Методические рекомендации к расчетному заданию

Вид материалаМетодические рекомендации

Содержание


7.2 Требуемый объем ковшей и шаг их установки определяется, используя зависимость производительности ковшовых элеваторов от конс
7.3 Выбор размеров тягового органа
7.4 Определяются линейные нагрузки от груза и движущихся элементов элеватора
7.6 Окончательный выбор размеров тягового органа
7.7 Размеры барабанов (звездочек)
7.9 Дальнейшие расчеты выполняются аналогично разделу 3
8 Расчет механизма подъёма грузов
8.3 Максимальное усилие на приводном барабане S
8.4 Определяются размеры барабана с учетом выбранного типа каната
8.5 Определяются параметры привода
8.6 Выбор редуктора
9 Выбор приводного механизма
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7

7.2 Требуемый объем ковшей и шаг их установки определяется, используя зависимость производительности ковшовых элеваторов от конструктивных параметров QP, т/ч

, (7.1)

где i объём ковшей, л;

tk шаг ковшей, м;

J – скорость, м/с;

– насыпная плотность груза, т/м3;

– коэффициент заполнения ковшей.

7.2.1 Объем ковшей для ленточных элеваторов i0, л

(7.2)

На основании расчетных данных выбирают размер ковшей и корректируют значение t или (при необходимости).

Для цепных элеваторов шаг ковшей выбирается кратным шагу или двум шагам цепи.

7.2.2 Линейный объём ковшей элеваторов, л/м, определятся из формулы

(7.3)

и по его значению подбирают конкретные размеры ковшей, скорость перемещения, соответствующую объему ковшей и заданной производительности.

7.2.3 При транспортировке кусковых грузов выполняют проверку ковша по наиболь-

шему размеру кусков по формуле

,

(7.4)

где – вылет ковша, м;

– наибольший размер типичных кусков, м;

= 2…5 – коэффициент сортировки.

7.3 Выбор размеров тягового органа

7.3.1 Ширина ленты выбирается в соответствии с шириной ковшей, количество прокладок принимают ориентировочно, согласуясь с диапазоном числа прокладок для выбранной ширины ленты.

7.3.2 Вид цепи, шаг цепи должны быть равными или кратными шагу расстановки ковшей.

7.4 Определяются линейные нагрузки от груза и движущихся элементов элеватора

7.5 Тяговый расчет элеватора

Расчет начинают с точки, имеющей наименьшее натяжение (точка 2 на рисунке 1), исходя из величины силы давления на натяжном устройстве Smin = 500… 3000 Н.

Максимальное натяжение:

Smax = Smin + S2 ; (7.5)

S2 = q0 × × H , (7.6)

где q0 – линейная масса материала в ковшах, кг/м;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

H – высота подъёма груза, м.




Рисунок 1 – Схема ковшового элеватора


После определения величины S max выполняется тяговый расчет элеватора по контуру обычным методом, с учетом всех сопротивлений на участках элеватора, вычерчивается эпюра натяжений.

Определив натяжение во всех точках контура, проверяют надежность сцепления ленты с барабаном по формуле Эйлера:

S max £ × efa , (7.8)

где f – коэффициент трения ленты о барабан, f = 0,3;

a – угол обхвата, a =180о = p рад.

7.6 Окончательный выбор размеров тягового органа

7.6.1 По величине максимального натяжения ленты определяются характеристики ленты по формуле (4.6) при запасе прочности =10 или цепи по формуле (5.13) при К=10.

7.6.2 После окончательного выбора размеров ленты рекомендуется проверить её прочность по опасному сечению (ослабленному отверстиями для крепежных болтов).

7.7 Размеры барабанов (звездочек)

7.8 По тяговому усилию подсчитывается мощность на приводном валу и подбирается электродвигатель по аналогии с расчетом ленточных, цепных конвейеров

Для приводов ковшовых элеваторов рекомендуется применять электродвигатели общепромышленного назначения с повышенным пусковым моментом серии АОП.

Ввиду того, что элеваторы в ряде случаев пускаются в ход под нагрузкой, следует проверить электродвигатель по пусковому моменту с учетом допускаемой потери напряжения в питающей сети.

Проверка электродвигателя выполняется в соответствии с неравенством:

, (7.9)

где – номинальный момент выбранного электродвигателя,

– кратность его пускового момента;

– момент трогания нагруженного элеватора, приведенный к валу электродвигателя,

, (7.10)

где – производительность элеватора, м/ч;

– высота подъема, м;

– радиус приводного барабана (звездочки), м;

J – скорость тягового органа, м/с;

– передаточное отношение привода;

– КПД привода.

7.9 Дальнейшие расчеты выполняются аналогично разделу 3

7.10 Проверяется характер разгрузки элеватора по соотношению между полюсным расстоянием и радиусом барабана (звездочки):

,

(7.11)

где = 895 – полюсное расстояние;

= – радиус барабана (звездочки).

Рекомендуется для быстроходных элеваторов Б1;

для среднескоростных Б=1,5…3; для тихоходных Б>3.


8 РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ГРУЗОВ


8.1 Вычерчивается расчетная схема механизма подъёма, выбирается тип полиспаста

8.2 Рассчитывается максимальное натяжение каната Smax,

,

(8.1)

где – вес груза, Н;

– вес грузозахватного устройства, Н;

– число одинарных полиспастов;

– КПД блоков,

– кратность полиспаста:

,

(8.2)

где – число канатов, на которые подвешен груз,

– число канатов, набегающих на барабан.

8.3 Максимальное усилие на приводном барабане Sр,

, (8.3)

где = 3,5…6,0 – минимальный коэффициент запаса прочности;

– разрывное усилие каната по стандарту, Н.

8.4 Определяются размеры барабана с учетом выбранного типа каната

8.4.1 Диаметр барабана по центру оси каната D0 , м



(8.4)

где – диаметр каната, м;

– коэффициент, учитывающий режим работы.


Таблица 13 – Наименьшие значения коэффициента е


Грузоподъёмная

машина и механизм


Привод

механизмов

Группа

режима

работы

Коэффициент

е


Механизм подъёма

кранов всех типов,

за исключением стреловых

ручной



18


машинный

1М, 2М, 3М

20



25



30



35

Стреловой кран:

а) механизм подъёма груза и стрелы

ручной



16


машинный

1М, 2М, 3М

16



20



20



25

б) механизм для

монтажа крана

машинный

-

16

Электрические тали

машинный

-

22

Грейферные лебедки:

а) для кранов всех

типов, за исключением стреловых


машинный


-


30

б) для стреловых кранов

машинный

-

20

Блоки грейферов

-

-

18

Лебёдки для подъёма:

а) груза

ручной

-

12

машинный

-

20

б) людей

ручной

-

16

машинный

-

25

8.4.2 Длина нарезанной части барабана L1, м


,

(8.5)

где h высота подъёма, м;

t =1,1dk шаг нарезки: t = dkдля гладких барабанов, м.

8.4.3 Толщина стенки барабана

,

(8.6)

где допускаемое напряжение сжатия, Па:

для чугунных барабанов = 90…170 Па;

для стальных барабанов = 110…260 Па.

8.5 Определяются параметры привода

8.5.1 Частота вращения барабана nб, об/мин

,

(8.7)

где – скорость подъёма груза, м/мин.

8.5.2 Крутящий момент на барабане Tб,

,

(8.8)

где – КПД барабана.

8.5.3 Статическая мощность на валу двигателя , кВт

,

(8.9)

где 0,8…0,9 – общий КПД привода;

– число двигателей.

8.5.4 Выбирается электродвигатель.

Для обеспечения надежного пуска должно выполняться условие

,

(8.10)

где – максимальный момент двигателя при пуске, ;

– статический момент нагрузки, ;

=1,1…1,2 – коэффициент, учитывающий вид механической характеристики.

,

(8.11)

где u – передаточное число привода.

8.6 Выбор редуктора

8.6.1 Определяется необходимое передаточное число

,

(8.12)

где – частота вращения двигателя, об/мин.

8.6.2 Выбирается редуктор с передаточным числом up, близким по значению u.

8.6.3 Проверяется отклонение передаточного числа редуктора

,

(8.13)

где =15% – допускаемое отклонение передаточных чисел.


9 ВЫБОР ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА


К выбору приводного механизма приступают после расчета общего передаточного числа для механических приводов:

u = nдв / n б(зв), (9.1)

где nдв – частота вращения вала двигателя,

n б(зв) – частота вращения барабана (звездочки).

При назначении передаточных механизмов механических приводов следует ориентироваться на применение серийных редукторов, которые надежны и долговечны, просты в обслуживании, экономичны.

В настоящее время нормализованы конструкции редукторов типа РМ – горизонтальные цилиндрические, КЦ – коническо-цилиндрические, РЧ – червячные.

Диапазон охватываемых ими передаточных чисел и мощностей достаточно велик.

В том случае, если не удается обеспечить редуктором требуемое передаточное число привода, предусматривают дополнительные передачи. При распределении общего передаточного числа между редуктором и дополнительной передачей следует руководствоваться экономическими соображениями.

Так, например, равенство

(9.2)

может быть осуществлено двумя решениями: или .

Однако второе решение более экономично, т.к. цена и масса редуктора уменьшаются с уменьшением передаточного числа up, а увеличение затрат на изготовление открытой зубчатой передачи c большим передаточным числом не столь велико.

Дополнительные передачи рекомендуется ставить после редуктора. При необходимости размещения дополнительной передачи между электродвигателем и редуктором необходимо проверить способность редуктора передать требуемый момент приводному валу транспортирующей машины, так как передача в несколько раз увеличит нагрузку на редуктор.

После окончательного выбора состава приводного механизма, подбора муфт вычерчивается кинематическая схема привода с соблюдением условных обозначений типовых узлов, принятых ЕСКД.