книги / Проектирование оборудования для производства целлюлозы и древесной массы. Транспортирующие машины

Рис. 2.4. Схемы к определению показателей загрузки ковшей:

а - полюсного расстояния; б, в, г - сил, действующих при центробежной, самотечной и смешанной разгрузках, соответственно

Рекомендуются следующие значения Б и диаметра барабана		(ок­
ружность звездочки) для различных способов разгрузки:
для высокоскоростного элеватора с центробежной разгрузкой
Б < 1;	D6= 2 E V 2/g ^0 ,2 Q A V 2\	(2.5)
для быстроходного элеватора со смешанной разгрузкой
Б= 1,0...1,4;	D6= (0,205.. .0,286)F2;	(2.6)
для среднескоростного элеватора со смешанной разгрузкой с внут­
ренней стенки ковша
Б= 1,5...3,0;	D$ = (0,306.. .0,612) F 2;	(2.7)
для тихоходного элеватора с самотечной разгрузкой
Б> 3;	£>6 > 0,6V2	(2.8)

Привод элеватора предназначен для сообщения тяговому элементу движения и необходимого тягового усилия. Привод, как правило, состоит из опорной рамы и смонтированных на ней электродвигателя, редуктора и приводного барабана (звездочек). Приводные барабаны применяются с диаметрами D6 от 250 до 1250 мм, а приводные звездочки с числом зубьев Z от 6 до 20. Привод располагается в верхней секции кожуха элеватора. Привод обязательно должен иметь храповый останов.

Натяжные устройства по конструкции могут быть винтовыми, пру­ жинно-винтовыми и рычажно-грузовыми. Они устанавливаются на оси нижнего барабана (звездочки). Натяжные устройства предназначены для создания в тяговом органе предварительного натяжения. Диаметр нижнего барабана (число зубьев нижней звездочки) обычно равен диаметру при­ водного барабана (числу зубьев приводной звездочки). Для устранения налипания груза натяжной барабан выполняют решетчатым.

Загрузочные патрубки нижней секции кожуха выполняют с наклон­ ным днищем для обеспечения самотечного движения груза к ковшам. Угол наклона равен 45 или 60°. Разгрузочные патрубки снабжены боковы­ ми люками для осмотра и очистки барабана (звездочек).

В кожухе элеватора устанавливаются направляющие шины. Они ограничивают поперечное раскачивание ленты или цепей с ковшами. Для предохранения ходовой части от падения при случайном обрыве ленты (цепи) предусматриваются на цепных элеваторах ловители цепей, на лен­ точных - соединения ковшей по боковым стенкам стальными канатами. Стальные канаты свободно без натяжения располагаются вдоль ленты, а при обрыве ленты исключают ее падение. На натяжных барабанах (звез­

дочках) устанавливают реле скорости, которые при обрыве тягового эле­ мента выключают электродвигатель привода.

Производительность элеваторов составляет от 3,2 до 320 м3/ч, ско­ рость движения ковшей от 0,4 до 2,5 м/с, расчетная высота от 12 до 35 м.

2 .2 . ЭЛЕВ А ТО РЫ ДЛ Я Ш ТУЧ Н Ы Х ГРУЗОВ

По конструкции элеваторы для штучных грузов изготавливают с грузонесущим органом в виде люлек или полок различного типа. Люльки и полки закрепляются на тяговых цепях.

Люлечный элеватор (рис. 2.5,а) состоит из вертикально замкнутых цепей 2, огибающих верхние 1 и нижние 4 звездочки. К цепям с опреде­ ленным шагом шарнирно прикреплены люльки 3. Загрузка люлек произ­ водится на восходящей ветви, разгрузка - в любом месте нисходящей вет­ ви. Привод люлечных элеваторов является редукторным с автоматическим тормозом или остановом, препятствующими движению ходовой части в обратную сторону. Скорость движения люлек составляет от 0,2 до 0,3 м/с.

Рис. 2.5. Элеваторы для штучных грузов: а - люлечный; б - полочный

Полочный элеватор (рис. 2.5,6) состоит из цепей 8, которые огибают звездочки 5 и 9. К цепям на определенном расстоянии друг от друга жест­ ко прикреплены полки (захваты) 6. Кронштейны полок опираются на подносы 7, что позволяет цепям беспрепятственно огибать звездочки. За­ грузка и разгрузка полок производится вручную или автоматически. Пол­ ки обычно выполняют гребенчатыми или вогнутыми (по профилю руло­ нов). Разгрузка может производиться также при помощи отклоняющих звездочек.

2 .3 . РА С ЧЕТ Э ЛЕВА ТО РА

Расчет и выбор основных параметров элеватора рассмотрим приме­ нительно к ковшовому элеватору, как наиболее распространенному в транспортных системах целлюлозно-бумажного производства.

Исходные данные:

-производительность Q, т/ч;

-высота подъема груза Я, м;

-плотность груза р, т/м3;

-максимальный размер частиц груза а, мм;

-условия работы - средние;

-вид тягового элемента - резинотканевая лента;

-вид разгрузки элеватора - центробежный.

2.3.1.Выбор типа ковша, скорости ленты, способа разгрузки

Тип ковша, скорость ленты V и коэффициент заполнения ковша выбираем по табл. 2.1 в зависимости от характеристик транспортируемого груза. Параметры ковша принимаем по табл. 2.2.

2.3.2. Расчет и выбор диаметров барабанов

При проектировании элеватора принимаем одинаковые диаметры приводного и натяжного барабанов. Диаметры барабанов определяем по формуле, мм

D6 > (125... 150)/,

( 2.9)

где / - число прокладок в резинотканевой ленте; i > 4.

				Параметры ковшей вертикальных элеваторов						Таблица 2.2
	Шири­	Шаг	Глубокие (тип Г)		Мелкие (тип М)		Остроугольные		Трапецеидальные
	на ков­	ковша					(тип О)		(тип С)
	ша Вк,	'к, мм	Вмести­	Линейная	Вмести­	Линейная	Вмести­	Линейная	Вмести­	Линейная
	мм		тель­	вмести­	тельность	вмести­	тельность	вместитель­	тель­	вместител
			ность	тельность	1о, л	тельность	/о, л	ность /п, л/м	ность	ьность /п,
	160	160	/о, Л	/п, Л/М		/п, л/м	1,2	7,5	/о, Л	л/м
			-	-	_	-			-	-
		320	1,0	3,2	0,65	2,0	-	-	-	-
	200	200	-	-	-	-	2,4	12,1	-	-
		400	2,0	5,0	1,35	3,3	_	-	-	-
	250	200	-	-	-	-	3,4	16,8	-	-
		400	3,2	8,0	2,5	6,3	_	-	-	-
	320	250	-	-	_	_	6,8	27,0	7,6	30,0
		500	6,4	12,8	4,5	9,0	_	-	-	-
	400	320	-	-	-	-	13,1	41,0	16,6	52,0
		400	9,8	20,0	7,9	15,8	-	-	-
	500	400	18,6	_	_	_	27,0	68,0	33,0	84,0
		630		30,0	-	-	-	-	-	-

Проверяем D6по условию центробежной разгрузки по формуле

D6 < 0,204 V 2

Если усилие центробежной разгрузки не выполняется, то проекти­ руемый элеватор переводится на смешанную разгрузку и расчет проводит­ ся по формуле (2.6).

Расчетный диаметр барабана D6 округляем до ближайшего стан­ дартного значения из нормального ряда, принятого для резинотканевых лент: 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 мм.

2.3.3. Проверка обеспеченности центробежной разгрузки ковшей

Определяем частоту вращения п6, об/мм, приводного барабана:

60 V

Определяем полюсное расстояние /?„, м, по формуле (2.3):

h„ = 895/nj .

Определяем отношение Б, характеризующее способ разгрузки, по формулам (2.4) и (2.5):

Б й 1 ; Б= hn/r6 .

Если отношение удовлетворяет формулам (2.4) и (2.5), то способ центробежной разгрузки обеспечен. При невыполнении условия центро­ бежной разгрузки необходимо пересмотреть исходные данные для ее обеспечения или проводить дальнейший расчет по формулам (2.4) и (2.6), ориентируясь на смешанный способ разгрузки.

2.3.4. Определение линейной вместимости ковшей

Определяем отношение вместимости ковшей /0, л, к их шагу tK, м, при принятом значении ф по табл. 2.1:

1о _	G m
tK	( 2. 10)
	3,6 V ру/

По табл. 2.2 принимаем тип, ширину BKi шаг установки tKи вмести­ мость z'o ковшей, удовлетворяющие отношению (2.10).

Проверяем выбранные ковши на пригодность по условию кускова-

тости
LK> k amBX>	(2.11)
где Ьк- высота ковша (см. рис. 2.2), м;
к - коэффициент; для рядовых грузов к= 2.. .2,5;	для сортирован­
ных к = 4...5);

Дтах - максимальный размер куска насыпаемого груза, м. Выбираем необходимую ширину ленты В, мм:

В = ВК+ 50.

По В из табл. 2.3 выбираем тип ленты. Цифры в обозначении типа ткани каркаса ленты обозначают прочность СГр , Н/мм, прокладки шириной 10 мм, например лента БКНЛ-65 шириной 10 мм имеет прочность про­

кладки СГр=65 Н/мм.
						Таблица 2.3
Основные характеристики резинотканевых лент
Тип ткани		Число прокладок при ширине ленты В, мм
каркаса ленты	650	800	1000	1200	1400	1600	1800
БКНЛ-65	3-6	3-8	3-8	3-8	4-8	4-8	4-8
БКНЛ-100,	3-4	3-5	3-6	3-6	4-6	4-8	4-8
ТА-100
БКНЛ-150,	3-4	3-5	3-6	3-6	4-6	4-8	4-8
ТА-150
ТЛ-200		3-6	4-6	4-6	4-6
Определяем ширину ленты:
		Sn= iSn+S\ + 4 ,
где / - число прокладок в ленте;
4 - толщина прокладки, мм;
8\> Si - толщина резиновой			обладай с рабочей и нерабочей сторон
ленты,соответственно, мм.
Проверяем фактический коэффициент заполнения ковшей:

*KQ	(2.12)

	3,6Vpi0
Отклонение	от расчетного не должно превышать ± 5%.

	Определяем линейную массу груза q, кг/м, по формуле
			q=Q/3,6V				(2.13)
	Определяем линейную массу ходовой части груза					q0t кг/м, по эмпи­
	рической формуле
			qo = K Q ,				(2.14)
	где К - коэффициент, определяемый по табл. 2.4.
			Значения коэффициента К				Таблица 2.4
	Производи-			Тип элеватора
	тельность	ленточный		одноцепной		двухцепной
	Q, т/ч
				Тип ковша
		Г,М	О	г , м	О	г , м	о
	До 10	0,60	-	1,10	-	-	-
	10-25	0,50	-	0,80	1,10	1,20	-
	25-50	0,45	0,60	0,60	0,85	1,00	-
	50-100	0,40	0,55	0,50	0,70	0,80	1,10
	Свыше 100	0,35	0,50	-	-	0,60	0,90

2.3.6. Тяговый расчет элеватора

Схема тягового расчета элеватора приведена на рис. 2.6. Расчет на­ чинают с точки 1 наименьшего натяжения S ленты (цепи). Предварительно принимают S\ = iSmin, где 5min = 500...2000 Н. Для нормального зачерпыва­ ния груза необходимо, чтобы 5т|П> 5 qg. Сопротивление на натяжном ба­ рабане учитывают коэффициентом K6i который определяется по табл. 2.5. Натяжение тягового элемента определяется в точках трассы элеватора.

Таблица 2.5

		Значения коэффициента Кб
	Условия работы	Коэффициент Кб при угле обхвата барабана а, град
		30-90	91-140	141-180
	Легкие
		1,02	1,02	1,03
	Средние	1,02	1,03	1,04
	Тяжетые	1,03	1,04	1,05
	Весьма тяжелые	1,04	1,05	1,06

Рис. 2.6. Схема к расчету тяговых усилий элеваторов

Натяжение Si, Н, в точке набегания тягового элемента на натяжной барабан (звездочку)

Si> 5qg.

(2.15)

Натяжение S2, Н, в точке сбегания тягового элемента с натяжного барабана (звездочки)

S2 = K6S{.

(2.16)

Натяжение S3, Н, в точке набегания тягового элемента на приводной барабан (звездочку)

й = & + (<7 + ?о)£ Я ,

(2.17)

где Я - расстояние между осями приводного и натяжного барабанов (звез­ дочек) элеватора, м.

Натяжение S4, Н, в точке сбегания тягового элемента с приводного

барабана (звездочки)
S ^ S x + qogH	(2.18)

2.3.7.Проверка тягового усилия барабана

Обязательным условием работоспособности элеваторов с ленточным тяговым элементом является создание в ленте предварительного натяже­ ния для прижатия ее к барабану.

Зависимость между натяжениями набегающей ленты на приводной

барабан и сбегающей ленты с барабана определяется по формуле
S3/S 4 < e f a	(2.19)

где / - коэффициент трения между лентой и барабаном; а - угол обхвата барабана лентой, рад.

При расчете ленточного элеватора рекомендуется принимать а = 7Г, / = 0,3, тогда S3/S A<2,56.

Если условие (2.19) не выполняется, необходимо увеличить угол об­ хвата барабана лентой или изменить какие-либо другие характеристики проектируемого элеватора.

2.3.8. Проверка запаса прочности ленты
Запас прочности ленты определяется по формуле
crDBi	(2.20)
n = - S — > { n ],
где (7Р - прочность на растяжение прокладки ленты шириной	10 мм (см.
табл. 2.3), Н/м;
В - ширина ленты, м;
/ - число прокладок в ленте;
5з - максимальное натяжение ленты, Н;

[п]- допускаемый коэффициент запаса прочности ленты.

2.3.9.Проверка среднего давления ленты на барабан

Среднее давление ленты на барабан определяется по формуле

,	360(S Z- S A)	( 2.21)
ср	* [р].
	D6a n

где а - угол обхвата барабана лентой, град; [р ] - допускаемое давление для ленты; [/?] =0,2...0,3 МПа для резино­

тканевых лент; [р ] = 0,35...0,55 МПа для резинотросовых лент.