1. Описание технологического процесса

Скачать 0.64 Mb.

Название	1. Описание технологического процесса
страница	2/5
Тип	Реферат

rykovodstvo.ru > Руководство ремонт > Реферат

1 2 3 4 5

1.1 Конструктивное описание оборудования
Назначение привода – приведение в движение тягового элемента конвейера и груза. Необходимое тяговое усилие на тяговом элементе ленточного конвейера создается силами трения, возникающими между лентами и поверхностью приводного барабана.

Рисунок 1 – Схема привода ленточного конвейера.
Привод состоит из двигателя 1, редуктора 3, барабана 5, а также муфт 2 и 4, соединяющих двигатель с редуктором и редуктор с валом барабана. Ленточные конвейеры могут иметь следующие виды приводов: однобарабанный (единичный) головной или двухбарабанный головной.

Рисунок 2 – Виды приводов ленточного конвейера: а) – однобарабанный; б) – двухбарабанный.
Привод может быть как с правой, так и с левой стороны конвейера. При использовании двухбарабанного привода необходимо предусмотреть расстояние между приводными барабанами, равное длине пробега ленты за время не менее 0,5 с.

На конвейерах тяжело нагруженных и большой протяженности для преодоления местных и распределенных линейных сопротивлений необходимо создать большое натяжение ленты. В этих случаях однобарабанный привод конвейера становится неэкономичным, и весьма перспективным является применение многобарабанного привода конвейера, состоящего из установленных вдоль трассы конвейера нескольких приводов, работающих согласованно друг с другом и предназначенных для одного тягового элемента конвейера.

В приводах наклонных ленточных конвейеров применяют остановы и тормоза, предохраняющие ленту от самопроизвольного обратного движения под действием силы тяжести груза при выключении приводного двигателя [1].
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Рассчитаем ленточный конвейер с заданными параметрами:

производительность конвейера Q = 1300 т/ч;

скорость движения ленты v = 3 м/с;

плотность насыпного (транспортируемого) груза (известняк сухой) ρ = 1,6 т/м³;

угол наклона конвейера φ = 12º;

длина конвейера L_K = 30 м;

максимальный размер куска а = 200 мм.
2.1 Предварительный расчет конвейера
2.1.1 Определение ширины и выбор ленты

Находим ширину ленты по формуле [2]:
,(1)
где В – ширина ленты, м;

Q – производительность конвейера, Q = 1300 т/ч;

v – скорость движения ленты, v = 3 м/с;

ρ – плотность насыпного груза, ρ = 1,6 т/м³;

k_β – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера, k_β = 1 [2];

φ – угол естественного откоса, β = 30º.
1,03 м,
принимаем ленту шириной В = 1200 мм; выбираем резинотканевую ленту БКНЛ – 120 запас прочности К_рп = 9,5; предел прочности σ_рп = 6,1 МПа.

Проверка рабочей ширины ленты:
В = 2 · а + 200,(2)
где а – максимальный размер куска, а = 200 мм;

В = 2 · 200 + 200 = 600 мм.
2.1.2 Определение предварительной мощности двигателя и тягового усилия

Находим предварительную мощность двигателя по формуле [2]:Р_п = (0,00015 · Q · L_г + К₁ · L_г · V + 0,0027 · Q · H) · К₂,(3)

где L_г – длина конвейера, L_г = 30 м;

К₁ – коэффициент, зависящий от ширины ленты, К₁ = 0,02 [2];

К₂ – коэффициент, зависящий от длины ленты, К₂ = 1 [2];

= sin λ

Sin 12 = 0.2079·30 = 6.24м

Н – высота подъема груза, Н = 6,24, м;

Р_п = (0,00015 · 1300 · 30 + 0,02 · 30 · 3 + 0,0027 · 1300 · 6,24) · 1 = 29,55 кВт.

Находим предварительное тяговое усилие по формуле [2]:
;(4)
где Р_п – предварительная мощность двигателя;

v – скорость движения ленты;
9,85 кН.
2.1.3 Определение предварительного максимального натяжения ленты

Максимальное натяжение ленты находим по формуле [2]:
,(5)
где е – коэффициент, характеризующий тяговую способность приводного барабана, е = 2,71;

f – коэффициент трения резины по дереву, f = 0,35 [2];

α – угол обхвата барабана лентой, α = π (рад);
12,7 кН.
Для лучшего сцепления ленты с поверхностью барабана его футеруют деревом.
2.1.4 Определение линейной плотности ленты

Находим число прокладок по формуле [2]:
,(6)

;
принимаем по стандарту число прокладок z = 3.

Находим линейную плотность ленты по формуле [2]:
ρ₁ = 1,1 · В · (δ · z + δ₁ + δ₂),(7)
где δ – толщина одной текстильной прокладки, δ = 1,25 мм;

δ₁ – толщина верхней обкладки, δ₁ = 4,5 мм;

δ₂ – толщина нижней обкладки, δ₂ = 1,5 мм;

ρ₁= 1,1 · 1,2 · (1,25 · 3 + 4,5 + 1,5) = 12,87 кг/м.
2.1.5 Линейная плотность транспортируемого груза и роликоопор

Находим среднюю линейную плотность груза по формуле [2]:
,(8)

120 кг/м.
Находим шаг роликоопор на рабочей ветви конвейера по формуле [2]:
I_р = А – 0,625 · В,(9)
где А – коэффициент, зависящий от плотности груза, А = 1470 [2];

I_р = 1470 – 0,625 · 1200 = 720 мм.

Находим массу роликоопор по формуле [2]:

m = 10 · B + 7; (10)

m = 10 · 1,2 + 7 = 19 кг.

Линейная плотность роликоопор определяется по формуле [2]:
,(11)

кг/м.
Шаг роликоопор на холостой ветви определяется по формуле [2]:

I_x = 2 · I_P;(12)

I_x = 2 · 720 = 1440 мм.

Масса роликоопор на холостой ветви по формуле [2]:

m_п = 10 · В + 3;(13)

m_п = 10 · 1,2 + 3 = 15 кг.

Линейная плотность плоских роликоопор по формуле [2]:
,(14)

кг/м.
2.2 Конструктивные размеры барабана
Находим диаметр приводного барабана по формуле [2]:

D_б = z · (120 ÷ 150),(15)

D_б = 3 · (120 ÷ 150) = 360 ÷ 450 мм,

по ГОСТ 22644 – 77 принимаем D_б = 500 мм.

Находим длину барабана по формуле [2]:

В₁ = В + 100,(16)

В₁ = 1200 + 100 = 1300 мм.

Стрела выпуклости барабана по формуле [2]:

f_в = 0,005 · В₁,(17)

f_в = 0,005 · 1300 = 6,5 мм.

Находим диаметр натяжного барабана по формуле [2]:
,(18)

333 мм,
принимаем D_Н = 350 мм.
2.3 Определение натяжения ленты конвейера методом обхода контура по точкам
Разбиваем контур конвейера на 4 участка. Натяжение ленты в точке 1 принимаем за неизвестную величину. Затем находим натяжение ленты в остальных точках через неизвестное натяжение в точке 1.

Рисунок 3 – Схема для определения натяжения ленты конвейера методом обхода контура по точкам.
Находим натяжение ленты методом обхода контура по точкам в точке 2 [2]:
,(19)
где F₁ и F₂ – натяжение ленты в соответствующих точках, кН;

К_ωп – коэффициент сопротивления кручению, К_ωп = 0,022;
в точке 3:
F₃ = F₂ + K_δН · F₂,(20)
где K_δН – коэффициент сопротивления на натяжном барабане, K_δН = 0,05;

F₃ = (1 + 0,05) · (F₁ +-0,637) = 1,05 · F₁ - 0,669;

в точке 4:
,(21)
где K_ωж – коэффициент сопротивления движению ленты по желобчатым роликоопорам, K_ωж = 0,025;

= 1,05 · F₁ + 8,631.
F₄ = F₁ · e^f·α(22)
1,05 · F₁ + 8,631 = F₁ · 2,71^0,35·3,14

F₁ · 2,99 - F₁ · 1,05 = 8,631

F₁ · (2,99 – 1,05) = 8,631

F₁ · 1,94 = 8,631

= 4,45 кН.

F₂ = 4,45 - 0,637 = 3,813 кН

F₃ = 1,05 · 4,45 – 0,669 = 4 кН

F₄ = 1,05 · 4,45 + 8,631 = 13,3 кН
2.4 Уточненный расчет конвейера
2.4.1 Проверка провисания ленты между роликоопорами

Наибольший прогиб ленты будет в точке 3 и он определяется по формуле [2]:
,(23)
где I_max – наибольший прогиб ленты, м;

F₃ – натяжение ленты в точке 3, Н;

= 0,011 м.

Допустимый прогиб определяется по формуле [2]:

[I_max] = (0,025 ÷ 0,03) · I_p,(24)

[I_max] = (0,025 ÷ 0,03) · 0,72 = 0,018 ÷ 0,0216 м.

[I_max]> I_max , следовательно, натяжение ленты достаточное.
2.4.2 Определение уточненного тягового усилия на приводном барабане

Находим тяговое усилие на приводном барабане по формуле [2]:
F_ту = F₄ – F₁ + F_{4... 1};(25)

F_ту = 13,3 – 4,45 + 0,03 · (13,3 + 4,45) = 9,383 кН.
2.4.3 Уточненная мощность приводной станции

Мощность приводной станции определяется по формуле [2]:
,(26)
где η – КПД передачи механизма привода, η = 0,85;

кВт.

Выбираем электродвигатель переменного тока закрытого исполнения с повышенным пусковым моментом 4А180М8 мощностью 15 кВт и синхронной частотой вращения 750 об/мин.
2.5 Разработка приводной и натяжной станций
Частота вращения приводного барабана определяется по формуле [2]:
,(27)

115 об/мин.
Находим передаточное отношение по формуле [2]:
,(28)
где n_дв – частота вращения двигателя, об/мин;
n_дв = n_c – s · n_c,(29)
где n_c – синхронная частота вращения двигателя, n_c = 750 об/мин;

s – скольжение двигателя, s = 2,5% = 0,025;

n_дв = 750 – 0,025 · 750 = 731,25 об/мин.

.

Крутящий момент на валу барабана определяем по формуле [2]:
,(30)

Н·м.

Принимаем схему натяжной станции – грузовое натяжное устройство.

Определяем натяжное усилие по формуле [2]:
G_НГ = 1,1 · (F₂ + F₃ + F_полз),(31)
где G_НГ – натяжное усилие, кН;

F₂ – натяжение в точке 2, F₂ = 3,813 кН;

F₃ – натяжение в точке 3, F₃ = 4 кН;

F_полз – сопротивление при передвижении в ползунах натяжного барабана.
F_полз = (100 ÷ 250) · Н;(32)
при Н = 6,24 F_полз = (100 ÷ 250) · 6,24 = 624 ÷1560;

G_НГ = 1,1 · (3,813 + 4 + 1,56) = 9,373 кН.
2.6 Расчет редуктора приводного барабана
2.6.1 Кинематический расчет

1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – быстроходный вал; 4 – тихоходный вал; 5 – барабан; 6 – зубчатые зацепления.

Рисунок 4. Кинематическая схема привода ленточного конвейера.

Общий КПД привода определяем по формуле [3, с. 184]:
,(33)
где η₁ – КПД пары зубчатых колес, η₁ = 0,98;

η₀ – КПД, учитывающий потери на трение в подшипниках, η₀ = 0,99;

= 0,93.

Требуемая мощность двигателя определяется по формуле [3, с. 184]:
,(34)
где Р_б – мощность на валу барабана, Р_б = 15 кВт;

η – общий КПД привода, η = 0,93;

кВт.

Находим угловую скорость барабана по формуле [3, с. 184]:
;(35)

12 рад/с.
Мощность на промежуточном валу определяем по формуле [3, с. 185]:
Р₂ = Р₁ · · η₁,(36)

Р₂ = 15 · 0,99² · 0,98 = 14,4 кВт.
Частота вращения на ведомом валу определяется по формуле [3, с.185]:
,(37)

115 об/мин.
Угловая скорость на ведомом валу [3, с.185]:
,(38)

12 рад/с.
Угловая скорость двигателя по формуле [3, с.185]:
,(39)

76,54 рад/с.
Общее передаточное число по формуле [3, с.185]:
,(40)

,
Частные передаточные числа можно принять для редуктора по ГОСТ 20758 – 75 [3, с.30] u = 6,3.
2.6.2 Определение вращающих моментов

На валу шестерни вращающий момент определяем по формуле [3, с.215]:
,(41)

200 Н·м.
Вращающий момент на валу барабана:
М₂ = М₁ · u, (42)

М₂ = 200 · 6,3 = 1260 Н·м.
Таблица 1 – Основные параметры конвейера.

Параметры		Валы
обозначение	единицы измерения	1	2
Р	кВт	15	14,4
n	об/мин	731,25	115
ω	рад/с	75	12
M	Н·м	200	1260
u		6,3

2.7 Расчет зубчатых колес
Выбор материала.

Так как особых требований к габаритам передачи не предъявляется, выбираем материал со средними механическими характеристиками: для шестерни – сталь 45, термообработка – улучшение, твердость НВ230; для колеса – сталь 45, термообработка – улучшение, твердость НВ200 [3, с.28].
2.7.1 Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения определяем по формуле [3, с.27]:

,(43)
где σ_Н_limb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов; для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ350 и термообработкой – улучшением, он равен [3, с.27]:
σ_Н_limb = 2 · НВ + 70;(44)
K_HL – коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают K_HL = 1;

[S_H] – коэффициент безопасности, [S_H] = 1,2.

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение определяется по формуле [3, с.29]:
[σ_H] = 0,45 · ([σ_H₁] + [σ_H₂]);(45)
для шестерни:

442 МПа;

для колеса 1:

392 МПа;

для колеса 2:

[σ_H₂] = 392 МПа.

[σ_H] = 0,45 · (442 + 392) = 375 МПа.

Требуемое условие [σ_H] ≤ 1,23 · [σ_H₂] выполнено.
2.7.2 Конструктивные параметры передачи

Принимаем предварительно по [3, с.32], как в случае несимметричного расположения колес, значение К_Нβ = 1,25.

Принимаем для косозубых колес коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию [2]:.

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев определяем по формуле [3, с.26]:
,(46)
где К_а – коэффициент косозубых колес, К_а = 43;

≈ 129,7 мм.

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185 – 66 а_ω = 160 мм.

Нормальный модуль зацепления находим по формуле [3, с.30]:

m_n = (0,01 ÷ 0,02) · а_ω,(47)

m_n = (0,01 ÷ 0,02) · 160 = 1,6 ÷ 3,2 мм;

принимаем по ГОСТ 9563 – 60 m_n = 3 мм [2].

Принимаем предварительно угол наклона зубьев β = 10º и определим числа шестерни и колеса по формуле [3, с.31]:
,(48)

14;

z₂ = z₁ · u,(49)

z₂ = 14 · 6,3 = 88.
Уточненное значение угла наклона зубьев [3, с.31]:
,(50)

;
принимаем β = 17º01'.

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные по формуле [3, с.38]:
,(51)

43,922 мм,

276,078 мм.
Проверка:
мм.
Диаметры вершин зубьев:
d_a = d + 2 · m_n,(52)

d_a1 = 43,922 + 2 · 3 = 49,922 мм,

d_a2 = 276,078 + 2 · 3 = 282,078 мм.
Ширина колеса:
b₂ = ψ_ba · a_ω,(53)

b₂ = 0,4 · 160 = 64 мм.
Ширина шестерни:
b₁ = b₂ + 5,(54)

b₁ = 64 + 5 = 69 мм.
Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:
,(55)

.
Окружная скорость колес и степень точности передачи:
,(56)

1,65 м/с.
При такой скорости для косозубых колес принимаем 8 степень точности [3, с.27].

Коэффициент нагрузки:К_Н = К_Нβ · К_Нα · К_Н_v,(57)

где К_Нα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями; при v = 1,65 м/с и 8 степени точности К_Нα = 1,075;

К_Нβ – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине зуба; при ψ_bd = 1,08, твердости НВ≤350 и несимметричном расположении колес относительно опор с учетом изгиба ведомого вала передачи К_Нβ = 1,125;

К_Н_v – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении; для косозубых колес при v ≤ 5 м/с К_Н_v = 1.

Таким образом:

К_Н = 1,125 · 1,075 · 1 = 1,21.

Проверка контактных напряжений по формуле [3, с.34]:
,(58)

333 МПа.
Условие σ_Н < [σ_H] выполнено.

Силы, действующие в зацеплении [3, с.217]:

окружная,(59)

9108 Н;

радиальная,(60)

где α – угол профиля зуба, α = 20º;

3095 Н;

осевая

F_a = F_t · tgβ,(61)

F_a = 9108 · tg 17º01' = 2786 Н.

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле [3, с.38]: ≤ [σ_F],(62)

здесь коэффициент нагрузки К_F равен [3, с.38]:

К_F = К_Fβ · К_Fv(63)

При ψ_bd = 1,08, твердости НВ ≤ 350 и несимметричном расположении зубчатых колес относительно опор К_Fβ = 1,26, К_Fv = 1,1.

Таким образом, коэффициент нагрузки:

К_F = 1,26 · 1,1 = 1,39

Y_F – коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев z_v [3, с.38]:;(64)

у шестерни

≈ 16,

у колеса

≈ 92,

таким образом Y_F₁ = 3,80 и Y_F₂ = 3,60.

Допускаемое напряжение определяем по формуле [3, с.39]:
,(65)
где - предел выносливости (при отнулевом цикле), соответствующий базовому числу циклов; для стали 45 улучшенной при твердости НВ ≤ 350

= 1,8 НВ [2];

[S_F] – коэффициент безопасности;

[S_F] = [S_F]' · [S_F]";(66)

для поковок и штамповок [S_F]" = 1, [S_F]' = 1,75;

[S_F] = 1,75 · 1 = 1,75;

для шестерни:= 1,8 · 230 = 415 МПа,

= 1,8 · 200 = 360 МПа.

Допускаемые напряжения:

для шестерни

237 МПа,

для колеса

МПа.

Находим отношение :

для шестерни МПа,

для колеса МПа.

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

Определяем коэффициенты Y_β и К_Fα [3, с.35]:
,(67)

,

;(68)
где n – степень точности зубчатых колес, n = 8;

ε_α – коэффициент торцового перекрытия, ε_α = 1,5;

0,92.

Проверяем прочность зубьев колеса:

≈ 198 МПа.

Условие σ_F₂ = 198 МПа < [σ_F₂] = 206 МПа выполнено.

1 2 3 4 5

	И описание профессиональной компетенции Химический анализ сырья необходим для контроля соответствия продуктов технологического процесса и готовой продукции существующим...		Содержание Описание технологического процесса производства батона нарезного из пшеничной муки 1-го сорта
	Оглавление Аннотация Введение Исходные данные на проектирование Описание... В данном дипломном проекте разработаны системы электроснабжения механического завода местной промышленности		Профессиональный стандарт 1 Ведение технологического процесса по подземному ремонту скважин по добыче нефти и газа в объеме текущего ремонта, обслуживание технологического...
	Курсовой проект по дисциплине: "Безопасность технологических процессов... Для реализации этой цели необходим подробный и более детальный анализ технологического процесса производства асфальтобетонной смеси...		Рабочая учебная программа профессионального модуля «Осуществление... ПМ. 03 Осуществление экологического контроля производства и технологического процесса
	Рабочая учебная программа профессионального модуля пм. 01 Ведение... ПМ. 01 Ведение технологического процесса цементажа, гидравлического разрыва пласта		Следующие вопросы: описание технологического процесса, расчет электрических... Система электроснабжения удовлетворяет требованиям надежности и экономичности. Рассмотрены вопросы охраны труда при эксплуатации...
	Описание технологического процесса предприятия. Характеристика оборудования и готовой продукции Новленной мощностью 6340 кВт. Перерыв в подаче электроэнергии ведет в основном к недовыпуску продукции без опасности повреждения...		Профессиональный стандарт 1 Контроль и регулирование параметров технологического процесса установки обезвоживания, обессоливания нефти, обслуживание технологического...
	Техническое задание на установку дополнительных видеокамер и соответствующего... Предмет договора: установка дополнительных видеокамер и соответствующего оборудования для контроля технологического процесса в производственных...		Профессиональный стандарт Ведение технологического процесса обезвоживания, обессоливания и стабилизации нефти
	План Раздел 1 Назначение и конструкция изделия Материал детали и... Важным условием получения сварного шва высокого качества является устойчивость процесса сварки. Для этого источники питания дуги...		Инструкция по монтажу и эксплуатации. 2009 Производственно-лабораторный контроль характеристик технологического процесса: 33
	Физическое моделирование технологического процесса формообразования...		Профессиональный стандарт ...

1. Описание технологического процесса

Похожие: