4. Проверочный расчет конвейера

Определяем минимальное допустимое значение натяжения рабочей ветви ленты по формуле:

[F_min] = 7(q_г + q_л)l_pр = 7(555,5 + 121)1,3 = 3954,86 Н.

F₁₂=1324+1,14F = 4444,8

Так как F_min = F₁₂ = 4444,8 Н превышает допустимое значение [F_min] = 3954,86 Н, то производить перерасчёт по критерию провисания ленты не требуется.

Уточняем принятое выше число прокладок в соответствии с условием прочности:

z  S_лF_max /(B_p) = 115763,3 / (1000100) = 0,63.

Поскольку полученное значение z = 0,63 значительно отличается от предварительно принятого значения z = 5, то выбираем ленту БКНЛ-65 с прочностью _р = 65 Н/мм. Тогда необходимое по условию прочности число прокладок будет равно:

z  115763,3/(100065) = 0,97, окончательно выбираем ленту БКНЛ-65 и значение z = 3.

5. Определение размеров барабанов и роликов конвейера

По формулам определяем диаметры приводного D_бп, натяжного D_бн и отклоняющего D_бо барабанов:

K_D =125…140

D_бп = K_Dz = (125...140)3 = 375...420 мм; D_бн = 0,7D_бп = 0,7(375...420) = 262,5...294 мм; D_бо = 0,5D_бп = 0,5(375...420) = 187б5...210 мм.

Выбираем значение диаметров наиболее близкие к приведенным в ГОСТ 22644-77: D_бп = 400 мм, D_бн = 315 мм, D_бо = 250 мм.

Находим длину барабана:

L_б = В + 100 = 1000 + 100 = 1100 мм.

По таблице для ширины ленты В = 1000 мм и плотности груза ρ_V = 0,75 т/м³ выбираем рекомендуемый диаметр роликовых опор D_р = 108 мм.

Определяем давление на поверхности приводного барабана по формуле:

р_л=360(F_сб+F_нб)/(D_бпВ)=360(2737,58+5171,2) / (2103,140,41)=

= 10794,5 Па = 0,010794 МПа,

что меньше допускаемого значения [р_л] = 0,2…0,3 МПа.

Определяем радиусы закругления трассы у роликовых батарей:

r_вог > F₁₅/(q_г + q_л) = 4656,1/(555,5 + 121) = 6,9 м;

r_вып > 12B = 121 = 12 м.

Округляем полученные значения в сторону увеличения, что улучшает условия работы ленты:

r_вог = 10 м и r_вып = 15 м.

6. Расчет натяжного устройства

Определяем усилие F_нат и ход S_нат натяжного устройства

F_нат = F₁₀ + F₁₁ = 3,7+3,9 = 7,6 кН, S_нат = 0,025L _гор = 0,025^.54 = 1,35 м,

где L_гор = 54 м – длина горизонтальной проекции расстояния между осями концевых барабанов.

Учитывая значительную величину хода, принимаем к установке натяжное устройство грузового типа.

7. Расчет параметров привода конвейера

Определяем частоту вращения n_бп, тяговое усилие F_t, крутящий момент Т_бп и мощность Р_бп на приводном барабане:

n_бп = 60 υ / (D_бп) = 602,5/(3,140,4) = 119,05 об/мин; F_t = F₁₇ – F₁ = 5,2 – 2,7 = 2,5 кH; T_бп = F_tD_бп / 2 = 2,50,4 / 2 = 0,5 кН м; Р_бп = K_пот F_t υ = 1,152,52,5 = 7,2 кВт.

Здесь K_пот = 1,1…1,2 – коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном.

Находим потребную мощность электродвигателя

Р_потр. = P_бп /  = 7,2 / 0,85 = 8,5 кВт,

где  = 0,85 – коэффициент полезного действия привода.

По каталогу выбираем асинхронный электродвигатель типа АИР 160S6 с номинальной мощностью Р_дв = 11 кВт, частотой вращения n_дв = 970 об/мин, диаметром вала d_дв = 48 мм и номинальным крутящим моментом на валу:

T_ном = 9550Р_дв/n_дв = 955011/970 = 105,05 Нм

Определяем необходимое передаточное число редуктора:

u_ред = n_дв/n_бп = 970/119,05 = 8,15.

По каталогу выбираем цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор типа 1Ц2У-125 с передаточным числом u_ред = 8, допускаемым моментом на тихоходном валу [М_Т] = 0,6 кНм и диаметрами валов соответственно быстроходного d_б = 20 мм и тихоходного d_т = 45 мм. Габаритные размеры редуктора: L = 440 мм – длина, В = 165 мм – ширина, Н = 270 мм – высота.

Уточняем скорость движения ленты конвейера в соответствии с выбранным диаметром барабана и частотой вращения вала двигателя:

υ' = D_бпn_дв/(60u_ред) = 3,140,4970/(608) = 2,53 м/с.

Отклонение δ полученного значения скорости от заданного υ = 2,5 м/с составит:

δ = (|υ' - υ| / υ) 100 = (|2,53 – 2,5| / 2,5) 100 = 1,2 %, что меньше допускаемого [δ] = 5 %

Муфты, устанавливаемые на валах редуктора, подбираем в соответствии с диаметром вала и проверяем по расчетному моменту Т_р = (1,2...1,5)Т_ном, где меньшие значения коэффициента принимают для легкого режима работы, а большие – для тяжелого.

Определяем расчетные моменты для быстроходного Т_рб и тихоходного Т_рт валов редуктора:

Т_рб = 1,5T_ном = 1,5105,05= 157,57 Нм = 0,157 кНм; Т_рт = 1,5T_бп = 1,50,5  = 0,75 кНм.

Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора выбираем упругую втулочно–пальцевую муфту типа МУВП 250-40 (ГОСТ 21424-93), для которой допускаемый крутящий момент равен [T] = 250 Hм, т. е. Т_рб < [T].

Для соединения вала приводного барабана с тихоходным валом редуктора принимаем зубчатую муфту типа МЗ 1000-40 (ГОСТ 5006-83), для которой допускаемый крутящий момент [T] = 1 кНм, т. е. Т_рт < [T].