Конструктивная часть. Расчет цепного конвейера. Устройство цепного конвейера (траверсы условно не показаны)

2 Конструктивная часть

2.1 Расчет цепного конвейера

2.1.1 Общие сведения

Цепные конвейеры относятся  к транспортирующим машинам непрерывного действия. В качестве тягового органа применяются различные тяговые цепи. В приводном устройстве звездочка передает тяговое усилие цепи в результате зацепления.

Цепные конвейеры служат для перемещения различных насыпных или штучных грузов в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлениях, поэтому на цепи устанавливаются специальные устройства (пластины, скребки, ковши, траверсы и др.).

Цепные конвейеры состоят из следующих основных узлов (Рис.2.1): привода; одной или нескольких цепей, служащих тяговым или грузонесущим органом; натяжного устройства; грузонесущих элементов станины с устройствами, поддерживающими грузонесущий орган.

Рис 2.1 Устройство цепного конвейера (траверсы условно не показаны):

1,5 – приводная и натяжная звездочки; 2 – корпус подшипника; 3 – цепь;

4 – станина; 6 – натяжное устройство; 7,9 – муфты; 8 – редуктор;

10 – электродвигатель; 11 – рама привода.

2.1.2 Исходные данные

Транспортируемый материал: бревна, имеющие среднюю длину l_б=5 м, средний диаметр d_б=0,28 м. Объемная плотность γ=800 кг/м³.Среднее расстояние между транспортируемыми бревнами а = 7,0 м. Груз перемещается на расстояние l=21,5 м по горизонтали.

Производительность конвейера при транспортировании бревен П_об=303,5 м³/ч. Бревна лежат на траверсах, закрепленных на пластинчатой цепи и скользящих по опорным пластинам. Скорость транспортирования груза  2,0 м/с. Условия эксплуатации:

Конвейер работает на открытом воздухе в три смены, загрузка бревен производится у концевой натяжной звездочки, а разгрузка у приводной звездочки.

2.1.3 Выбор типа и параметров цепи

Принимаем, что в конвейере используется пластинчатая цепь (ГОСТ 588-81) (Рис.2.1). Основные параметры цепи приведены в таблице 2.1.

          Рис 2.1 Цепь тяговая пластинчатая типа М224

Таблица 2.1 Основные параметры и размеры цепи М224 (ГОСТ 588-81)

Разрушающая нагрузка, кН, не менее	Размеры в мм								Масса, кг/м (min/max)
	b3 min	d1	d2	d3	h	S	b4 max	шаг цепи t
224	42	21	30	42	50	8	134	125	12,7/14,3
								160	11,4/12,7
								200	10,7/17,1
								250	9,8/15

Погонный вес цепи (Н/м):

,                           (2.1)

где - погонная масса цепи кг/м;

- ускорение свободного падения, м/с², = 9,81  м/с²

 Н/м,

Погонный вес груза (Н/м), то есть вес груза, приходящийся на один метр погонной длины рабочей ветви конвейера, определяется по заданным значениям производительности и скорости движения конвейера:

,                                                (2.2)

где - объемная производительность конвейера, м³/ч;

- плотность груза, кг/м³;

 - скорость транспортера, м/c;

 Н/м                             

Определение погонного веса цепи с грузонесущими элементами, в данном случае с траверсами,  производится по следующей формуле:

,                                                (2.3)

 Н/м.

2.1.4 Тяговый расчет

Тяговый расчет сводится к определению тяговых усилий в характерных точках конвейера. Результаты тягового расчета используются для проверки выбранной цепи на прочность, выбора привода конвейера и натяжного устройства. Нумерацию характерных точек конвейера начинают с точки сбегания цепи с приводной звездочки (точка 1), а тяговый расчет начинают с точки, в которой цепь имеет наименьшее натяжение . Обычно  принимается  . У горизонтальных конвейеров минимальное натяжение цепи  будет в точке сбегания цепи с приводной звездочки, то есть .

Расчет начинают с составления выражений, определяющих натяжение цепи в характерных точках от  до .

Учитывая, что натяжение цепи в i-й характерной точке конвейера  равно сумме натяжения цепи в предыдущей точке  и сопротивления на участке , то: натяжение цепи в первой точке

,                                   (2.4)

где - натяжение цепи в точке сбегания, Н;

натяжение цепи во второй точке

,                               (2.5)

где - сопротивление движению цепи на участке 1-2, Н;

натяжение цепи в третьей точке

,                                    (2.6)

где - сопротивление движению цепи на участке 2-3, Н;

натяжение цепи в четвертой точке

,                                (2.7)

где - сопротивление движению цепи на участке 1-2, Н;

- натяжение цепи в точке набегания, Н.

Принимаем натяжение цепи в первой точке

 Н

Определим сопротивление движению холостой ветви цепи

,                                    (2.8)

где  - погонный вес цепи с траверсами, Н/м;

- длина транспортера, м;

- коэффициент трения скольжения грузонесущего элемента по направляющим , .

 Н

 Н

При огибании цепью приводной звездочки сопротивление

,                                   (2.9)

 Н

 Н

Сопротивление движению рабочей ветви цепи

,                             (2.10)

 Н

 Н

Определение тягового усилия на приводной звездочке.

Тяговое усилие на приводной звездочке

,                     (2.11)

где - коэффициент сопротивлению вращению приводных звездочек, равный 1,08.

После подстановки значения коэффициента  получается

,                       (2.12)

 Н

2.1.5 Проверка цепи на прочность

Выбранная цепь проверяется на прочность; условие прочности можно записать в виде

,                             (2.13)

где n, [n] – расчетное и требуемое значение коэффициента запаса прочности;

для горизонтальных конвейеров [n]=6…7;

- разрушающая нагрузка цепи, принимаемая в соответствии с ГОСТом, Н;

- расчетная нагрузка, действующая на цепь, Н;

,                                 (2.14)

где - коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки;

при   м/с ; при  м/с ; при  м/с ;

- максимальная нагрузка, действующая на цепь, Н.

(2.15)

 Н

Условие прочности соблюдается .

2.1.6 Проверка цепи на износостойкость

Проверка цепи на износостойкость проводится только для пластинчатых