Методические указания к лабораторной работе по курсу

"Машины непрерывного транспорта"

для студентов всех форм обучения

специальности 17.09 - Подъемно-транспортные, строительные,

дорожные машины и оборудование

 

 

Екатеринбург 1997.

УДК 621.867

Составители Л.В. Стоцкая, П.В. Яковлев

научный редактор проф., докт.техн.наук. Г.Г. Кожушко

 

 

РАЗГРУЗКА ЛЕНТОЧНОГО ЭЛЕВАТОРА:

методические указания к лабораторной работе по курсу "Машины непрерывного транспорта''/Л.В.Стоцкая, П.В. Яковлев Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1996. 7с.

 

 

Методические указания содержат теоретические положения, последовательность и методику выполнения работы.

 

 

Рис.2. Табл.2.

Подготовлено кафедрой "Подъемно-транспортные машины и роботы"

 

 

Уральский государственный технический университет - УПИ 1996

РАЗГРУЗКА ЛЕНТОЧНОГО ЭЛЕВАТОРА

Цель работы:

 

1. Ознакомление с конструкцией и принципом действия стационарного ленточного ковшевого элеватора.

2. Экспериментальное определение траектории движения материала при разгрузке элеватора для различных способов загрузки ковшей и различных скоростей вращения барабана.

3.  Сравнение результатов эксперимента и теоретических расчетов,

4.  Анализ полученных результатов.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Разгрузка ковшей бывает центробежная, самотечная свободная и самотечная направленная.

При центробежной разгрузке скорость движения, ковшей элеватора равна от 1 до 4 м/с; Расстояние между ковшами должно быть таким, чтобы частицы груза при разгрузке не попадали на впереди находящийся ковш.

Свободная (гравитационная) разгрузка осуществляется за счет свободного падения груза из ковша под действием силы тяжести.

При наличии непрерывного, сомкнутого расположения ковшей, материал из ковша под действием силы тяжести направляется на заднюю стенку предыдущего ковша и направляется ею в разгрузочный патрубок.

Характер разгрузки ковшей определяется соотношением между полюсным расстоянием и радиусом барабана:

- быстроходный элеватор с центробежной разгрузкой

- тихоходный элеватор с самотечной разгрузкой

- высокоскоростной элеватор с центробежной разгрузкой

       

                 

                    

где 1 – полюсное расстояние, 1=895/n²,м;

n – число оборотов барабана в минуту;

D_б – диаметр барабана;

      - окружная скорость барабана элеватора,

- угловая скорость барабана элеватора,

- радиус барабана, м;

 - радиус окружности зачерпывающих кромок ковшей, м.

 

При гравитационной разгрузке ленточных элеваторов часть материала

 

высыпается ковша и, только проскользив некоторое расстояние по ленте, отрывается от нее. Поведение частицы материала на вращающемся барабане наиболее удобно характеризовать двумя точками:

1.Начало относительного движения материала по барабану (точка "срыва").

2.Момент отделения частицы от барабана (точка "отрыва").

3. Точка, дальше которой материал не может находится на барабане при коэффициенте трения, равном бесконечности.

Дифференциальное уравнение движения материала по барабану в соответствии с рис.1, можно записать в виде:

 

(1)

 

где m – масса частицы, кг;

r- радиус вращения частицы, м;

Рис.2 Построение траектории движения частиц после отрыва

Рис. 1. схема внешних сил, действующих на частицу

f₀  - коэффициент трения покоя материала по плоскости скольжения.

 

 

Приведем уравнение (1) к виду, удобном для дальнейшего интегрирования, поделив его на m*г.

 

          

Угол, при котором частица начинает скользить по барабану, найдем из условия

           

 

После подстановки начальных условий в уравнение (2) путем несложных математических преобразований решаем его относительно искомой величины

 

 

 

                 (3)

 

В начале относительного и движения полюсное расстояние определяется из выражения

                (4)

В окончательном виде угол "срыва" можно рассчитать по формуле

откуда

              (5)

Точку, дальше которой материал не может находиться на барабане, легко рассчитать, приняв =90°, тогда

 или                 (6)

Угол , при котором частица отрывается от барабана, определяем из условия N=0, т.е.

                (7)

 

Решая для этих условий общее уравнение (2), получаем

 

    (8)

 

Равенство (8) можно преобразовать в более удобный для расчета вид

                                                                                                                                                                            (9)

Уравнение решается методом последовательных приближений. Сначала определяем, потом, задаваясь величиной, вычисляем равенство. Так как находится между и, первое приближение можно принять

 

,                 (10)

где

 

Найдя величину , определяем угловую скорость частицы в момент отрыва

 

            (11)

 

Линейная скорость в момент отрыва

 

            (12)

 

Относительная скорость скольжения

 

         (13)

 

После отрыва частица начинает свободный полет. Методика определения траектории движения дана в приложении 2.