволяет регулировать скорость движения цепи, что обеспечивает плавный пуск конвейера из-под основной массы горной массы. Редукторы привода цилиндрические или цилиндрические. Конструкция последнего позволяет расположить привод параллельно оси конвейерной колонны. В качестве предохранительной муфты на подземных скребковых конвейерах обычно используется турбомуфта, предохраняющая элементы конвейера от перегрузок, обеспечивающая более плавный пуски снижающая динамические нагрузки. При заклинивании цепи конвейера или чрезмерных перегрузках происходит автоматическое отключение турбомуфты, в результате чего прекращается передача крутящего момента от электродвигателя к редуктору, конвейер останавливается. Электродвигатель, турбомуфта и редуктор объединены в приводной блок. На скребковом конвейере возможна установка от 1 до 4 приводных блоков (2 — в головной части ив хвостовой. Рисунок 4 Приводная станция
3. Концевая головка Торцевая головка скребкового конвейера выполнена с жестким или подвижным концевым участком, снабженным винтовым или гидравлическим натяжителем. В забойных скребковых конвейерах

9 натяжитель на торцевой головке отсутствует, а натяжение цепи осуществляется приводом. При выполнении этой операции один конец цепи жестко закрепляют на поддонной планке и кратковременным включением реверсирую приводной двигатель, одновременно натягивая другой конец цепи. Привод удерживается от обратного вращения храповым механизмом, установленным на выходном валу редуктора. Рисунок 5 Концевая головка Достоинства и недостатки скребковых конвейеров. Достоинства Преимущества скребковых конвейеров высокая прочность и способность выдерживать большие ударные нагрузки, малая высота линии, простота удлинения и укорочения линии, возможность работы по трассе с кривизной в вертикальной и горизонтальной плоскостях при сложной гипсометрии грунта, возможность запуска и работы при значительных перегрузках (в условиях завала. Недостатки Недостатки скребковых конвейеров интенсивный износ рештачного става и тягового органа, высокая энергоёмкость транспортирования, измельчение перемещаемого груза. Расчет скребкового конвейера Исходные данные

10 3.1. Предварительный расчет конвейера Требуемая производительность конвейера определяется количеством груза, поступающего на конвейер в единицу времени и подлежащего перемещению им в заданном направлении и на заданное расстояние.
У нас производительность указана :
Q=140 т/ч
Соответствующая величине Q объёмная производительность
V=Q/
=140/ 1,3=107,7 м
3
/ч (2.1)
Исходя из потребных Q и V, принимаем оптимальную для заданного груза скорость
υ=0,315 мс
Определяем необходимую площадь F поперечного сечения слоя груза :
F=V/3600× K× υ (2.2.)
Где К приведенный коэффициент, учитывающий степень груза, потери полезного объема из-за размещения внутри слоя груза тягового органа и отношение скорости движения груза к скорости движения тягового органам В соответствии с полученным значением необходимой площади F поперечного сечения слоя груза выбирают размеры несущего короба конвейера, табл [1]
Модель КПС-500 : ширина короба В мм рабочая высота короба Н мм
Выбранный типоразмер конвейера должен удовлетворять выражению
F
B× h (2.3)
Где В- ширина короба конвейера в свету, м h- максимальная высота слоя груза в рабочей части коробам м

11
По выбранным габаритам короба и скорости движения тягового органа определяют максимальную расчетную производительность конвейера :
р h× υ ×
× Ку × Кг Кс
(2.4)
Где Ку =1,15 коэффициент уплотнения груза при перемещение его внутри короба
Кг геометрический коэффициент, учитывающий потери полезного объёма короба из-за размещения в нем скребковой цепи
Кс=0,8 коэффициент скорости, учитывающий возможность отставания транспортируемого груза от движущейся скребковой цепи и равный отношению средней скорости груза к скорости движения груза, для конвейеров с крутонаклонной колеей при транспортировании сыпучих грузов
р 0,5× 0,32×0,315×1,3 × 1,15 × 0,97× 0,8=210 т/ч
3.2. Тяговый расчет
Тяговое усилие в скребковой цепи характеризуется величиной ее натяжения, которое необходимо для преодоления сопротивления движению транспортируемого груза и движению самой цепи внутри конвейерной коробки.
Величина наименьшего натяжения цепи :
F
1
=F
min
=4000 Н
Натяжение в точке 2:
F
2
= F1+W
12
(2.5)
Где W
12
сопротивление на этом участке
W
12
= q ц L×w ж g q ц g, (2.6)
Где q ц- погонная масса цепи
Выбираем предварительно q ц кг/м;
L=35 м - длина конвейера ж =0,5 - коэффициент сопротивления движению опорных элементов тяговой цепи ;

12 g=9,8 м -ускорение свободного падениям высота подъема груза
W
12
= q ц L×w ж g- q ц g=7,6×35×0,5×9,8 – 7,6×17,3×9,8=15 Н
F
2
= 4000 +15=4015 Н
Натяжение в точке 3: F
3
= F
2
× Кд (2.7)
Где Кд=1,05 коэффициент сопротивления при огибании ленты
F
3
= F
2
× Кд=1,05×4015=4215 Н
Натяжение в точке 4:
F
4
= F
3
+W
34
(2.8)
Где W
34
сопротивление на этом участке
W
34
= (q ц+ q г L×w г g - ( q ц+ q г g,
(2.9)
Где г- погонная масса груза г г ; (2.10) где г =0,9 – коэффициент учитывающий структуру материала г
=140/(3,6× 0,315× 0,9)=137 кг/м г - коэффициент сопротивления движению опорных элементов тяговой цепи ;
Остальные параметры см. выше
W
34
=(7,6+137)×35×0,37×9,8 + (7,6+137)×17,3×9,8=42866 Н
F
4
= 4215+42866=47081 H
Натяжение в точке 5: F
5
= F
4
× К
д
(2.11)
F
5
= F
4
× К
д
=1,05× 47081=49435 Н
Расчетное натяжение
F
расч
=F
max
+ дин (2.12)
Анализируя полученные значение, получаем F
max
=F
5
=49435 Н
дин – вызванное усилие, вследствие кинематического зацепления цепи со звездочкой

13
дин =60× υ
2
×L ( q ц q г z
2
× t×g; (2.13)
Где R
1
=1,5;
Z=8 – число зубьев ведущей звездочки t=0,25 м – шаг скребков
дин =60× 0,099×35 ( 137+1,5× 7,6)/ 64× 0,25× 9,8=196 H
F
расч
=49435+196=49631H;
3.3. Расчет
3.3.1 Выбор электродвигателя Требуемая мощность двигателя
;
Р
рм
= F · V ;
Р
рм
= 3 · 0,4 = 1,2 кВт Общее КПД привода
; Где
– КПД муфты, 0,98;
– КПД пары подшипников, 0,99;
– КПД червячной передачи, 0,8;
– КПД цепной передачи, 0,94;
;
; Определим оптимальное передаточное отношение привода

14
;
; Подходит двигатель с номинальной частотой вращения n ном = 2850 об/мин, из таблицы выбираем электродвигатель 4АМ80В2У3, с номинальной мощностью P
рм
= 2,2 кВт. Расчет тяговой скребковой цепи
Fраз
Fрасч× n; (2.14)
Где n =10– коэффициент запаса
раз 49631× 10=496 кН;
Выбираем цепь тяговую вильчатую (раз кН):
Р Н ГОСТ 12996-79 : типа Р2-легкоразборная с фиксацией пальца штифтом шпонкой, с шагом 200 мм, нормальной категории прочности.
3.4. Расчет мощности привода Установочная мощность двигателя привода конвейера
N=K× о × υ /η , (1.15) Где о F
max
- F1=39335 – 3000=35335 Н
К коэффициент запаса,компенсирующей неучтенные сопротивления движению скребкой цепи и груза
η =(0,95)
1
×(0,97)
1
=0,85- кпд привода конвейера
N=1,15× 35335×0,315 /×0,85=19,3 кВт
Выбираем двигатель АИР 180S3 ТУ 16-515.563-83
(кВт n эл
=1500об/мин; S=4,1%)
Выбор привода
Учитывая скольжение (S=4,1%), n эл
= n с- S/100)

15 n
эл
= 1500(1-4,1/100)=1352 об/мин частота вращения приводного барабана n=60× υ /z× t ; (2.16) где t=0,2 м - шаг цепи n=60× 0,315 /8× 0,2=12,8 об/мин
Передаточное число редуктора i= n эл
/ n=1352 /11,8= 123 (2.17)
Выбираем редуктор двухступенчатых червячных редукторов типа NMRV-
NMRV 025-030 (i=140; N=24 кВт) Расчет загрузочных и выпускных отверстий. Пропускная способность загрузочного отверстия
з F
i
×u i
×r , (2.18)
Где F
i
- площадь загрузочного окнам скорость истечения грузам для квадратного отверстия с размером стороны А
А - а, (2.19)
Где а размер типичных кусков грузам Скорость истечения для хорошо сыпучих грузов u
i
=l×Ö 3,1× g× R , (2.20)
Где l=0,6 коэффициент истечения, характеризующий сыпучесть груза
R- гидравлический радиус отверстия истечения в м, определяемый
Для квадратного отверстия c размером стороны А
А- а (2.21)
R=(0,4-0,008)/4=0,0984 мм з 0,144×1,04× 0,6=112т/ч

16 Расчет конструктивных элементов
4.1 Предварительный расчет вала и оси диаметр выходного конца при допускаемом напряжении па dв1=3Ö(31×Т/π ×[s])=3Ö(31×3179×103/3,14×34)=49 мм, выбираем из стандартного ряда Æ=60 мм вычислим диаметр под подшипник п мм
№80111 d=44, мм, мм мм ; c=43 Кн, с Кн Ось dв1=3Ö(31×Т/p×[s])=3Ö(31×3179×103/3,14×34)=48 мм, выбираем из стандартного ряда Æ=60 мм вычислим диаметр под подшипник п мм
№80111 d=44, мм, мм мм ; c=43 Кн, с Кн
4.2 Проверка долговечности подшипника
Вал Реакции опор В плоскости yz
Ry3=Ry4=P1/1=(S1+S3)/1=6848/1=3814,5 H Моменты навалу м Где длина вала
T=W× з 0,316/1=3184 H× мм Эквивалентная нагрузка по формуле
Pэ=(XVPr1+YPa)K
б
KT (4.5.5)