Тяговый расчет ковшовых элеваторов

Целью тягового расчета является определение натяжения ленты в характерных точках конвейера. Для этого используется метод обхода по контуру. Для вертикального конвейера минимальное натяжение ленты находится в его нижней точке (рисунок 24.4).

Рисунок 24.4 – Расчетная схема

Предварительно определяют распределенные массы:

- транспортируемого груза

,

(24.4)

- ходовой части конвейера

,

(24.5)

где q_л– распределенная масса ленты; m_к– масса ковшей.

Для обеспечения нормального зачерпывания насыпного груза минимальное натяжение ленты в точке 1 должно составлять:

,

(24.6)

Натяжение ленты в точке 2

,

(24.7)

где k_п– сопротивление повороту ленты на натяжном барабане; W_зач– сопротивление зачерпыванию груза

,

(24.8)

где k_зач– коэффициент.

Натяжение ленты в точке 3

.

(24.9)

Натяжение ленты в точке 4

.

(24.10)

Чтобы обеспечить работу ленточного конвейера без буксования, проверяют выполнение условия (уравнение Эйлера)

,

(24.11)

где е – основание натурального логарифма; f– коэффициент трения ленты о барабан; α – угол обхвата лентой барабана.

Если это условие не выполняется, то увеличивают предварительное натяжение лентыF₁.

Дальнейший расчет проводим по методике, аналогичной ленточным конвейерам.

Лекция № 25 (2 часа)

ВИНТОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

План лекции

25.1 Общие сведения

25.2 Расчет горизонтальных и пологонаклонных винтовых конвейеров.

25.3 Расчет вертикальных винтовых конвейеров.

Общие сведения

Винтовыми конвейерами или шнеками называют машины непрерывного действия, предназначенными для транспортирования пылевидных и зернистых материалов с помощью винта, вращающегося в желобе. Таким образом, в этом конвейере отсутствует тяговый орган.

По принципу действия винтовой конвейер аналогичен винтовой паре, где загружаемый материал играет роль гайки, перемещаемой вдоль оси конвейера.

По направлению транспортирования винтовые конвейеры делятся на горизонтальные, наклонные (до 15…20 ⁰) и вертикальные.

Наибольшее распространение получил конвейер, показанный на рисунке 25.1.

Рисунок 25.1 – Схема винтового конвейера

Винтовой конвейер состоит из желоба 1, приводного вала 2 с прикрепленным к нему транспортирующим винтом 3, промежуточного подшипника 4, упорного подшипника 5, радиального подшипника 6, крышки кожуха 7, загрузочной воронки 8, разгрузочного люка 9 и элементов привода: электродвигателя 10, муфты 11 и редуктора 12.

Преимущества:

- простота конструкции, дешевизна установки и несложность ухода;

- небольшие размеры в поперечном сечении;

- удобство промежуточной загрузки и разгрузки;

- отсутствие потерь груза вследствие раструски;

- возможность полной герметизации при перемещении пылящих грузов.

Недостатки:

- повышенный износ желоба, транспортирующего органа и подшипников;

- измельчение транспортируемого груза;

- необходимость равномерного питания конвейера;

- высокий удельный расход энергии.

По этой причине производительность винтовых конвейеров не превышает 100…200 м³/ч, а длина транспортирования – 30…40 м.

В зависимости от свойств перемещаемого материала применяют рабочие органы (винты) различной конструкции (рисунок 25.2).

Рисунок 25.2 – Конструктивное исполнение винтов: а – сплошной; б – ленточный;в – фасонный; г – лопастной

Сплошные винты применяют для перемещения хорошо сыпучих грузов (сухой песок, мел, гипс) при коэффициенте заполнения желоба ψ = 0,3…0,45 и числе оборотов винтаn = 50…120 мин^-1.

Ленточные  винты применяют для перемещения мелкокусковых грузов (гравий, песчаник, известняк) при ψ = 0,25…0,4 и n= 40…100 мин^-1.

Фасонные винты применяют для перемещения тестообразных (глина, бетон) и мокрых грузов при ψ = 0,3…0,45 иn = 30…60 мин^-1.

Сплошные винты применяют для перемещения хорошо сыпучих грузов (сухой песок, мел, гипс) при коэффициенте заполнения желоба ψ = 0,3…0,45 и числе оборотов винта n = 50…120 мин^-1.

Лопастные винты применяют в разных смесителях.

Коэффициент заполнения желоба определяют как отношение площади поперечного сечения потока насыпного груза к торцовой площади винта (рисунок 25.1, б):

.

(25.1)

Желоб изготавливают из листовой стали ( Ст3) толщиной 3…6 мм в виде секций длиной 2…4 м, соединенных при помощи болтов. Для повышения износостойкости внутреннюю поверхность желоба футеруют резиной или каменным литьем (базальтом).

Вал винта чаще изготавливают из отрезков цельнотянутых труб, соединенных при помощи цилиндрических металлических вставок. Секции винта изготавливают из плоских стальных штампованных шайб толщиной 3…6 мм, которым сообщают винтовой профиль и крепят к валу электросваркой.

В зависимости от крупности транспортируемого материала зазор между винтом и кожухом принимают в пределах 2…10 мм.

Шаг винта принимают равным

,

(25.2)

гдеD– диаметр винта; К – коэффициент.

При диаметре винта до 200 ммК = 0,8, при диаметре свыше 200 мм – К = 0,65…0,75. Применяют также двух- и трехзаходные винты.