Расчет пластинчатых конвейеров проводится в два этапа: предварительное (ориентировочное) определение основных параметров; поверочный расчет. Исходными данными для расчета являются:
производительность;
конфигурация трассы;
характеристика транспортируемого груза;
скорость движения полотна;
режим работы.
В соответствии с ГОСТ22281–92 выбирается тип конвейера и тип настила. Настил применяется трех типов:
легкий – при насыпной плотности транспортируемого груза ρ < 1т/м3;
средний – при ρ = 1–2 т/м3;
тяжелый – при ρ > 2 т/м3.
Высота бортов h бортового настила для насыпных грузов выбирается из нормального ряда (по справочнику), для штучных грузов h = 100–160 мм.
Угол наклона конвейера зависит от типа настила и характеристики перемещаемого груза (табл. 4.2), выбранный угол наклона конвейера должен удовлетворять условию β ≤ φ1 – (7–10º), где φ1 – угол естественного откоса груза в движении.
Таблица 4.2
Рекомендации к выбору типа настила
пластинчатого конвейера
|
Тип настила |
Угол наклона конвейера β (º) |
|
Гладкий без бортов |
β' – 9 |
|
Волнистый без бортов |
β' – 5 |
|
Коробчатый без бортов |
35 |
|
Гладкий с бортами |
β' – 6 |
|
Волнистый с бортами |
β' – 3 |
|
Коробчатый с бортами |
35 |
β' – угол трения груза о настил
На настиле без бортов насыпной груз располагается по треугольнику (рис. 4.3) так же, как на ленточном конвейере с прямыми роликоопорами; В – ширина настила, b = 0,85В, φ – угол естественного откоса груза в покое (угол естественного откоса груза в движении φ1 = 0,4 φ).
Рис. 4.3. Расположение насыпного груза на плоском настиле
Площадь сечения насыпного груза на настиле без бортов
 |
(4.1)
где h1 – высота треугольника;
с2 – коэффициент, учитывающий уменьшение площади на наклонном конвейере (табл. 4.3).
Производительность конвейера
 |
, (4.2)
где ρ – плотность груза, т/м3;
v – скорость конвейера, м/с;
Вп – ширина настила без бортов.
Таблица 4.3
Значения коэффициента с2
|
Угол наклона конвейера, град |
Тип настила |
|
|
Без бортов |
С бортами |
|
|
До 10 |
1,00 |
1,00 |
|
10–20 |
0,90 |
0,95 |
|
Более 20 |
0,85 |
0,90 |
Ширина настила без бортов
 |
. (4.3)
Производительность при настиле с бортами (рис. 4.4)
. (4.4)
а б
Рис. 4.4. Типы бортовых настилов:
а – с подвижными бортами; б – с неподвижными бортами
Площадь сечения груза на настиле с бортами
, (4.5)
где Вб – ширина настила с бортами, м;
ψ = 0,65–0,8 – коэффициент наполнения сечения настила.
Полученную ширину настила проверяют по условию кусковатости В ≥ Х2а +200 мм, где Х2 – коэффициент кусковатости. Для сортированного груза Х2 = 2,7; для рядового груза Х2 = 1,7.
Окончательно выбранные значения ширины настила округляются до ближайших значений в соответствии с нормальным рядом.
Для штучных грузов ширину настила выбирают по габаритным размерам груза, способу его укладывания и количеству, при этом зазор между грузами должен составлять 100–300 мм.
Тяговый расчет. В ходе тягового расчета определяют силы сопротивления и натяжения цепей на отдельных участках трассы.
Максимальное натяжение цепей рассчитывается путем последовательного определения сопротивлений на отдельных участках, начиная от точки наименьшего натяжения.
Минимальное натяжение принимают равным не менее 500 Н на одну цепь (обычно Smin= 1–3 кН) [1].
Линейную силу тяжести настила с цепями q0 (Н/м) определяют по справочникам и каталогам, обычно
q0 ≈ 600 B + A, (4.6)
где А – коэффициент, принимаемый в зависимости от типа и ширины настила.
Линейная сила тяжести груза (Н/м)
 |
. (4.7)
Максимальное статическое натяжение цепей
, (4.8)
где Lг и Lх – длины горизонтальной проекции загруженной и незагруженной ветвей конвейера, м;
Н – высота подъема груза, м.
Знак «+» в формуле – для участков подъема, «–» – для участков спуска.
Полное расчетное усилие
Smax = Sст + Sдин , (4.9)
где Sст – статическое натяжение тяговых цепей, Н;
Sдин – динамические нагрузки в тяговых цепях, Н.
Если тяговый элемент состоит из двух цепей, то расчетное усилие на одну цепь учитывается коэффициентом неравномерности ее распределения Сн =1,6–1,8.
Расчетное усилие одной цепи Sрасч = Smax, двух цепей Sрасч = (1,5Smax) / 2.
Окружное усилие на звездочке
Р = ∑ W = Sст – S0 , (4.10)
где Sст – наибольшее статическое усилие в тяговых цепях в точке набегания на приводные звездочки, полученное методом обхода по контуру, Н;
S0 – натяжение цепей в точке сбегания с приводной звездочки, Н.
Мощность привода конвейера
Nв = Q Lг ω / 367, (4.11)
где Q – производительность, т/ч;
Lг – горизонтальная проекция длины, м;
ω0 – обобщенный коэффициент сопротивления движению.
Далее производится выбор двигателя, определение передаточного числа и выбор редуктора; определение фактической скорости движения и уточнение производительности; определение статического тормозного момента (для наклонных конвейеров); расчет тормозного момента; определение хода натяжного устройства [5].
Поверочный расчет включает уточненный тяговый расчет методом обхода по контуру; проверку выбранной тяговой цепи; проверку рассчитанной мощности привода; выбор типа натяжного устройства.