2. Выбор и расчет основных параметров ковшового элеватора.

Спроектированный ковшовый элеватор предназначен для транспортирования зерна кукурузы в кормоцехах животноводческих ферм.

1. Исходные данные:

- транспортируемый материал – зерно кукурузы;

- насыпная плотность материала – ρ=0,75т/м³;

- заданная массовая производительность – a=13 т/ч;

- высота подъема груза – 27м;

- расчетная производительность , где коэффициент неравномерности загрузки ковшей.

2. Расчет основных параметров ковшового элеватора.

В соответствии с рекомендациями таблиц 11.2 и 11.3 (1) для транспортирования зерна кукурузы принимаем быстроходный ковшовый элеватор с расставленными глубокими ковшами типа Г и центробежной разгрузкой.

При этом средний коэффициент заполнения ковшей . Скорость ленты от 2 м/с до 3,2 м/с. Принимаем .

Ориентируясь на конструкцию и параметры существующих ковшей элеватора, предназначенных для транспортирования зерна кукурузы, в качестве тягового органа принимаем резиновую ленту из ткани БКНЛ-100 с числом прокладок 4 ГОСТ 20-85.

Эта лента имеет рабочую обкладку толщиной , нерабочую обкладку толщиной , толщину одной тканевой прокладки .

Прочность прокладки на разрыв

Вычисляем диаметр приводного барабана:

где k_a – коэффициент зависящий от типа прокладок , м/шт;

k_a =141…160 м/шт;

k_б – коэффициент зависящий от назначения барабана, для двухбарабанного

k_б =1,1;

I –число прокладок;

Принимаем диаметр барабана из стандартного ряда D_б = 0,63м.

Частоту вращения барабана определяем по формуле:

Для определения способа разгрузки определяем полюсное расстояние, которое позже сравниваем с радиусом приводного барабана.

Т.к. , следовательно, обеспечивается центробежная разгрузка ковшей. Исходя из расчетной производительности применяемого коэффициента заполнения ковшей:

где i₀ – геометрически полезный объем ковша;

t_k – шаг ковша;

По таблице 11,2 (1) выбираем глубокий ковш

ГОСТ 2036-77шириной В_к=200мм емкость i₀=1,3л. Ширина ленты В_л=250мм и шаг ковшей t_k =400мм.

Эскиз ковша представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Эскиз ковша типа Г.

При принятых параметрах ковшей и скорости движения ленты

заданная производительность будет обеспечивается при коэффициенте заполнения ковшей равным

(5,3%)

3. Определение линейных нагрузок.

Для выполнения тягового расчета необходимо знать линейные нагрузки транспортируемого груза, ковшей и ленты.

1. Распределенная масса груза:

2. Распределительная масса ковшей:

где m_k – масса ковша, кг

3. Распределительная масса ленты:

где - толщина тканевой прокладки;

- толщина слоя резины с рабочей стороны ленты;

- толщина слоя резины с опорной стороны;

В_к – ширина ленты

4. Линейная нагрузка на холостой ветви конвейера:

5. Линейная нагрузка на загруженной ветви ленты:

4. Тяговый расчет.

В соответствии с рабочей схемой (рис. 3) наименьшее значение напряжения ленты будет в точке S₁. Расчет ведем в общем виде, поскольку неизвестно натяжение S₄ сбегающей ветви с приводного барабана, необходимое для обеспечения потребного тягового усилия.

Рисунок 3. Схема для тягового расчета.

1. Натяжение в ветви S₁ должно быть минимальным:

S₁= S₀=1000…2000Н.

2. Натяжение во второй точке:

где - коэффициент сопротивления при огибании лентой барабана, =1,05…1,08, принимаем =1,07;

- сопротивление зачерпыванию груза;

где - коэффициент сопротивления зачерпыванию, =1,25…2,5, принимаем =2;

;

3. Натяжение в третьей точке:

;

4. Натяжение в четвертой точке:

Из теории фрикционного привода имеем

;

Для стального барабана (элеватор установлен на открытой площадке) коэффициент трения ; - угол обхвата лентой барабана

138,56

Т.к. , то принимаем

Следовательно

Строим диаграмму натяжения ленты:

Рисунок 4. Диаграмма натяжения ленты.

По величине максимального напряжения ленты определяем число прокладок в ленте:

где k – коэффициент запаса прочности ленты, k =8,5

k_p – предел прочности тяговой прокладки ленты, k_p = 100 Н/мм

, следовательно оставляем ранее принятую ленту с числом прокладок 4.

Окружное усилие на приводном барабане с учетом потерь на нем определяем по формуле: