Расчет ленточно-цепных и пластинчатых крутонаклонных конвейеров

 

 

Параметры и производительность ленточно-цепного конвейера определяются так же, как и ленточного (см. гл. 6).

В качестве тягового элемента чаще всего применяют сварные комбинированные цепи (табл. III.1.10), пластинчатые (табл. III. 1.11), реже — роликовые и специальные цепи. Несущим элементом служит конвейерная лента по ГОСТ 20—76 (см. параграф 4.4).

Во избежание проскальзывания цепи по ленте должно быть выдержано условие:

tg b £ f k c – w (1– k c),

(7.9)

где b — угол наклона конвейера, град; f — коэффициент трения между лентой и площадкой цепи: f = 0,3...0,4; w — коэффициент сопротивления движению ленты по боковым роликам: w = 0,04...0,05; k _c — коэффициент распределения нагрузки на опорную площадку цепи: k _c» 0,45...0,5.

Тяговый расчет конвейера ведется методом обхода по контуру (см. параграф 5.2).

Расчет пластинчатых крутонаклонных конвейеров производится по методике, изложенной в параграфах 8.2 и 8.3. Ширина настила конвейера с бортами определяется по формуле (8.5), и из табл. 7.8 выбираются основные параметры ходовой части конвейера.

 

Табл. 7.8. Параметры ходовой части пластинчатых конвейеров, имеющих настил с бортами

Ширина настила, мм	Высота бортов, мм	Толщина настила, мм	Тяговая цепь	Погонная масса ходовой части, кг/м
шаг, мм	тяговое усилие цепей, кН	диаметр валика цепи, мм
				11,2

 

Глава 8. ПЛАСТИНЧАТЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Пластинчатые конвейеры предназначаются для транспортирования острокромочных или горячих материалов, кусковых или штучных грузов (рис. 8.1). Эти конвейеры состоят из тягового органа (в виде одной пли двух бесконечных тяговых цепей) с прикрепленным к нему настилом из отдельных пластин, приводного и натяжного устройств, загрузочного устройства и рамы. При плоском настиле возможно наличие и разгрузочного устройства в виде плужкового сбрасывателя. Привод наиболее часто осуществляется от электродвигателя через редуктор. 8.2. НОРМАТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЛАСТИНЧАТЫХ КОНВЕЙЕРОВ   Типы конвейеров. Пластинчатые конвейеры различаются в основном конструкцией настила (рис. 8.2). Тип конвейера выбирается в зависимости от его назначения. Сведения о пластинчатых конвейерах приводятся в табл. 8.1...8.3.

Рис. 8.1. Схемы пластинчатых конвейеров: а — горизонтального; б — наклонно-горизонтального; в — наклонного; г — горизонтально-наклонно-горизонтального; ПМ — приводной механизм, НУ — натяжное устройство

Рис. 8.2. Типы пластинчатых конвейеров (к табл. 8.1)

Табл. 8.1. Типы пластинчатых конвейеров (ГОСТ 22281—76) и область их применения

Обозначение типа конвейера	Тип конвейера	Область применения
ПР	Плоский разомкнутый	Для транспортирования штучных грузов
ПС	Плоский сомкнутый	Для транспортирования штучных и насыпных (кусковых) грузов
В	Безбортовой волнистый
БВ	Бортовой волнистый	Для транспортирования насыпных и штучных грузов
КМ	Коробчатый мелкий	Для транспортирования насыпных грузов
КГ	Коробчатый глубокий

Табл. 8.2. Основные размеры пластинчатых конвейеров (ГОСТ 22281—76)

Ширина настила* ходовой части В, мм	Высота борта h **, мм	Шаг тяговой цепи t, мм	Число зубьев звездочек
400; 500; 650; 800;	80; 100; 125; 160;	80; 100; 125; 160;	6; 7; 8; 9; 10;
1000; 1200; 1400; 1600	200; 250; 315; 355;	200; 250; 315; 400;	11; 12; 13
	400; 450; 500	500; 630; 800

* Для конвейеров типа БВ, КМ и КГ — по внутреннему размеру.

** Внутренний размер.

 

Табл. 8.3. Скорость движения ходовой части и номинальная производительность пластинчатых конвейеров (ГОСТ 22281—76)

Скорость движения ходовой части, м/с (± 10 %)	Номинальная производительность по насыпному грузу, м3/ч
0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,05; 0,063;	10; 16; 25; 32; 40; 63; 80; 100; 125;
0,08; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,315;	160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800;
0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0	1000; 1250; 1600; 2000

 

Пластинчатые конвейеры бывают двух исполнений: с ходовой частью с катками; с ходовой частью без катков — катки (опорные ролики) являются элементом металлоконструкции.

Настил и борта. Ширина настила (мм) при транспортировании насыпных грузов принимается из условия

В ³ kа¢ + 200,

(8.1)

где k – коэффициент: для сортированного груза k = 2,7; для рядового груза k = 1,7; а¢ — наибольший размер типичного куска груза, мм [см. формулы (4.2)...(4.4)].

Ширина настила при транспортировании штучных грузов должна удовлетворять условию

В ³ b 1+ В 1,

(8.2)

где b ₁ — наибольший поперечный размер груза (рис. 8.3) мм; В ₁ — запас ширины настила: для безбортовых конвейеров В ₁ = 50...100 мм, для бортовых В ₁ = 100...150 мм.

Высота бортов при транспортировании насыпных грузов выбирается из табл. 8.4 с учетом данных табл. 8.5.

Высота бортов h при транспортировании штучных грузов принимается 100...160 мм.

Полученные ширина настила и высота бортов должны быть округлены до ближайших размеров по ГОСТ 22281—76 (см. табл. 8.2). Цепи тяговые. Для пластинчатых конвейеров тяговые цепи выбираются согласно данным таблиц III.1.11...III.1.14. Шаг цепей назначается в зависимости от ширины настила (табл. 8.6). Скорость ходовой части (полотна) пластинчатых конвейеров выбирается в зависимости от ширины настила согласно рекомендациям табл. 8.7. Угол наклона. Наибольший угол наклона пластинчатого конвейера при транспортировании насыпных грузов выбирается по табл. 8.8.

Рис. 8.3. Расположение штучных грузов на настиле конвейера: а — при автоматической укладке; б — при ручной укладке

Табл. 8.4. Рекомендуемая высота бортов при транспортировании насыпных грузов

Наибольший размер типичного куска груза, мм	Наименьшая высота бортов, мм

 

Табл. 8.5. Рекомендуемая высота бортов пластинчатого конвейера, мм

При номинальной ширине настила, мм

Примечание. Предпочтительны размеры, помещенные между линиями.

Табл. 8.6. Рекомендуемый шаг цепей пластинчатых конвейеров

Ширина настила, мм	Шаг цепи, мм

Табл. 8.7. Рекомендуемая скорость движения полотна пластинчатых конвейеров

Ширина настила, мм	Скорость движения полотна, м/с
400; 500	0,125…0,4
650; 800	0,125…0,5
1000; 1200	0,2…0,63
1400; 1600	0,25…0,63

Табл. 8.8. Наибольшие допустимые углы наклона пластинчатых конвейеров при транспортировании сыпучих грузов

Наибольший допустимый угол, град	Тип настила
гладкий	волнистый	бортовой глубокий	коробчатый
без борта	с бортом	без борта	с бортом
bmах	r* – 9°	r – 6°	r – 5°	r – 3°	35°	35°

* r — угол трения груза (настил в движении), град.

Табл. 8.9. Рекомендуемые размеры хода натяжного устройства пластинчатого конвейера

Шаг цепи, мм	Ход натяжного устройства, мм
100; 125
200; 250
320; 400
500; 630

 

Табл. 8.10. Основные размеры загрузочной воронки пластинчатого конвейера

Ширина настила, мм	Расстояние между бортами воронки B б, мм	Длина бортов l б, мм

При этом необходимо, чтобы угол наклона конвейера

b < jд – 5°,

(8.3)

где j_д — угол естественного откоса груза в движении, град [см. 4.6)].

Натяжное устройство. Ход натяжного устройства выбирается в зависимости от шага тяговых цепей (табл. 8.9).

Загрузочные воронки. Основные размеры загрузочной воронки для пластинчатых конвейеров (рис. 8.4) в зависимости от ширины настила можно принимать по табл. 8.10.

Условное обозначение пластинчатого конвейера. Условное обозначение стационарного пластинчатого конвейера общего назначения, согласно ГОСТ 22281—76, содержит наименование изделия («конвейер пластинчатый») обозначение типа конвейера и исполнения, ширину настила ходовой части (см) и обозначение стандарта.

Рис. 8.4. Размеры загрузочной воронки пластинчатого конвейера (к табл. 8.10)

 

Например, стационарный пластинчатый конвейер общего назначения бортовой волнистый (БВ), исполнения 1, с шириной настила ходовой части В = 800 мм обозначается:

Конвейер пластинчатый БВ—1—80 ГОСТ 22281—76.

 

 

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТОГО КОНВЕЙЕРА

 

 

Ширина настила без бортов (м) при транспортировании насыпных грузов

В = ,

(8.4)

где Q — производительность конвейера, т/ч; u — скорость движения полотна, м/с; r – насыпная плотность груза (табл. 4.1), т/м³; k _b — коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера (табл. 8.11); j — угол естественного откоса груза в состоянии покоя (табл. 4.1).

Ширина настила с бортами (расстояние между бортами) (м)

при транспортировании насыпных грузов

В = ,

(8.5)

где h — высота борта (см. параграф 8.2), м; y — коэффициент, характеризующий степень использования высоты борта, y = 0,65...0,8.

Полученная ширина настила уточняется согласно указаниям параграфа 8.2.

Тяговая сила конвейера (Н)

F 0= 1,05 [ F min + g (wqL +2 wq х.ч L г ± qH) + F б + F п.р],

(8.6)

где F _min — наименьшее натяжение цепей (см. параграф 5.2), Н; w — коэффициент сопротивления пластинчатого конвейера (табл. 8.12); q — погонная масса груза на конвейере [формулы (5.3) и (5.11)], кг/м; L — длина горизонтальной проекции загруженной части рабочей ветки конвейера, м; q _х.ч — погонная масса ходовой части конвейера, кг/м; L _г — длина горизонтальной проекции конвейера, м; Н — высота подъема груза, м; F _б — сопротивление трения груза о неподвижные борта [формула (8.8)], Н; F _п.р — сопротивление плужкового разгрузчика [формула (5.30)].

 

Табл. 8.11. Значения коэффициента k _b [к формулам (8.4) и (8.5)]

Угол наклона конвейера, град	Тип настила
без бортов	с бортами
До 10	1,0	1,0
10…20	0,9	0,95
Более 20	0,85	0,9

Табл. 8.12. Значения коэффициента сопротивления w для пластинчатых конвейеров

Тип цепи конвейера по ГОСТ 588—81	Обозначение цепи	Диаметр валика цепи, мм	Условия работы конвейера**
хорошие	средние	тяжелые
Втулочная			0,2…0,25*	0,3…0,35*	0,4…0,45*
Роликовая			0,2…0,25*	0,3…0,35*	0,4…0,45*
Катковая с гладкими		До 20	0,07	0,09	0,11
катками		Более 20	0,06	0,08	0,10
Катковая с ребордами		До 20	0,08	0,10	0,13
на катках		Более 20	0,07	0,09	0,12

* Большие значения принимаются при путях с центрирующими устройствами, предохраняющими цепь от сдвига.

** При работе в зимних условиях в неотапливаемом помещении или на открытом воздухе приведенные значения увеличиваются в 1,5 раза.

В формуле (8.6) знак плюс перед qH принимается при подъеме груза, знак минус — при его опускании.

Сопротивление трения насыпных грузов о неподвижные борта (Н)

F б» 10-3 fh r gl б,

(8.7)

где f — коэффициент трения насыпного груза о стенки борта (табл. 4.1); h _p — рабочая высота борта (по высоте груза), м; r — насыпная плотность груза, т/м³ (см. табл. 4.1); l _б — длина бортов, м.

Погонная масса ходовой части конвейера определяется по каталогу.

Приближенно погонную массу (кг/м) ходовой части конвейера можно принять

q х.ч» 60 В + К,

(8.8)

где В — ширина настила, м; К — см. табл. 8.13.

Мощность на приводном валу конвейера (кВт)

Р 0= ,

(8.9)

где h_п.в — КПД приводного вала, h_п.в = 0,94...0,96.

Табл. 8.13. Значения К [к формуле (8.8)]

Характеристика груза по плотности (r, т/м3)	Ширина настила без бортов, м	Ширина настила с бортами, м
0,4; 0,5	0,65; 0,8	1,0 и более	0,4; 0,5	0,65; 0,8	1,0 и более
Легкий, r < 1
Средний, r = 1…2
Тяжелый, r > 2

Табл. 8.14. Значения коэффициента k ₁ [к формуле (8.11)]

Длина конвейера, м	k 1
Менее 25
25…60	1,5
Более 60

Мощность двигателя для привода конвейера определяется по формуле (6.19).

Максимальное статическое натяжение тягового органа

F max» 1,05 (F min + F 0),

(8.10)

где F _min — наименьшее натяжение тягового органа (1000...3000 Н).

Динамическая нагрузка на цепи (или цепь) (Н)

F дин» (q + k 1 q х.ч),

(8.11)

где L — длина конвейера, м; z — число зубьев ведущей звездочки тяговой цепи; t — шаг тяговой цепи, м; k ₁ — коэффициент приведения массы (учитывающий, что не все элементы конвейера движутся с максимальным ускорением, а также — влияние упругости цепи) (табл. 8.14).

При скорости полотна до 0,2 м/с динамические нагрузки на цепи можно не учитывать.

Расчетное натяжение тягового органа

F расч= F max + F дин.

(8.12)

Если тяговый орган двухцепной, расчетное натяжение одной цепи

F = 0,6 F расч.

(8.13)

Для одноцепного тягового органа F = F _расч.

Разрушающая нагрузка цепи

F разр ³ k F ,

(8.14)

где k — коэффициент запаса прочности цепи: для горизонтальных конвейеров k = 6…8, с наклонными участками — k = 8...10.