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