Мощность электродвигателя для ленточного транспортера

Расчет мощности оборудования в виде транспортера ленточного типа

Транспортерная закольцованная лента – главный тяговый элемент конвейера. Она же исполняет непосредственно функцию перемещения обрабатываемой продукции. Поверхность полотна, на которую помещаются материалы в целях их транспортировки, именуется рабочей, находящуюся же в это время снизу, называют холостой. Передвигается полотно по опорам в виде роликов, огибая при этом приводное устройство и натяжное (пара барабанов). Полотно приводится в движение за счет функционирования приводного элемента, который работает в паре с двигателем внутреннего сгорания или же электрическим силовым агрегатом.

Сопротивление каких элементов конвейера должен преодолевать двигатель

Для нормальной работы оборудование должно укомплектовываться силовым агрегатом, мощности которого хватит, чтобы эффективно преодолевать сопротивление, возникающее:

• При перемещении полотна по роликам;
• При трении в опорах подшипников;
• В барабанах;
• При прохождении полотном изгибов на маршруте, а также его непрямолинейных участков.

Дополнительно мощность двигателя должна быть достаточной для непосредственно транспортировки материалов к устройствам для их выгрузки (количество их на трассе бывает разным), а также для преодоления веса самого несущего груз элемента.

Как рассчитывается мощность агрегата

В целях определения показателя мощности электродвигателя или ДВС, которым укомплектован конвейер, нужно оперировать рядом исходных параметров. Они присутствуют в документации от проектировщиков. К набору основной информации, оперируя которой можно определить мощность двигателя, относятся следующие данные:

• Маршрутная схема;
• Габариты ленты конвейера (ширина, длина в миллиметрах);
• Угол наклона;
• Основные точки погрузки и выгрузки сырья, продукции, материалов, а также промежуточные;
• Эксплуатационные условия агрегата, режим;
• Особенности грузов, транспортировка которых осуществляется с помощью конвейера;
• Оптимальная скорость перемещения полотна;
• Вес загруженной ленты по максимуму;
• Отсутствие или наличие дополнительных элементов, к примеру, щеток, сопротивление которых приходится преодолевать двигателю;
• Такой параметр, как производительность;
• Из какого сырья изготовлено транспортерное полотно;
• Число опор и тип этих элементов.

Непосредственно вычисление показателя мощности силового агрегата выполняется с помощью специально разработанной формулы, в которой учитываются как все первоочередные факторы, так и значения второстепенные. Следует понимать, что от степени точности проведения вычислений в будущем будет зависеть такой показатель, как уровень эффективности эксплуатации конвейера ленточного типа. Нельзя забывать и о сроках эксплуатации изделия: чем точнее будут выполнены подсчеты, тем дольше сможет бесперебойно функционировать оборудование. Игнорирование этих рекомендаций может стать причиной появления необходимости проведения незапланированного ремонта.

Источник

Расчет ленточного конвейера (рабочий пример)

1. Геометрическая схема конвейера

2. Задача расчета

2.1 Задачей расчета является определение необходимых данных для выбора оборудования конвейера

3. Данные для расчета

Производительность, Q (т/ч)…160
Скорость движения ленты, V (м/с)…1
Транспортируемый материал…щебень
Удельный вес транспортируемого материала, γ (т/м 3 )…1,6
Длина конвейера по ленте, м…23,6
Длина проекции конвейера, м…22,6
Ширина ленты, В (мм)…650
Угол наклона конвейера, …16°31´
Ускорение свободного падения, g (м/с 2 )

4. Определение тягового усилия на приводном барабане

4.1 Шаг роликоопор рабочей ветви конвейера принимаем
l_р = 1200 мм

4.2 Шаг роликоопор холостой ветви
l_х = 2400 мм

4.3 Нагрузка на 1 п.м. конвейера:
4.3.1 Нагрузка от транспортируемого груза

4.3.2 Нагрузка от 1 п.м. ленты В = 650 мм из ткани типа ТК-100
q_л = 10,6 кг/м = 106н/м

4.3.3 Масса вращающихся частей желобчатой и прямой роликоопор
q_вр.ж. = 12,5 кг = 125 н
q_вр.п. = 10,5 кг = 105 н

4.3.4 Погонная нагрузка от вращающихся частей желобчатых и прямых роликоопор

4.4 Коэффициенты сопротивления роликоопор принимаем
к_пр = 0,022
к_ж = 0,025

4.5 Коэффициенты увеличения натяжения ленты при огибании барабанов
При 180° к₁ = 1,05
При 90° к₂ = 1,04

4.6 Коэффициент сцепления ленты с барабаном µ и тяговый фактор l µα
µ = 0,3; l µα = 2,56

4.7 Коэффициент сопротивления на отклоняющем барабане
ε = 1,02

4.8 Сопротивление бортов лотка

f₁ = 0,8 – коэффициент трения груза о стенки лотка
h_б = 0,1 м – высота слоя груза у бортов
γ = 1600 кг/м 3 – объемный вес груза
L_i = 2,4 м – длина лотка
n_б – коэффициент бокового давления

где f_в = 0,7 – коэффициент внутреннего трения груза

W_борт = 0,8•0,1 2 •1600•1,1•2,4 = 33,8 кг = 338 н

4.9 Сопротивление загрузочного устройства

где l_в = 0,5 м – длина загрузочной воронки
В_в = 0,5 м – ширина воронки
h_э´ = 0,5 – коэффициент, имеющий размерность длины
G — сила давления груза на ленту

h₁ = 0,5 м – высота падения груза

Тяговое усилие на приводном барабане
W_б = S_наб — S_сб
W_б = 8140 – 3180 = 4960 н

5. Подбор оборудования

5.1 Подбор ленты

5.1.1 Количество прокладок в ленте

где S_max = 8140 н – максимальное статическое натяжение ленты
к_р = 220 н/см – максимально допустимая рабочая нагрузка
В = 65 см – ширина ленты

Принимаем 3 прокладки

5.1.2 Толщина ленты
δ_л = δ_п + δ₁ + δ₂, где
δ_п = 3,3 мм – толщина резинотканевого каркаса
δ₁ = 6 мм – толщина резиновой обкладки рабочей поверхности ленты
δ₂ = 2 мм – толщина резиновой обкладки нерабочей стороны ленты
δ_л = 3,3 + 6 + 2 = 11,3 мм

5.1.3 Длина ленты конвейера
L = L + l₂ • a‘, где
L = 47 м – длина конвейера по схеме трассы конвейера
l₂ = 2 • В – длина стыка
а‘ = L/75 — количество стыков; а‘ = 47/75 = 0,63
принимаем а’ = 1
L = 47 + 2•0,65•1 = 48,3 м
Принимаем длину ленты 49 м

По данным параметрам выбираем ленту конвейерную типа:
Лента 2.1-650-3-ТК100-2-6-2-Б РБ ГОСТ 20-85

5.2 Подбор барабанов

5.2.1 Диаметр приводного барабана принимается пропорционально числу прокладок в ленте
D_п.б. > к_б • i, мм, где
к_б = 125…150 – коэффициент, зависящий от типа ленты
D _п.б. > 150 • 3 = 450
Принимаем D _п.б. = 500 мм

5.2.2 Диаметр натяжного барабана
D _н.б. = 0,85 • D _п.б. = 0,85 • 500 = 425 мм
Принимаем D _н.б. = 400 мм

5.2.3 Диаметр отклоняющего барабана
D_отк.б. = 0,6 • D _п.б. = 0,6 • 500 = 300 мм
Принимаем D_отк.б. = 315 мм

5.2.4 Правильность выбора приводного барабана

где Рср = 10000 кг/м 2 – допускаемая величина среднего удельного давления
W_б = 496 кг – тяговое усилие на приводном барабане
α = 210° — угол обхвата
µ = 0,3 – коэффициент сцепления ленты с барабаном

условие выполнено: 500 > 140

5.2.5 Ход натяжного устройства
Х = Х_м + Х_р, где
Х_м – монтажный ход
Х_р – рабочий ход
Х_м = к_с • В, где к_с = 0,5 – для винтовых натяжек
Х_м = 0,5 • 0,65 = 0,325 м
Х_р = к_у • к_s • ε • L, где
к_у = 0,65 – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера
ε = 0,035 – нормируемый показатель удлинения ленты на основе при нагрузке, составляющей 10% номинальной прочности образца
L = 23,6 м – длина конвейера по ленте

р = 1,2 кг/мм – рабочая нагрузка (max) прокладки

Х_р = 0,65 • 0,35 • 0,035 • 23,6 = 0,19 м
Х = 0,325 + 0,19 = 0,515 м
Принимаем натяжку с ходом 500 мм

5.3 Подбор привода

5.3.1 Подбор двигателя
Потребная мощность двигателя

где v = 1 м/с – скорость движения ленты
к = 1,25 – коэффициент запаса мощности
η = 0,9 – к.п.д. привода

Мощность на валу приводного барабана
N_б = N • 0,9 = 6,75 • 0,9 = 6,1 кВт
Частота вращения приводного барабана

Крутящий момент на оси приводного барабана

Принимаем двигатель АИР 132М6У3
N = 7,5 кВт; n = 1000 об/мин = 16,7 с -1

5.3.2 Подбор редуктора
Передаточное число редуктора

По i и Мкр на тихоходном валу принимаем редуктор типа 1Ц2У-200-25-12-УХЛ4

5.3.3 Выбор муфт
Принимаем для соединения приводного барабана с редуктором муфту кулачково-дисковую
Для соединения редуктора с двигателем – муфту втулочно-пальцевую

5.3.4 Необходимость установки тормоза
Угол наклона конвейера 16°31′, что требует установки тормоза

5.4 Расчет тормоза

Тормозной момент на валу привода конвейера, препятствующий самопроизвольному движению ленты под действием веса груза при включенном питании

где S_нб = 814 кг – усилие в ленте в точке набегания на приводной барабан
S_сб = 318 кг – усилие в ленте в точке сбегания с приводного барабана
δ_л = 11,3 – толщина ленты
i_р = 25 – передаточное число редуктора
η_пр = 0,9 – к.п.д. привода
D _п.б. = 500 мм – диаметр приводного барабана

— к.п.д. барабана, где
W_б = 0,002…0,015 – коэффициент сопротивления барабана
к_s = 1,42 – коэффициент

Источник



Расчет мощности привода конвейера

Практическая работа №1

«Изучение устройства и основных параметров ленточных конвейеров»

(Вариант №9)

Проверил: Бакшеев В.Н.

Цель работы

Изучение устройства, основных технических параметров

и методики общего расчета ленточных конвейеров.

Содержание

1. Изучение схем приводов и способов натяжения ленты ленточных конвейеров.

2. Общий расчет ленточного конвейера.

Рис 1. Схема ленточного конвейера:

1 — приводной барабан; 2 -роликоопоры грузовой ветви; 3 — лента; 4 — натяжной барабан; 5 — натяжное устройство; 6 — опора конвейера; 7-рама; 8-роликоопора холостой ветви; 9 — привод конвейера.

Исходные данные для расчета по варианту№5

Транспортируемый материал –глина сырая

массовая производительность конвейера — Q = 100 т/ч

длина конвейера — L = 100 м

угол подъема или уклона конвейера – γ = +20°

вид верхних роликовых опор – трехроликовая

Последовательность расчета

Расчет ширины ленты

Если принять угол развала между роликами в двух- и трех роликовых опорах 120°, то площади поперечного сечения материала на ленте F и ширину ленты В можно выразить следующим образом:

для двухроликовых опор

(1.1)

где b — ширина основания сечений материала на ленте, м;

f = 0,8 — коэффициент округления шапки сечения материала в движении;

— расчетный угол естественного откоса материала, град.,[1,табл1, С. 13].

Площадь поперечного сечения материала на ленте F определяется исходя из заданной массовой производительности конвейера Q и принятой скорости движения ленты V_л, [1, табл. 1, С. 13]

, (1.2)

Отсюда

где Q — массовая производительность конвейера, т/ч;

δ — плотность материала, т/м [1, табл. 1, С. 13];

V_л— принятая скорость движения ленты, м/с [1, табл. 1, С. 13] ;

k=0,9 — коэффициент неравномерности загрузки конвейера.

Тогда для двухроликовых опор

(1.3)

(1.4)

Принимается ближайшее значение ширины ленты В по стандартному ряду (ГОСТ 22644 — 77). Конвейеры ленточные.

В = 446,39024мм;

Расчет уточненного значения скорости движения ленты

(1.5)

где F_ф — фактическая площадь поперечного сечения материала ленте, м 2 .

Для трехроликовых опор

(1.6)

, (1.7)

где — фактическая ширина ленты, м;

f = 0,8 – коэффициент округления «шапки» сечения материала движении;

— расчетный угол естественного откоса материала, град. [1,табл1,с. 13].

Расчет диаметров барабанов, диаметра роликов и количества верхних роликовых опор

(1.8)

(1.9)

(1.10)

(1.11)

где — принятая ширина ленты, мм;

L – длина конвейера, м;

t – расстояние между верхними роликовыми опорами, м [1, табл.6, с.17];

— диаметр барабана, мм;

— диаметр роликов, мм;

— количество верхних роликовых опор, шт.

Расчет мощности привода конвейера

, (1.12)

где Q — массовая производительность конвейера, т/ч;

с = 0,06 — общий коэффициент сопротивления движению ленты;

— дальность транспортировки по горизонтали, м;

— высота подъема или спуска конвейера, м;

— угол подъема или уклона конвейера, для горизонтальных конвейеров =0, для конвейеров, работающих на подъем или спуск Н принимается соответственно со знаками + или -.

— масса одного погонного метра движущихся элементов конвейера, кг/м;

— фактическая ширина ленты, м;

v_у— уточненная скорость движения ленты, м/с;

— общий КПД привода.

По расчетной мощности привода выбираем электродвигатель: серии 4А132, мощность электродвигателя частота вращения вала электродвигателя , диаметр вала электродвигателя [1, табл.2, с.14].

Источник