Расчёт производительности ленточного транспортёра.

Производительностью машин непрерывного транспортирования называют количество груза перемещаемого в единицу времени.

Если принять, что груз по длине транспортера распределен равномерно, то производительность ленточного транспортёра можно определить по формуле:

(кг/ч)

где, q – среднее количество груза на 1м длины ленты транспортёра, кг/м (погонная нагрузка);

v – скорость перемещения ленты, м/сек;

3600 – коэффициент перевода секунд в часы.

Погонную нагрузку можно найти следующим образом. Масса груза на произвольном участке длинной L равна (рис.3):

где, V – объём груза, м³;

γ – объёмная масса груза, кг/м³ (это масса груза приходящаяся на единицу объёма);

F – площадь поперечного сечения груза, м².

Тогда на 1м длины транспортера количество груза равно:

(кг/м)

Рисунок 3 – Схема к определению погонной нагрузки при транспортировании сыпучих грузов

Соответственно производительность транспортера равна:

(кг/ч)

Данная формула справедлива для горизонтального транспортера. Если транспортер установлен под наклонном, то высота слоя груза будет меньше из-за его осыпания (рис. 4). Поэтому вводится поправочный коэффициент:

(кг/ч)

где, К – коэффициент учитывающий уменьшение площади поперечного сечения груза в результате его осыпания.

Рисунок 4 – Схема осыпания груз при движении ленты под наклоном

В зависимости от угла наклона транспортёра коэффициент принимают равным К=1..0,85.

Для штучных грузов погонная нагрузка равна (рис.5):

(кг/м)

где, G – масса груза, кг;

N – количество груза на 1м длины транспортёра (при равномерном распределении груза ), шт;

а – шаг груза, м.

Рисунок 5 – Схема к определению погонной нагрузки при транспортировании штучных грузов

Производительность ленточного транспортёра при перемещении штучных грузов равна:

(кг/ч)

Элеваторы.

Элеваторы применяют для перемещения кускового, сыпучего и штучного груза в вертикальном или наклонном (под углом 45⁰ и более) к горизонту направлении.

По виду грузонесущего элемента элеваторы делятся на три группы:

1. Ковшовые – применяют для различных насыпных грузов. Более распространённое название – нория.

2. Полочные.

3. Люлечные.

Вторая и третья группы применяют для перемещения штучных грузов.

По виду тягового элемента элеваторы подразделяются на:

1. Ленточные – используется обычная транспортная прорезиненная лента. Используется в ковшовых элеваторах.

2. Цепные. Применяют во всех видах элеваторов.

При использовании цепей элеваторы бывают одноцепные и двухцепные.

В общем случае элеватор состоит из двух барабанов или звездочек (рис. 6). Верхний барабан (звездочка) – приводной 1, нижний барабан (звездочка) – натяжной 2 (он также является поворотным). Между барабанами или звездочками натянут тяговый элемент 3 – лента или цепь. К тяговому элементу крепится грузонесущий элемент (4), в зависимости от вида элеватора это ковши, полки или люльки.

Рисунок 6 – Виды элеваторов

Ковшовые элеваторы (нории).

Нория (рис.7)состоит и собирается из нескольких частей. Нижняя часть (где загружается сырьё) называют башмаком 1, верхняя часть (где происходит разгрузка) называют головкой нории 2. Башмак и головка нории соединены между собой средней частью 3 – норийными трубами.

Башмак состоит из сварного кожуха, в котором расположении натяжной барабан, вал которого может перемещаться в вертикальном направлении, и натяжного устройства. Для натяжения используют винтовые и грузовые механизмы.

Подача груза осуществляется через приёмные носки 4. Приёмные носки бывают низкими с углом наклона дна 45⁰ и высокие – 60⁰. Низкие носки используют при транспортировании хорошо сыпучих грузов и могут быть установлены походу вращения барабана или против хода. Высокие носки устанавливают при транспортировке плохосыпучих грузов против вращения барабана.

Рисунок 7 – Ковшовый элеватор (нория)

Головка нории служит для установки приводного барабана, механической передачи (как правило, в виде редуктора) и электродвигателя. На валу приводного барабана устанавливают останов – тормозное устройство, предотвращающее движение ленты в обратном направлении под действием силы тяжести заполненных грузом ковшей при отключении электродвигателя. В качестве остановов используют храповые, роликовые остановы или электромагнитные тормоза.

В головке нории имеется разгрузочный патрубок 5, в который поступает груз из ковшей. Разгрузка ковшей может осуществляться тремя способами в зависимости от диаметра барабана и скорости ленты:

1. Центробежная разгрузка - груз высыпается под действием центробежной силы, вдоль наружной кромки ковша (в быстроходных нориях).

2. Самотёчная разгрузка - груз высыпается под действием силы тяжести, вдоль внутренней кромки ковша (в тихоходных нориях).

3. Смешанная разгрузка – под действием центробежной силы и силы тяжести.

На частицу находящуюся в ковше (рис. 8) действует центробежная сила и сила тяжести G=mg. В результате на частицу действует равнодействующая сила F которая изменяется по величине и направлению в зависимости от положения ковша. Однако если продлять вектор силы, в любом положении ковша, до пересечения с вертикалью проходящей через центр барабана, то получим одну и туже точку А – называемую полюсом, а расстояние от цента барабана до полюса называют полюсным расстоянием h.

Рисунок 8 – Схема к определению полюсного расстояния

При h>R – гравитационная разгрузка (P_ц<G), при линейной скорости 0,4…1м/сек.

При h=R – смешанная разгрузка (P_ц=G), при линейной скорости 1…2м/сек.

При h<R – центробежная разгрузка (P_ц>G), при линейной скорости 2…4м/сек.

Величина полюсного расстояния определяется следующим образом. Из подобия заштрихованных треугольников можно записать следующее выражение:

Тогда:

Линейная скорость частицы при движении по окружности равна:

где, n – частота вращения барабана, об/мин.

Подставив выражение скорости, получим значение полюсного расстояния:

Зная частоту вращения барабана можно определить полюсное расстояние и определить способ разгрузки.

Грузонесущими элементами норий являются ковши. Они предназначены для захвата, подъёма и выгрузки продукта. Ковши бывают стальными, литыми из чугуна, пластиковыми и резиновыми.

В зависимости от расположения ковшей на тяговом органе нории бывают (рис.11):

1. С расставленными ковшами, года h<t, где t – шаг ковшей.

Используют в быстроходных нориях с глубокими и мелкими

ковшами.

2. С сомкнутыми ковшами, при h=t. Применяют в тихоходных

нориях с сомкнутыми ковшами.

Рисунок 11 – Схема расположения ковшей