Механизация литейного цеха на грузовом АТП на 250 автомобилей

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Анализ существующих конструкций

2. Расчет главного конвейера

2.1 Исходные данные

2.2 Выбор элементов конвейера

2.2.1 Определение ширины ленты

2.2.2 Параметры ленты

2.2.3 Параметры роликоопор

2.2.4 Параметры барабана

2.3 Тяговый расчет

2.3.1 Расчет сопротивлений перемещению рабочего органа конвейера на отдельных участках

2.3.2 Расчет сопротивлений движению ленты методом «Обхода по контуру ленты»

2.3.3 Точки с минимальным натяжением ленты на холостой и рабочей ветвях /9/

2.3.4 Определение радиуса кривизны ленты /3/

2.3.5 Расчет приводного барабана по тяговой способности

2.3.6 Удельное давление конвейерной ленты на футеровку приводного барабана /6/

2.4 Расчет и выбор элементов привода

2.4.1 Мощность, необходимая для привода конвейера

2.4.2 Выбор редуктора

2.4.3 Расчет цепной передачи /8/

2.5 Расчет динамических режимов работы привода

2.6 Проверка электродвигателя по условиям пуска и подбор тормоза

2.6.1 Определение время пуска

2.6.2 Подбор тормоза

2.7 Выбор натяжного устройства

3. Расчет ленточного питателя

3.1 Исходные данные

3.2 Выбор элементов питателя

3.2.1 Определение ширины ленты

3.2.2 Параметры ленты

3.2.3 Параметры роликоопор

3.2.4 Параметры барабана

3.3 Тяговый расчет

3.3.1 Расчет сопротивлений перемещению рабочего органа питателя на отдельных участка

3.3.2 Расчет сопротивлений движению ленты методом «Обхода по контуру ленты»

3.3.3 Точки с минимальным натяжением ленты на холостой и рабочей ветвях

3.3.4 Число прокладок в ленте из условия ее прочности /9/

3.3.5 Расчет приводного барабана по тяговой способности

3.3.6 Удельное давление ленты на футеровку приводного барабана /6/

3.4 Расчет и выбор элементов привода

3.4.1 Мощность, необходимая для привода питателя

3.4.2 Выбор редуктора

3.5 Расчет динамических режимов работы привода

3.6 Проверка электродвигателя по условиям пуска

3.6.1 Определение время пуска

3.7 Выбор натяжного устройства

4. Расчет приводного барабана питателя на прочность

5. Охрана труда

5.1 Общие положения

5.2 Возможные причины нанесения вреда здоровью и жизни человека при работе конвейера, ленточного питателя (далее конвейер) и способы их предотвращения

5.3 Элементы контроля работы конвейера

5.3.1 Устройства контроля провеса ленты

5.3.2 Устройство контроля скорости ленты

5.3.3 Устройство контроля схода ленты

5.3.4 Устройство защиты от переполнения перегрузочной воронки

5.3.5 Аварийный останов двигателя привода

5.4 Ограждение узлов конвейера

5.5 Управление конвейером

5.6 Обязанности обслуживающего персонала

6. Эксплуатационная часть

6.1 Техническое обслуживание и ремонт механизированного участка транспортирования формовочной земли

6.2 Смазка конвейера

6.3 Характерные неисправности конвейера и способы их устранения

7. Экономическая часть Заключение Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Современное грузовое автотранспортное предприятие, рассчитанное на большое количество автомобилей (свыше 200) не обходится без ремонтного комплекса самих машин. Это обусловлено тем, что организация технического обслуживания и ремонта грузовой техники является весьма сложным процессом. На проектируемом предприятии на 300 автомобилей предлагается использовать мини-литейный цех, а также цех механической обработки деталей и механосборочный цех соответственно. Основой проектируемого предприятия является, конечно же мини-литейный цех, в котором производится плавка металла в оболочковые формы. Эти формы производятся из земли с одноименным названием формовочная. Для слаженной организации выплавки металла в формы необходимо этот процесс механизировать с помощью машин непрерывного транспорта, а именно ленточных конвейеров.

На современном предприятии для механизации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ применяют системы из нескольких транспортирующих машин и устройств, работающих совместно с техническим оборудованием. Такие системы наиболее эффективны экономически и наиболее совершенны по техническому уровню тогда, когда они содержат полный комплекс машин и устройств, обеспечивающих механизированное перемещение грузов на всем протяжении грузопотока от первой до последней технологической операции, как на основных, так и на вспомогательных участках производства. При этом труд рабочих сводится к управлению машинами и контролю их работы, выполнению отдельных технологических операций и проведению планово-предупредительного ремонта оборудования. Такая наиболее совершенная форма механизации называется комплексной.

В данном дипломном проекте проектируется механизация участка литейного цеха, заключающаяся в применении одного ленточного конвейера со сложной трассой, двух ленточных питателей и накопительных бункеров по которым транспортируется формовочной земли от смешивающих бегунов до формовочных машин. Механизация литейного участка по схеме «1 ленточный конвейер + 2 питателя» имеет ряд достоинств по сравнению с другими возможными схемами механизации: возможность как совместной работы главного конвейера и питателей, так и отдельно питателей при полных накопительных бункерах; возможность работы одновременно и порознь питателей; главный конвейер со сложной трассой обеспечивает подъем формовочной земли на нужную высоту, в связи с чем применение дополнительных транспортирующих машин (скребково-ковшовые, ковшовые конвейеры) не требуется; применяемая резинотканевая лента служит несущим и тяговым элементом, обеспечивает плавность работы конвейера.

Спроектированная в данном дипломном проекте транспортирующая линия для подачи формовочной земли к формовочным машинам отвечает технологическим условиям работы грузового автотранспортного предприятия которое рассчитанное на 250 автомобилей.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ На современных предприятиях конвейеры применяют в качестве: 1) высокопроизводительных транспортных машин, передающих грузы из одного пункта в другой на участках внутризаводского и в ряде случаев — внешнего транспорта; 2) транспортных агрегатов мощных перегрузочных устройств (например, мостовых перегружателей, отвалообразователей и т. п.) и погрузочно-разгрузочных машин; 3) машин для перемещения грузов-изделий по технологическому процессу поточного производства от одного рабочего места к другому, от одной технологической операции к другой, устанавливающих, организующих и регулирующих темп производства и совмещающих, в ряде случаев, функции накопителей (подвижных складов) и распределителей грузов-изделий по отдельным технологическим линиям; 4) машин и передаточных устройств в технологических и автоматических линиях изготовления и обработки деталей и сборочных единиц изделий. Тесная связь конвейеров с общим технологическим процессом производства обусловливает их высокую ответственность. Нарушение работы хотя бы одного конвейера в общей транспортно-технологической системе вызывает нарушение работы всего комплекса машин системы и предприятия в целом. Любая автоматическая технологическая система не может работать при неисправности транспортных агрегатов. Следует также иметь в виду, что конвейеры по транспортно-технологическому назначению, как правило, не имеют дублеров. Следовательно, транспортирующие машины непрерывного действия являются исключительно важными и ответственными звеньями оборудования современного автотранспортного предприятия, от действия которых во многом зависит успех его работы. Эти машины должны быть надежными, прочными и долговечными, удобными в эксплуатации и способными работать в автоматическом режиме.

Наибольшее распространение получили ленточные конвейеры, широко применяемые в промышленности.

Ленточный конвейер — наиболее распространенная транспортирующая машина, широко применяемая в промышленности. Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния во всех областях современного промышленного и сельскохозяйственного производства, при добыче полезных ископаемых, в литейных цехах (подача и распределение земли и уборка отходов), на складах и в портах, используют в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств, а также машин, выполняющих технологические функции.

Большое распространение ленточные конвейеры получили благодаря возможности получения высокой производительности (до 30 000 т/ч), большой длине транспортировки (до 3−4 км в одном конвейере и до 100 км в системе нескольких конвейеров), простоты конструкции и эксплуатации и высокой надежности работы.

Ленточные конвейеры классифицируются по следующим признакам:

— по области применения — на конвейеры общего назначения (ГОСТ 22 644−77-ГОСТ 22 647−77) и специальные (для погрузочных машин, транспортирования людей, передвижные, катучие) и подземные;

— по расположению на местности — на стационарные и подвижные, передвижные и переносные, переставные;

— по форме трассы — на простые с одним прямолинейным участком и сложные с ломаной трассой. состоящие из горизонтальных и наклонных участков, соединенных перегибами, а также криволинейные, изгибающие в плоскости ленты (пространственные);

— по направлению движения груза — на подъемные с уклоном вверх и спускные с уклоном вниз (бремсберговые);

— по форме ленты и размещению груза на ней — на конвейеры с плоской и желобчатой лентой, с верхней (основной тип) и нижней или с обеими несущими ветвями;

— по типу тягового элемента — на конвейеры с резинотканевой, резонотросовой, стальной и проволочной лентами;

— по углу наклона трассы — на горизонтальные, пологонаклонные, крутонаклонные (более 27°) и вертикальные;

— по разделению тяговой и несущей функций между элементами — на канатно-ленточные и ленточно-цепные.

Несущим и тяговым элементом ленточного конвейера общего назначения является бесконечная гибкая лента, опирающаяся верхней (рабочей) и нижней (холостой) ветвями на роликовые опоры и огибающая на концах конвейера приводной и натяжной барабаны. Движение передается ленте фрикционным способом от приводного барабана. Необходимое первоначальное натяжение на сбегающей ветви ленты создается натяжным барабаном при помощи натяжного устройства грузового или винтового типа. Сыпучий груз подается на ленту через загрузочную воронку, устанавливаемую обычно в начале конвейера у концевого барабана. Разгрузка ленты может быть концевой или промежуточной, для чего используют передвижную разгрузочную тележку или стационарные плужковые сбрасыватели. Направление потока сбрасываемого с барабана груза обеспечивается разгрузочной коробкой, имеющей одну или две воронки.

Для очистки рабочей стороны ленты от оставшихся частиц устанавливают вращающиеся щетки (капроновые. резиновые) или неподвижный скребок. Для многих видов грузов установка очистного устройства совершенно необходимо, так как прилипшие частицы образуют на роликах трудноудаляемую неровную корку и могут привести к неравномерному их вращению, вызывающему ускоренное изнашивание ленты. Хорошо очищает ленту вращающейся барабан с резиновыми спиральными скребками.

Для сбрасывания случайно попавших на внутреннюю поверхность нижней ветви ленты частиц перед натяжным барабаном рекомендуется устанавливать дополнительный сбрасывающий скребок. Очистка ленты после приводного барабана необходима еще и потому, что прилипшие частицы, осыпаясь от встряхивания на каждой опоре нижней ветви, могут образовывать завалы из мелких частиц, усложняющие эксплуатацию конвейера.

Для центрирования хода обеих ветвей ленты и исключения ее чрезмерного поперечного смещения применяют различные центрирующие роликовые опоры.

Привод ленточного конвейера состоит из барабана, электродвигателя, редуктора и соединительных муфт. На поворотных участках ветвей трассы устанавливают роликовые батареи.

Все элементы конвейера монтируют на металлоконструкции, прикрепляемой к фундаменту или к опорным частям здания. Металлоконструкцию с приводом и разгрузочной коробкой называют приводной станцией. Часть конструкции с натяжным устройством и загрузочной воронкой составляет натяжную станцию. Между обеими станциями расположена средняя часть конвейера, которая выполнена из одинаковых линейных секций. Линейные секции, переходные участки, приводная и натяжная станции соединены болтами. Как правило, для сыпучих грузов применяют многороликовые опоры, формирующие желобчатую ленту. Такая форма ленты при одинаковых ширине и скорости позволяет получит более чем двукратное увеличение производительности при исключении просыпания груза.

Помимо указанных выше элементов, конвейеры оборудуют стопорными устройство или двухколодочными нормально закрытыми тормозами, а также размещенными на наклонных участках трассы ловителями ленты на случай ее обрыва, приспособлениями безопасности и автоматическими устройствами управления.

Особенности конструкции конвейера зависят от типа применяемых лент. Применение гибкого тягового элемента в ленточных конвейерах обеспечивает транспортирование грузов с высокими скоростями движения, плавность хода и высокую производительность при сравнительно малой распределенной нагрузке; использование фрикционного привода (гладкого барабана), исключающего зависимость тяговой способности от удлинения ленты; сравнительную простоту конструкции и эксплуатации, малую собственную массу; сочетание в одной ленте функций несущего и тягового элементов; отсутствие шарниров и подобных им быстроизнашиваемых частей. К недостаткам ленты можно отнести сложность изготовления и высокую стоимость из-за использования дефицитных материалов (каучука, хлопчатобумажной и синтетических ткани); невысокую прочность наружной резиновой обкладки, подверженной быстрому разрушению при транспортировании острокромочных твердых и тяжелых насыпных грузов; сложность соединения концов ленты, текущего ремонта, очистки от липких грузов; повышенное первоначальное натяжение, необходимое для нормальной работы фрикционного привода, и значительное удлинение (до 4%) при рабочих натяжениях, требующее большого хода натяжного устройства.

По типу тягового каркаса различают резинотканевые и резинотросовые ленты. У резинотканевых лент тяговым каркасом служат прокладки из различных тканей, расположенные послойно с резиновыми прослойками параллельно друг другу вдоль ленты. К преимуществам резинотканевой ленты относятся возможность большого набора лент по прочности, универсальность выполнения стыкового соединения (с механическим соединителями, вулканизацией и т. п.), повышенная стойкость к продольным порывам, высокая амортизирующая способность при динамических нагрузках. Недостатками являются большое удлинение, увеличенные диаметры барабанов при большом числе прокладок.

Резинотросовые ленты в качестве каркаса имеют стальные тросы с латунизированной поверхностью для лучшего сцепления с резиной, уложенные в один ряд параллельно друг другу вдоль ленты. К преимуществам резинотросовых лент относятся высокая прочность, малое удлинение, повышенный срок службы, а к недостатком — большая масса, сложность изготовления стыкового соединения концов ленты, сравнительно меньшая стойкость к продольным порывам и перегибам в вертикальной плоскости.

Для загрузки конвейера применяют питатели с принудительной и строго определенной подачей груза, соответствующей расчетной производительности конвейера. В целях безопасности обслуживания на конвейерах применяют приспособления для контроля над работой механизмов и выключатели, позволяющие остановить конвейер в любом месте его трассы.

2. РАСЧЕТ ГЛАВНОГО КОНВЕЙЕРА

2.1 Исходные данные

Производительность 80 т/ч

Транспортируемый материал земля формовочная

Скорость движения ленты 0,25 м/с Загрузка из бункера Разгрузка через плужковый разгружатель Общая длина конвейера 53 м Рисунок 1 — Принципиальная схема конвейера

2.2 Выбор элементов конвейера

2.2.1 Определение ширины ленты При транспортировке насыпных грузов ширину ленты определяют по максимальной расчетной производительности и крупности транспортируемых кусков.

Необходимая ширина ленты определяется по формуле (1)

(1)

где — коэффициент использования ширины ленты, =0,9 /5, с. 124/;

— коэффициенты производительности, зависящие от формы роликоопоры;

— коэффициент, учитывающий наклонного участка;

— угол естественного откоса, =40° /9, с. 31/;

— скорость движения ленты, м/с;

— плотность груза, =1,3 т/м3 /9,с. 31/

Для трехроликовой опоры

(2)

(3)

где — угол наклона боковых роликов, принимаем =20°.

Коэффициент, учитывающий наличие наклонного участка

(4)

где — угол наклона конвейера, =15°.

Выбираем ширину конвейерной ленты по ГОСТ Ту 22 644−77 В=650мм /3, с. 411/.

2.2.2 Параметры ленты Выбираем предварительно резинотросовую ленту 2РТЛ-1500 /9, с. 105/ шириной 650 мм с диаметром троса 4,2 мм. Общая толщина 18 мм. Масса 1 погонного метра ленты /9, с. 105/

2.2.3 Параметры роликоопор Для опоры ленты на участке между концевыми барабанами устанавливаются роликоопоры. Расстояние между роликоопорами в соответствии с рекомендациями /9, с. 110/ для верхней ветви при В = 650 мм и плотностью груза =1,3 т/м3 =1,3 м.

Расстояние между роликоопорами для нижней ветви

(5)

Расстояние между роликоопорами под загрузочным устройством

(6)

Диаметр ролика роликоопоры при В=650мм DP =89 мм /9, с. 110/.

Определяем масса вращающихся частей роликоопор.

Для трехроликовой опоры /5, с. 129/

(7)

где — эмпирические коэффициенты,, /5, с. 130/.

Распределенные массы вращающихся частей опор.

Верхние роликоопоры

(8)

Нижние роликоопоры

(9)

Роликоопоры под загрузочным устройством

(10)

2.2.4 Параметры барабана Для конвейеров с резинотканевой лентой диаметр приводного барабан определяется по формуле (11):

(11)

где — коэффициент, зависящий от типов прокладок в ленте,

=140 /9, с. 117/;

— коэффициент, зависящий от назначения барабана, для барабана однобарабанного привода, =1.

Диаметр барабана в соответствии с рекомендациями /9, с. 118/ D=630 мм.

Диаметр концевого барабана принимаем

(12)

Длину барабана находим по формуле (13):

(13)

2.3 Тяговый расчет

2.3.1 Расчет сопротивлений перемещению рабочего органа конвейера на отдельных участках Сопротивление движению ленты на прямолинейных участках: на нижней (обратной ветви):

(14)

на верхней (рабочей ветви)

(15)

где l, h — горизонтальная и вертикальная проекция длины рассматриваемого прямолинейного участка, м;

wН, В — коэффициент сопротивлений на нижней, верхнее ветвях;

qГ — распределенная масса транспортируемого груза, кг/м.

(16)

В формулах (14), (15) у второго члена знак «плюс» принимается для участков подъема, «минус» — для спусков.

Сопротивление на загрузочном устройстве

(17)

где ѓЛ — коэффициент трения груза о ленту, fЛ=071 /9, с. 133/;

vГРЛ — проекция скорости падения груза на направление движения ленты.

vГРЛ =0,5 v=0,5· 0,25=0,125 м/с (18)

ѓ дкоэффициент трения о направляющие борта, fд=0,65;

Кд-коэффициент бокового давления груза на направляющие борта.

(19)

где ВCP — среднее расстояние между бортами.

(20)

vср — средняя скорость движения груза

(21)

Сопротивление движению ленты в месте разгрузки груза при помощи плужкового разгружателя с неподвижным щитом

(22)

где — коэффициент удельного сопротивления, =2,7/9, с. 133/

Сопротивление на отклоняющих роликах и барабанах определяется по формуле

SСБ = лБSНБ, (23)

где SНБ — натяжение ленты, набегающей на отклоняющий барабан (роликовую батарею), Н;

SСБ — натяжение ленты, сбегающей с отклоняющего барабана (роликовой батареи), Н;

лБ — коэффициент сопротивления движению на барабане (роликовой батареи), лБ = 1,02ч1,04.

2.3.2 Расчет сопротивлений движению ленты методом «Обхода по контуру ленты»

Подробный тяговый расчет конвейера в соответствии с рекомендациями /9/ выполняют методом последовательного суммирования сил сопротивления движению ленты на всей трассе конвейера. Контур трассы конвейера разделяют на отдельные участки по виду сопротивлений — прямолинейные (горизонтальные, наклонные), поворотные — отклонения ленты на роликах или барабанах. Нумерацию и расчет начинают от точки сбегания ленты с приводного барабана и продолжают по всему контору трассы до конечной точки набегания ленты на приводной барабан.

Рисунок 2 — Схема для расчета конвейера Натяжение ленты в отдельных точках трассы конвейера Усилие в точке 1

Усилие в точке 2

Усилие в точке 3

Усилие в точке 4

Усилие в точке 5

Усилие в точке 6

Усилие в точке 7

Усилие в точке 8

Усилие в точке 9

Усилие в точке 10

По общей теории фрикционного однобарабанного привода соотношение между натяжениями ветвей ленты — набегающей на приводной барабан SНБ и сбегающей SСБ при отсутствии скольжения определяются зависимостью

(24)

где µ - коэффициент трения (сцепления), µ=0,4 /9, с. 115/;

— угол обхвата лентой барабана, рад.

Тогда

2.3.3 Точки с минимальным натяжением ленты на холостой и рабочей ветвях /9/

Определим величину минимального натяжения холостой ветви ленты в точке 10 из условия допускаемого провеса ее между роликоопорами по формуле (25):

Smin х?8 qЛ соs в? РН g= 8· 181·0,96·3·9,8·10−3 = 4,064 кН (25)

Минимальное натяжение ленты для верхней загруженной рабочей ветви

Smin p? Ke (qГР+qЛ)?РВ cos в g, (26)

где Keкоэффициент, Ke=5ч10, принимаем Ke=6.

Smin p?6(88,88+18)1,3· 0,95·9,8·10−3=7,76 кН

2.3.4 Определение радиуса кривизны ленты /3/

При огибании вогнутой поверхности минимальный радиус переходной кривой, образуемой роликами, должен быть таким, чтобы лента при наибольшем возможном натяжении все же касалась роликов. Определить этот радиус можно из следующих соображений.

Рисунок 3 — Переходные кривые тягового элемента Лента провисает приблизительно по параболе, радиус кривой которой

(27)

где S — натяжение ленты на концах криволинейного участка;

— угол между горизонталью и хордой, стягивающие концевые точки криволинейного участка;

— угол между горизонталью и касательной к кривой в месте наибольшего провеса.

Так как и не превышают 22° и, то

(28)

2.3.5 Расчет приводного барабана по тяговой способности

Тяговое усилие на барабане

W=S10 -S1=13 630−2281=11 249 Н (29)

Усилие в сбегающей ветви приводного барабана

(30)

где мкоэффициент трения (сцепления) ленты с барабаном, м=0,1ч0,5;

бугол обхвата лентой приводного барабана, рад.;

К3- коэффициент запаса сцепления /6/, К=1,1ч1,35, принимаем К=1,1.

Тяговый коэффициент

(31)

Необходимый угол обхвата лентой барабана

рад =2120 (32)

Угол обхвата лентой приводного барабана при однобарабанном приводе б=210ч2300, максимальное значение угла обхвата барабана для однобарабанного привода б= /5/.

2.3.6 Удельное давление конвейерной ленты на футеровку приводного барабана /6/

(33)

где [р] - допускаемое среднее давление между лентой и барабаном. [р]=(1,0ч1,1)· 102 кПа — для резиновых лент.

2.4 Расчет и выбор элементов привода

2.4.1 Мощность, необходимая для привода конвейера Мощность (кВт) приводного двигателя с учетом коэффициента запаса

(34)

где КЗ — коэффициент запаса, КЗ=1,1…1,2;

— общий КПД механизма привода, обычно = 0,8…0,9.

По найденной мощности выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 750 об/мин и скольжением 7,0% 4А 100 L8 УЗ ГОСТ 19 523–81 с параметрами /8, с. 390/

Nдв =5,5 кВт пдв =750 мин-1

S=7,0%

=5,2•10−2 кг•м2

Номинальная частота вращения

(35)

Угловая скорость по формуле

(36)

2.4.2 Выбор редуктора Угловая скорость вращения вала барабана

(37)

Проверим общее передаточное отношение:

(38)

Выбираем цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор Ц2−250 со следующими параметрами /1, т. 2, с. 218 /

UРЕД =31,5

МТ=4 кНм

DРЕД=30 мм Найдем передаточное число цепной передачи

(39)

Принимаем по рекомендации /8/ UЗУБ=3.

Тогда общее передаточное механизма незначительно измениться i=92,3.

2.4.3 Расчет цепной передачи /8/

Определяем число зубьев звездочек:

ведущей,

(40)

ведомой

(41)

Среднее значение принимаем ориентировочно по /8, с. 150/: =36МПа, число рядов цепи m =1.

Определяем вращающийся момент на валу ведущей звездочки

(42)

где — угловая скорость вращения ведущей звездочки.

Коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации цепной передачи

(43)

где кД — динамический коэффициент, кД =1 — при спокойной нагрузке;

кА — коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния, кА =1 — при а=(30…50)t;

кН — коэффициент, учитывающий влияние наклона цепи, кН = - при наклоне до 60°;

кР — коэффициент, зависящий от способа регулирования натяжения цепи, кР =1,25 — при периодическом;

кСМ — коэффициент, зависящий от способа смазывания цепи, кСМ =1,3 -при периодическом;

кП — коэффициент, учитывающий периодичность работы передачи, кП=1,25 — при двухсменной.

По формуле находим шаг цепи

(44)

Принимаем ближайшее значение /8, с. 149/ t=50,8 мм;

проекция опорной поверхности шарнира АОП =646 мм2;

разрушающая нагрузка Q=226,8 кН; q=9,7 кг/м.

Уточняем среднее значение =27 МПа /8, с. 150/.

Расчетное давление определяем по формуле

(45)

здесь (46)

где

(47)

Условие р? выполнено.

Определяем число звеньев цепи по формуле (51); предварительно находим суммарное число зубьев

(48)

Поправка

(49)

(50)

Число звеньев цепи

(51)

Уточняем межосевое расстояние по формуле

(52)

Для свободного провисания цепи предусматривается возможность межосевого расстояния на 0,4%, т. е на 1513,5· 0,004=6 мм.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек по формуле ведущей

(53)

ведомой

(54)

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек:

ведущей

(55)

здесь d1 — диаметр ролика, d1=28,58 мм /8, с. 147/.

Определяем силы действующие на цепь:

окружная Ft=8194,4 Н;

центробежная

(56)

от провисания цепи

(57)

Проверяем коэффициент запас прочности S по формуле

(58)

Нормативный коэффициент запаса прочности /8, с. 151/; условие выполняется.

2.5 Расчет динамических режимов работы привода

Процесс пуска конвейера состоит из двух периодов: трогания с места и разгон всех движущихся частей до номинальной скорости. Динамические нагрузки на ленту и привод зависят от времени пуска и ускорения при пуске конвейера.

Рекомендуемые значения ускорений при пуске ј=(0,1ч0,2) м/с2. Принимаем ј=0,15м/с2.

Максимальное натяжение ленты

Smax = SПУСК = SСТ+SДИН (59)

(60)

где — первоначальное пусковое натяжение сбегающей ленты, создаваемое натяжным устройством, Н.

(61)

— коэффициент увеличения сопротивления при пуске, при t > 00С, =1,2;

— статические сопротивления движению ленты соответственно на нижней и верхней ветвях конвейера, Н

(62)

(63)

— обобщенный коэффициент местных сопротивлений на оборотных барабанах, =2,5

ки — коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс роликов и барабанов, ки =0,05 /9, с. 135/.

Проверяем ленту на прочность

(64)

Допускаемое ускорение при пуске конвейера

(65)

где Б1 — расчетный коэффициент, Б1=0,4ч0,8. Б1 =0,4;

е — относительное удлинение ленты при допустимой нагрузке, е =0,0025;

— расчетный коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам на подшипниках качения при пуске конвейера.

?КСП· щР (66)

КСП=1,2ч1,5 — коэффициент увеличения сопротивления (меньшее значение принимается при температуре окружающей среды выше 00С);

— коэффициент сопротивления движению ленты при ее установившимся движении по роликоопорам.

=1,2 · 0,32=0,038

— длина конвейера, м Принимаем ј=0,15м/с2 <, что соответствует рекомендациям.

Максимально возможное ускорение, при котором сохраняется надежное положение груза на ленте при пуске конвейера

(67)

где Б2- коэффициент безопасности, Б2=0,6ч0,8;

f2 — коэффициент трения груза о ленту, f2=0,8ч1,0.

Минимальное время пуска

(68)

2.6 Проверка электродвигателя по условиям пуска и подбор тормоза

2.6.1 Определение время пуска Время © пуска конвейера определяется по пусковым характеристикам электродвигателя привода

(69)

где (GD2)K — момент инерции всех движущихся частей конвейера, приведенный к валу двигателя, кг • м2 ;

МП.С. — средний пусковой момент электродвигателя;

МСТ. — момент статических сил сопротивления при установившемся движении конвейера, приведенный к валу электродвигателя, Н•м;

kу — коэффициент, учитывающий упругое удлинение ленты, обеспечивающее неодновременность приведения масс конвейера (для резинотканевых лент kу =0,9…2).

Маховый момент движущихся частей конвейера

(70)

где КК — коэффициент приведения вращающихся частей механизма привода к ротору двигателя, КК=1,1…1,2;

— маховый момент ротора электродвигателя и муфты Принимаем по каталогу маховый момент муфты упругой втулочно-пальцевой с тормозным шкивом МУВП 250 /1, т. 2, с. 308/ =0,24 кг· м2

L — длина конвейера, м;

з — общий КПД механизмов привода;

— массы вращения частей соответственно роликоопор на верхней и нижней ветвях и барабанов, установленных на конвейере, кг.

Момент статических сил сопротивления при установившемся движении конвейера, приведенный к валу двигателя, определяется по формуле:

(71)

где пБ — частота вращения барабана, об/мин.

(72)

Для электродвигателя с фазовым ротором, включаемого в сеть через пусковое устройство, принимают

(73)

Для выполнения условия (время пуска конвейера в 5−10 раз больше времени распространения динамического импульса) соответствующей электросхемой должно быть обеспеченно условие

(74)

— условие выполняется Время © пуска конвейера должно отвечать условию /6/

(75)

— условие выполняется

2.6.2 Подбор тормоза Момент статических сопротивлений на приводном валу конвейера, необходимый для предотвращения его обратного хода.

(76)

где — КПД барабана, =0,96 ч0,98;

Ккоэффициент возможного уменьшения сопротивлений конвейера: для ленточного конвейера К=0,55ч0,6.

Момент статических сопротивлений на валу двигателя при торможении

(77)

Момент сил инерции на валу двигателя при торможении

(78)

где tТ=(2?Т)/VЛ =(2· 2,25)/1,6=3,13 с;

?Тмаксимальный путь торможения конвейера из условия избежания засыпки грузом узла перегрузки, ?=2 ч3 м.

Момент сил инерции на приводном валу при торможении конвейера

(79)

Расчетный тормозной момент на валу двигателя конвейера

(80)

Расчетный тормозной момент на валу двигателя, необходимый для предотвращения засыпки узла перегрузки Из справочника /1, т. 2, с. 284/ выбираем стандартный тормоз ТКГ — 200 с параметрами МТ =300 Нм Тип толкателя — ТГМ-25

Диаметр шкива — 200 мм Масса — 35 кг

2.7 Выбор натяжного устройства Для выбора типоразмера натяжного устройства определяем минимальное натяжение ленты

(81)

Минимальное требуемое натяжное усилие (Н) равно двойному натяжению ленты:

(82)

По натяжному усилию выбираем стандартное винтовое натяжное устройство со следующими параметрами /3/

Усилие натяжения — 6,4 кН Ширина ленты — 650 мм Диаметр барабана — 630 мм Масса — 260 кг

3. РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО ПИТАТЕЛЯ конвейер привод питатель ленточный

3.1 Исходные данные

Производительность 40 т/ч

Транспортируемый материал земля формовочная

Загрузка из бункера Разгрузка через приводной барабан Общая длина питателя 4 м Рисунок 3 — Принципиальная схема питателя

3.2 Выбор элементов питателя

3.2.1 Определение ширины ленты При транспортировки насыпных грузов ширину ленты определяют по максимальной расчетной производительности и крупности транспортируемых кусков.

Необходимая ширина ленты определяется по формуле (83)

(83)

где КПкоэффициент площади поперечного сечения груза на ленте, КП= 240 /9, с. 130/.

По конструктивным соображениям выбираем ширину ленты из стандартного ряда по ГОСТ Ту 22 644−77 В=1000мм.

3.2.2 Параметры ленты Выбираем предварительно ленту /3, с. 413/ типа 2, шириной 1000 мм с 4 прокладками из БКНЛ — 100 с прочностью Кр=100 м/мм, с обкладками типа Б толщиной на рабочей поверхности дР=3 мм, на рабочей — дН=2 мм. Масса 1 погонного метра ленты 17,3 кг/м /9, с. 132/.

Лента 2−1000−4-БКНЛ-100−3-2-Б ГОСТ 20–76.

Толщина ленты определяется

(84)

где — число прокладок;

— расчетная толщина тягового каркаса, =1,3 /5, с. 97/.

мм

3.2.3 Параметры роликоопор Для опоры ленты на участке между концевыми барабанами устанавливаются роликоопоры. Расстояние между роликоопорами в соответствии с рекомендациями /3/ для верхней ветви питателя при В=1000мм и плотностью груза =1,3 т/м3 =0,3 м.

Расстояние между роликоопорами для нижней ветви определяем по формуле (5)

Диаметр ролика роликоопоры при В=1000мм DP =108 мм //9, с. 110/.

Определяем масса вращающихся частей роликоопор.

Для однороликовой опоры /5, с. 130/

(85)

Распределенные массы вращающихся частей опор.

Верхние роликоопоры Нижние роликоопоры

3.2.4 Параметры барабана Для питателя с резинотканевой лентой диаметр приводного барабан определяется по формуле (11):

Диаметр барабана в соответствии с рекомендациями /9, с. 118/ D=400мм.

Диаметр концевого барабана принимаем Длину барабана находим по формуле (13)

3.3 Тяговый расчет

3.3.1 Расчет сопротивлений перемещению рабочего органа питателя на отдельных участка Сопротивление движению ленты на прямолинейных участках: на нижней (обратной ветви):

(86)

на верхней (рабочей ветви)

(87)

где — коэффициент сопротивления верхней ветви ленты, для ленточных питателей =0,2 /3, с. 474/.

qГ — распределенная масса транспортируемого груза, кг/м Сопротивление движению ленты питателя от нормальной силы Т, действующей на ленту в месте загрузки при квадратном выходном отверстии бункера /3, с. 469/

(88)

где в, а — стороны выходного отверстия бункера, м.

3.3.2 Расчет сопротивлений движению ленты методом «Обхода по контуру ленты»

Определим тяговое усилие питателя методом обхода его по контуру.

Разобьем трассу питателя на отдельные участки. Определим натяжение ленты в отдельных точках трассы питателя. Обход начинаем с точки с минимальным натяжением ленты.

Рисунок 5 — Схема для расчета питателя Натяжение ленты в отдельных точках трассы питателя Усилие в точке 1

Усилие в точке 2

Усилие в точке 3

Усилие в точке 4

Усилие в точке 5

По общей теории фрикционного однобарабанного привода соотношение между натяжениями ветвей ленты — набегающей на приводной барабан SНБ и сбегающей SСБ при отсутствии скольжения определяются зависимостью Тогда

3.3.3 Точки с минимальным натяжением ленты на холостой и рабочей ветвях Определим величину минимального натяжения холостой ветви ленты в точке 5 из условия допускаемого провеса ее между роликоопорами по формуле

Smin х?8 qЛ ?РН g= 8· 17,3·1·9,8·10−3 = 1,35 кН Минимальное натяжение ленты для верхней загруженной рабочей ветви

Smin p?6(44,44+17,3)03· 9,8·10−3=1,089 кН

S5=29 639 Н > Smin p=1089 Н — условие выполняется

3.3.4 Число прокладок в ленте из условия ее прочности /9/

Необходимое количество прокладок в ленте:

(89)

где Smax=S10 — максимальное усилие в ленте;

Ккоэффициент запаса прочности ленты;

Крмаксимально допустимая рабочая нагрузка тяговых прокладок, Н/мм.

КР=К0/(Кпр Кст Кт Креж), (90)

где К0- номинальный запас прочности, К0=7;

Кст — коэффициент прочности стыкового соединения концов ленты, Кст=0,9;

Кткоэффициент конфигурации трассы, Кт=0,85;

КРЕЖкоэффициент режима работы конвейера, Кр=1;

КПР — коэффициент прочности, КПР = 0,9

КР=7/(0,9· 0,9·0,85·1)=10,4

Тогда

iп = (29 639· 10,4)/(100·1000) =3

Выбранная предварительно лента с прокладками типа БКНЛ-100 удовлетворяет по условиям прочности.

3.3.5 Расчет приводного барабана по тяговой способности

Тяговое усилие на барабане по формуле (29)

W=S5 -S1=29 639−5330,75=24 308,25Н Тяговый коэффициент

Необходимый угол обхвата лентой барабана по формуле рад =204,70

Угол обхвата лентой приводного барабана при однобарабанном приводе б=210ч2300, максимальное значение угла обхвата барабана для однобарабанного привода б=/5/.

3.3.6 Удельное давление ленты на футеровку приводного барабана /6/

Удельное давление ленты на футеровку приводного барабана определяется по формуле (33)

3.4 Расчет и выбор элементов привода

3.4.1 Мощность, необходимая для привода питателя Требуемая мощность (кВт) приводного двигателя с учетом коэффициента запаса по формуле (34)

По найденной мощности выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 750 об/мин и скольжением 7,0% 4А 160М8 УЗ ГОСТ 19 523–81 с параметрами /8, с. 390/

Nдв =11,0 кВт пдв =750 мин-1

S=2,5%

=72•10−2 кг•м2

dДВ =42 мм Номинальная частота вращения Угловая скорость по формуле (36)

3.4.2 Выбор редуктора Угловая скорость вращения вала барабана Проверим общее передаточное отношение:

Выбираем /2, т. 2, с. 218/ цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор Ц2−250 со следующими параметрами

UРЕД =20

МТ=3,8 кНм

dРЕДвх=30 мм Найдем передаточное число цепной передачи Принимаем по рекомендации /8/ UЗУБ=3

3.5 Расчет динамических режимов работы привода

Процесс пуска питателя состоит из двух периодов: трогания с места и разгон всех движущихся частей до номинальной скорости. Динамические нагрузки на ленту и привод зависят от времени пуска и ускорения при пуске питателя.

Рекомендуемые значения ускорений при пуске ј=(0,1ч0,2) м/с2. Принимаем ј=0,15м/с2.

Первоначальное пусковое натяжение сбегающей ленты, создаваемое натяжным устройством определяется по формуле (61)

Статические сопротивления движению ленты соответственно на нижней и верхней ветвях питателя по формуле (62), (63)

Максимальное натяжение ленты при пуске питателя по формуле (60)

Динамические нагрузки, Н:

Sдин= j (2qЛ+ qГР)(1+КИН)?=0,15(2· 17,3+44,44)(1+0,05) 4 =49,8Н (91)

Проверяем ленту на прочность Допускаемое ускорение при пуске питателя по формуле (68)

где Б1 — расчетный коэффициент, Б1=0,4ч0,8. Б1 =0,4;

е — относительное удлинение ленты при допустимой нагрузке, е =0,0025;

— расчетный коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам на подшипниках качения при пуске питателя

?КСП· щР КСП=1,2ч1,5 — коэффициент увеличения сопротивления (меньшее значение принимается при температуре окружающей среды выше 00С);

— коэффициент сопротивления движению ленты при ее установившимся движении по роликоопорам

=1,2 · 0,32=0,038

l — длина питателя, м Принимаем ј=0,15м/с2 <, что соответствует рекомендациям.

Максимально возможное ускорение, при котором сохраняется надежное положение груза на ленте при пуске питателя где Б2- коэффициент безопасности, Б2=0,6ч0,8;

f2 — коэффициент трения груза о ленту, f2=0,8ч1,0;

Минимальное время пуска

3.6 Проверка электродвигателя по условиям пуска

3.6.1 Определение время пуска Время © пуска питателя определяется по пусковым характеристикам электродвигателя привода находится по формуле (65)

Маховый момент движущихся частей питателя где КК — коэффициент приведения вращающихся частей механизма привода к ротору двигателя, КК=1,1…1,2;

— маховый момент ротора электродвигателя и муфты Принимаем по каталогу маховый момент муфты упругой втулочно-пальцевой с тормозным шкивом МУВП 250 /1, т. 2, с. 308/ =0,24 кг· м2

l — длина питателя, м;

з — общий КПД механизмов привода;

— массы вращения частей соответственно роликоопор на верхней и нижней ветвях и барабанов, установленных на питателе, кг.

=3000 кг /3, с. 421/

Момент статических сил сопротивления при установившемся движении питателя, приведенный к валу двигателя, определяется по формуле (76):

где пБ — частота вращения барабана, об/мин Для электродвигателя с фазовым ротором, включаемого в сеть через пусковое устройство, принимают Для выполнения условия (время пуска питателя в 5−10 раз больше времени распространения динамического импульса) соответствующей электросхемой должно быть обеспеченно условие

— условие выполняется Время © пуска питателя должно отвечать условию /6/

— условие выполняется

3.7 Выбор натяжного устройства По формуле (81) определяем минимальное натяжение ленты Минимальное требуемое натяжное усилие (Н) равно двойному натяжению ленты:

По натяжному усилию выбираем стандартное винтовое натяжное устройство со следующими параметрами /3/

Усилие натяжения — 5,0 кН Диаметр барабана — 400 мм Масса — 80 кг

4. РАСЧЕТ ПРИВОДНОГО БАРАБАНА ПИТАТЕЛЯ НА ПРОЧНОСТЬ При работе шкив испытывает в основном поперечное сжатие, а также кручение и изгиб. Прочностной расчёт на сжатие выполняется по методике Б. С. Ковальского.

Расчет напряжения сжатия ведется по формуле

(92)

где — натяжение ленты,

— толщина стенки, = 1 см.

При расчёте на изгиб определяются:

изгибающий момент

(93)

и момент сопротивления сечения изгибу

(94)

Напряжение от изгиба Условие выполняется, конструкция барабана удовлетворяет условиям прочности.

5. ОХРАНА ТРУДА

5.1 Общие положения Охрана труда представляет собой действующую на основании соответствующих законодательных и иных нормативных актов систему социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

На предприятиях создаются службы по охране труда, которые действуют в соответствии с типовым положением, утверждаемым государственным органом охраны труда по согласованию с соответствующими органами. По своему статусу служба охраны труда приравнивается к основным производственным службам и подчиняется руководителю предприятия. Соответствующие службы по охране труда должны создаваться и в образуемых предприятиями ассоциациях, корпорациях, концернах и других объединениях. Специалисты служб охраны труда обязаны выдавать руководителям структурных подразделений обязательные для исполнения предписания об устранении выявленных нарушений и вносить представления руководителям предприятий о привлечении к ответственности лиц, нарушающих законодательство об охране труда. В случаях возникновения непосредственной угрозы здоровью или жизни работников, специалисты службы охраны труда вправе приостановить работы вплоть до устранения выявленных нарушений.

Администрация предприятия обязана проводить обучение, инструктирование, проверку знаний и переаттестацию всех работников по вопросам охраны труда и порядке в сроки установленные соответствующими нормативными актами. Лица не прошедшие обучение, инструктирование и проверку знаний по охране труда, к работе не допускаются.

Проектирование, строительство и реконструкция производственных зданий и сооружений, разработка и выпуск технологий, конструирование и изготовление машин, механизмов, оборудования и других изделий, в том числе приобретенных за рубежом, не отвечающих требованиям государственных стандартов, правил, норм по охране труда, не допускается. Разработанные проекты подлежат государственной экспертизе на соответствие их требованиям охраны и условий труда, а опытные образцы — государственным испытаниям. Запрещается предусматривать применение веществ, сырья, материалов, не прошедших токсикологическую, санитарно-гигиеническую, радиационную, медико-биологическую оценку в части их влияния на организм и здоровье человека. Новое или реконструируемое предприятие, объект, средство производства или другой вид продукции не могут быть приняты и введены в эксплуатацию, если они не имеют сертификата соответствия требованиям безопасности, выдаваемого в установленном порядке.

5.2 Возможные причины нанесения вреда здоровью и жизни человека при работе конвейера, ленточного питателя (далее конвейер) и способы их предотвращения Рабочая зона механизированной линии является опасной зоной для безопасной жизнедеятельности человека (рабочего).

Возможными причинами нанесения вреда здоровью и жизни человека являются:

Поражение электрическим током;

Нанесение вреда от движущихся и вращающихся частей конвейера;

Плохая освещаемость узлов конвейера при работе обслуживающего персонала;

Возникновение пожара при несоблюдении правил ТБ во время работы со смазочными материалами;

Повышенный шум при работе конвейера.

Обслуживание и ремонт электрооборудования могут производить только лица соответствующей квалификации, имеющие допуск к работе с электроустановками.

Для обеспечения безопасности обслуживающий персонал должны выполнять следующие требования:

а) переходить через конвейер только по переходным площадкам;

б) все ремонтные работы производить при остановленном приводе конвейера, при остановленных лебедках натяжных станций и обесточенной электрической схеме конвейера;

в) во время работы конвейера запрещается очищать канат, барабаны и ролики, заменять ролики конвейера и блоки натяжных станций, снимать или устанавливать ограждения движущихся или вращающихся частей конвейера и натяжной станции.

К обслуживанию конвейера допускаются лица не моложе 18 лет, прошедших медицинское освидетельствование, для определения их физического состояния требованиям, предъявляемым к занимаемой ими должности.

Допуск к работе слесарей и электрослесарей должен оформляться приказом после инструктажа по ТБ и стажировки на рабочем месте не менее 10 смен.

Повторная проверка знаний этих лиц, квалификационной комиссией должна проводиться:

а) периодически не реже одного раза в 12 месяцев;

б) при переходе с одного рабочего места на другое.

Результаты проверки знаний слесарей и электрослесарей должны оформляться записью в журнал периодической проверки знаний персонала, обслуживающего данный конвейер. Повторный инструктаж проводится два раза в год.

Слесарь, обслуживающий конвейер должен:

а) знать устройство механической части конвейера;

б) знать основные виды и причины неисправностей, способы их предупреждения и устранения;

в) знать нормы износа и браковки, неисправностей ответственных деталей конвейера;

г) знать правила и порядок разборки, технического обслуживания, ремонта и сборки узлов и механизмов;

д) знать правила регулировки тормозов;

е) знать ассортимент и назначение смазочных материалов, применяемых для смазки трущихся частей конвейера;

ж) знать инструмент и приспособления, применяемые при обслуживании конвейера и уметь пользоваться ими;

з) знать правила элекробезопасности в объеме первой квалификационной группы;

и) знать инструкцию по технике безопасности при работе на высоте.

Электрослесарь обслуживающий конвейер должен:

а) знать устройство электрической части конвейера;

б) знать основные виды и причины неисправностей электрооборудования конвейера, способы их предупреждения и устранения;

в) знать и выполнять «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» в объеме третьей квалификационной группы;

г) знать инструкцию техники безопасности при работе на высоте.

Периодическое техническое обслуживание (осмотр) конвейера должно производиться в сроки, установленные графиком планово-предупредительных ремонтов, утвержденным администрацией предприятия.

Приступить к выполнению планово-предупредительных ремонтов можно после записи в журнале об остановке конвейера на ремонт и запрещения работы конвейером. Запись делает лицо ответственное за содержание конвейеров в технически исправном состоянии.

5.3 Элементы контроля работы конвейера

5.3.1 Устройства контроля провеса ленты Устройства контроля провеса ленты на грузонесущей ленте конвейера непосредственно после (по ходу) приводного барабана. Всего на конвейере устанавливается два устройства.

Величина провеса грузонесущей ленты на участке определяется первоначальным натяжением грузонесущей ленты. Первоначальное натяжение грузонесущей ленты задается в необходимом размере ее натяжным устройством и не требует дополнительной регулировки. Поскольку лента на сжатие не может работать (к ней нельзя прилагать толкающих усилий), то необходимо контролировать согласованность скорости движения грузонесущей ленты на всем ее контуре в каждом цикле ее движения.

Сигнализацию об изменении провеса ленты, а, следовательно, изменении скорости дает устройства контроля провеса ленты. Оно представляет собой систему рычагов, на плечах которых установлены опорные ролики. Рычаг перемещается в шарнире и воздействует на путевой выключатель при двух положениях.

При нормальной работе конвейера рычаг не воздействует на выключатель. При первом пределе провеса ленты (устанавливается на месте по опыту эксплуатации) рычаг воздействует на путевые выключатели ПВ1,2. При аварийном, чрезмерном провесе ленты рычаг воздействует на путевой выключатель ПВ2 и выключает привод конвейера. При включении выключателя ПВ1 производится изменение скорости вращения приводного барабана при помощи изменения сопротивления в цепи ротора приводного электродвигателя. Возможны два варианта решения данной задачи: первый — уменьшается скорость вращения приводного барабана, перед которым образуется чрезмерный провес ленты, до скорости последующего привода, или же, второй вариант — увеличивается скорость вращения приводного барабана последующего привода до скорости предыдущего привода.

5.3.2 Устройство контроля скорости ленты Устройство контроля скорости ленты, осуществляет контроль скорости движения грузонесущей ленты при помощи датчика скорости УПДС, работающего совместно с реле скорости РСА. Датчик скорости устанавливается в хвостовой части конвейера над обратной ветвью ленты, с поверхностью которой непосредственно контактирует ролик датчика. Контроль скорости ленты выполняется с целью выявления пробуксовки на приводном барабане. В случае пробуксовки ленты или ее обрыва скорость вращения датчика уменьшается, что в заданном пределе используется как импульс, вызывающий срабатывание реле и отключение электродвигателя привода конвейера.

Второй комплект приборов предусмотрен для управления колодочным тормозом привода. Приложение тормозного усилия производится в процессе остановки конвейера при достижении скорости ленты не более 50% от ее номинального значения.

5.3.3 Устройство контроля схода ленты Контроль схода ленты осуществляется при помощи реле схода ленты нижней и верхней ветви грузонесущей ленты. Реле схода ленты устанавливают по трассе конвейера. Оно выполнено в виде двух шарнирно закрепленных дефлекторных (боковых) роликов, связанных системой рычагов с командоаппаратами. При смещении в сторону, лента соприкасается с дефлекторными роликами и отклоняет их на определенный угол, что приводит в действие командоаппарат. При первом пределе отклонения ролика подается предупредительный сигнал, при втором предельном отклонении — выключается привод конвейера.

5.3.4 Устройство защиты от переполнения перегрузочной воронки При переполнении воронки перегрузки груза, то есть при достижении предельного уровня груза в воронке из-за стопорения выпуска груза из воронки или остановки перегрузочного конвейера, приводится в действие устройство, фиксирующее уровень груза, которое воздействует на датчик, выключающий привод конвейера. Датчик расположен на разгрузочной воронке вне действия потока груза.

5.3.5 Аварийный останов двигателя привода Привод конвейера в аварийных случаях может отключаться как вручную, так и автоматически.

Вручную привод может быть отключен остановом дистанционным, при необходимости экстренно остановить конвейер. Для этого вдоль всей трассы конвейера с обеих сторон устанавливаются на расстоянии 30−50 метров друг от друга путевые выключатели с, НО контактами. К рычагам выключателей прикреплены троса, протянутые вдоль трассы конвейера.

Вручную, воздействуя на трос, отключают привод и останавливают конвейер и загрузочные питатели.

Автоматическое отключение привода конвейера и загрузочных питателей предусматривается в следующих случаях:

а) при перегрузке приводных двигателей;

б) при чрезмерном провесе грузонесущей ленты;

в) при отсутствии масла в напорном трубопроводе редуктора;

г) при понижении уровня масла в отстойнике циркуляционной

станции ниже установленного минимума;

д) при значительном снижении скорости ленты из-за ее проскальзывания на барабане или обрыва;

е) при значительном сбегании ленты в сторону;

ж) при переполнении грузом разгрузочной воронки;

и) при крайнем положении барабана натяжного устройства, а также во всех других аварийных положениях, рассмотренных ранее.

5.4 Ограждение узлов конвейера Концевые и приводные барабаны имеют ограждения в виде съемных щитов, снабженных путевыми выключателями, которые выключают привод конвейера при снятии ограждения. Соединительные муфты приводов ограждены кожухами, снабженными путевыми выключателями. Работа привода конвейера возможна только при установленных кожухах и щитах ограждения.

Сам конвейер располагается в отапливаемой галерее.

5.5 Управление конвейером Управление ленточным конвейером осуществляется из местного пульта. Центральный пульт управления системы конвейеров и местный пульт управления конвейером имеют взаимную блокировку: при управлении конвейером с местного пульта — пуск конвейера с центрального пульта невозможен.

Местный пульт управления конвейером расположен в отдельном помещении у головного привода конвейера.

5.6 Обязанности обслуживающего персонала Слесарь или электрослесарь, обслуживающий конвейеры, перед началом работы должен получить задание, а в необходимых случаях и наряд-допуск, определяющий безопасное условие труда.

Подготовить и проверить исправность инструмента и приспособлений, необходимых для технического обслуживания и ремонта конвейера.

Неисправный инструмент и приспособления не должны допускаться к использованию. При выходе на конвейер, а также при спускании вниз по лестнице слесарь или электрослесарь должны иметь обе руки свободными, инструмент должен находиться в сумке.

Слесарь при периодических технических обслуживаниях (осмотрах) должен проверить:

а) состояние металлоконструкций и сварных швов с целью выявления трещин, деформаций и других дефектов;

б) исправность переходов, лестниц, площадок;

в) исправность направляющих стоек в натяжной станции г) надежность соединения муфт, тормозных шкивов, барабанов;

д) крепление редукторов, тормозов, корпусов подшипников к основаниям.

Электрослесарь при тех. обслуживании и периодических осмотрах должен проверить:

а) чтобы к рубильникам был свободный доступ;

б) исправность заземления;

в) крепление электродвигателей к основанию;

г) работу электродвигателя;

д) исправность осветительной аппаратуры и др.

Каждый раз после окончания работы слесарь и электрослесарь должны:

а) убрать с конвейера инструмент, приспособления, запасные части, крепежные детали, смазочные материалы и другие предметы, которые могут упасть с конвейера;

б) тщательно проверить не оставлены ли посторонние предметы на конвейере другими лицами;

в) сделать записи об обслуживании конвейера и результатах проверки в журнал осмотра и ремонта конвейера.

В случае аварии слесарь и электрослесарь должны сообщить об этом ответственному лицу, которому они. подчинены, и обеспечить сохранность обстановки аварии (несчастного случая), если это не представляет опасность для жизни и здоровья людей, не вызывает новой аварии.

6. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

6.1 Техническое обслуживание и ремонт механизированного участка транспортирования формовочной земли Бесперебойная работа конвейеров обеспечивается их своевременным планово-предупредительным ремонтом.

Под планово-предупредительным ремонтом конвейеров понимается комплекс мероприятий по ремонту их оборудования, запланированных по времени и направленных на предупреждение чрезмерного износа деталей и связанных с этим аварий, а также на поддержание работоспособности оборудования. Этот комплекс мероприятий строится на принципе профилактического ремонта, при котором путем запланированных осмотров оборудования устанавливают последовательность и объем необходимых ремонтных работ, направленных на поддержание работоспособности оборудования конвейеров в эксплуатации.

Работы определяемые «Единой системой ППР» включают:

1. межремонтное обслуживание;

2. периодические ремонтные и профилактические работы.

Техническое обслуживание конвейеров при его эксплуатации заключается в проведении профилактических ремонтов: текущего, капитального.

Во время ремонта необходимо выполнять следующие работы:

Проверять целостность ленты;

Проверять целостность футеровки на барабане. При износе резиновой футеровки до металлической поверхности барабан заменить;

Проверять количество и чистоту масла в редукторах;

Проверять состояние ботовых соединений крепления всех составных частей конвейера;

Проверять состояние очистных устройств. При износе рабочего органа очистителя заменить его на новый;

Проверять состояние роликов, роликоопор, центрирующих устройств;

Проверять состояние подшипниковых узлов;

Проверять и регулировать узлы конвейера (муфт, тормозов, приборов управления, храповых остановов, натяжных лебедок).

За сохранностью ленты должен быть установлен строгий надзор. Один раз в смену требуется проверить:

Положение ленты на роликах;

Наружное состояние ленты и ее стыков;

Наличие всех поддерживающих роликов и их вращение (невращающиеся ролики необходимо своевременно заменять).

Поврежденные участки ленты должны быть отремонтированы. При эксплуатации конвейеров оборудование должно быть обеспечено регулярной смазкой узлов с применением масел и консистентных.

Применяемые смазочные материалы должны быть чистыми и свободными от механических примесей (песка, рудной пыли), храниться в закрытой таре, предназначенной для смазочных материалов различных марок.

Перед заменой смазки подшипников необходимо удалить загрязненную смазку. Замена смазки подшипников роликов роликоопор должна производиться при их ревизии.

Задачей (Т1) текущего ремонта является поддержание узлов оборудования конвейера в состоянии постоянной эксплуатационной надежности немедленное устранение всех возникающих неисправностей.

Текущий ремонт (Т1) производится машинистами конвейера, слесарями и электрослесарями, наблюдающими за работой конвейера при эксплуатации. Текущий ремонт (Т1) является основным. Он предусматривает регулярный осмотр конвейеров, который является необходимым условием их бесперебойной работы. Обслуживающий персонал несет ответственность за тщательность ежедневного осмотра, выявляет опасные места, где в последствии возникнет необходимость ремонта.

В текущий ремонт (Т1) входят следующие виды работ:

а) осмотр и очистка конвейера;

б) осмотр ленты и устранение ее повреждений;

в) осмотр и регулировка узлов конвейера (натяжных устройств, соединительных муфт, тормозов, приборов управления);

г) осмотр зубчатых муфт;

д) осмотр и регулировка подшипников качения ;

е) проверка наличия масла в редукторе и ликвидация его утечек;

ж) проверка уплотнений подшипниковых узлов;

з) промывка и замена масла в редукторах;

и) проверка и подтяжка всех болтовых соединений механизмом крепежных и фиксирующих деталей;

к) проверка наличия сорванных или ослабленных болтов в металлоконструкции и их замена;

л) проверка правильной работы конвейера, наличия неравномерных шумов и стуков;

м) ремонт ограждений;

н) осмотр и регулирование приборов безопасности;

о) осмотр, регулировка или замена прорезиненного фартука приемного устройства;

п) осмотр и регулирование приборов очистного устройства;

р) проверка и регулирование электрооборудования и электроаппаратуры управления;

с) восстановление поврежденной окраски.

Задачей текущих (Т2-ТЗ) ремонтов является восстановление и замена деталей оборудования, срок службы которых меньше запланированного периода между двумя капитальными ремонтами.

Задачей капитального ремонта является восстановление первоначальной эксплуатационной готовности конвейера, отработавшего межремонтный период.

Текущие и капитальный ремонты производить соответствии с графиками, составленными службами главного механика и главного энергетика.

Потребитель должен периодически информировать поставщика о работе конвейеров, заполняя форму по отчету об эксплуатационной надежности конвейеров по кварталам.

В ходе эксплуатации конвейера должны быть определены сроки службы основных деталей редукторов, роликоопор и других узлов. Для определения оптимального комплекта запчастей, рационального проведения осмотров, планово-предупредительных ремонтов.

6.2 Смазка конвейера При эксплуатации конвейеров, оборудование должно быть обеспечено регулярной смазкой с применением масел и консистентных смазок надлежащих марок по таблице 1.

Таблица 1 — Карта смазки

Применяемые смазочные материалы должны быть чистыми и свободными от механических примесей (песка, рудной пыли), храниться в закрытой таре, предназначенной для смазочных материалов различных марок.

Перед смазкой подшипников качения необходимо удалить загрязненную смазку.

Замена смазки подшипников роликов роликоопор должна производиться при их ревизии.

Количество смазки должно соответствовать указанному в чертежах.

Заправка смазочным материалом шприцев и подача масла в смазываемые точки должна выполняться с соблюдением предосторожностей, обеспечивающих чистоту смазки.

6.3 Характерные неисправности конвейера и способы их устранения Таблица 2 — Характерные неисправности

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Механизация участка заключается в применение ленточного конвеера сложной ломанной трассой и двух ленточных питателей для транспортировки формовочной земли от смешивающих бегунов до новых формовочных машин. В таблице 3 представлена техническая характеристика оборудования.

Таблица 3 — Техническая характеристика оборудования

Эффективный (действительный) фонд времени работы для непрерывного графика работы оборудования определяется по формуле (95)

(96)

где Дв — выходные дни;

Дп — праздничные дни;

Тсм — продолжительность смены, час;

Тсм — количество смен.

В таблице 4 представлен эффективный фонд работы оборудования

Таблица 4 — Эффективный фонд рабочего времени

Расчет производительности ведется по формуле

В= Fэф · Q, (97)

где Fэф — эффективный фонд работы;

Q — производительность.

Таблица 5 — Расчет производительности

Капитальные затраты на оборудование определяются по формуле

Kб =Ц+Зм +Зтр+Зскл (98)

где Ц — цена приобретения;

Зтр — затраты на транспортировку;

Зм — затраты на монтаж;

Зскл — складские расходы;

Kб — всего стоимость.

Зтр=0,06 Ц (99)

Зм=0,04 Ц (100)

Зскл =0,02Ц; (101)

Таблица 6 — Расчет первоначальной стоимости участка

Расчет сметы годовых затрат на содержание и эксплуатацию оборудования рассчитывается по формуле (102)

(102)

где Са — годовые затраты на амортизацию, тыс. тенге;

Ср — текущие затраты на ремонт оборудования в год;

Сз/п — годовые затраты на заработную плату работников, занятых эксплуатацией оборудования с отчислениями в частные пенсионные фонды, социальный налог и социальные отчисления;

Сэ — энергозатраты;

Св — затраты на вспомогательные материалы.

Расчет годовых отчислений на амортизацию определяется по формулам:

Са=, (103)

где Kб — всего стоимость;

На — норма амортизации.

На=, (104)

где Тсл — срок службы.

Таблица 7 — Расчет годовых отчислений на амортизацию

Расчет показателей системы технического обслуживания и ремонтов оборудования.

Структура ремонтного цикла, трудоёмкость ремонтных работ, категория ремонтной сложности определяется по справочнику ТО и Р.

Показатели системы ТО и Р оборудования представлены в таблице 8.

Таблица 8 — Показатели системы ТО и Р оборудования

Длительность межремонтного цикла (то есть промежуток времени между вводом в эксплуатацию оборудования до 1-го капитального ремонта или между двумя капитальными ремонтами) оборудования определяется по формуле (105)

(105)

где А — нормативный ремонтный цикл, час;

ву = 2,0 — режим работы легкий;

ву = 1,75 — режим работы средний;

ву = 1,5 — режим работы тяжелый;

ву = 1,0 — режим работы весьма тяжелый.

Длительность межремонтного периода (то есть период времени между двумя любыми видами ремонтов) рассчитывается по формуле (106)

(106)

где Т1, Т2, К — количество ремонтов.

В таблице 9 представлен расчет продолжительности межремонтного периода.

Таблица 9 — Расчет продолжительности межремонтного периода

На основании показателей ТО и Р составляется график ремонтов оборудования на год (таблица 10).

Таблица 10 — График планово-предупредительных работ

Годовые затраты на ремонт могут быть определены двумя способами:

а) составление сметы расходов на каждый вид ремонта (текущий, капитальный);

б) аналитическо-статистическим способом по формуле (107)

(107)

где ЗЗ/П — затраты на заработную плату работников, занятых ремонтом оборудования, находятся по формуле (108)

(108)

где ТРР — трудоёмкость ремонтных работ, определяемая по формуле

(109)

где T1· t1, T2· t2, K· tK — трудоёмкость ремонтов;

ТСР — среднечасовая заработная плата ремонтных рабочих, тенге/час;

kП — коэффициент, учитывающий долю премии в заработной плате или прочие затраты;

kД — коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату;

kСС — коэффициент, учитывающий затраты на социальное страхование;

ЗИ — затраты на инструмент, материалы, оснастку;

ЗН — накладные расходы.

Расчет затрат на текущий ремонт оборудования представлен в таблице 11.

Таблица 11 — Расчет затрат на текущий ремонт оборудования

Годовые энергозатраты рассчитываются по формуле (110)

(110)

где ССЭН — расходы на силовую энергию;

СОЭН — расходы на осветительную энергию

(111)

где ЦС — цена 1 кВт/час силовой энергии;

ТК — годовой календарный фонд времени работы оборудования, час;

kВ — коэффициент использования календарного фонда времени;

kМ — коэффициент использования установленной мощности электродвигателей;

NУ — суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт.

Расходы на осветительную энергию СОЭН определяются

(112)

где ЦО — цена осветительной энергии;

k — коэффициент, учитывающий время включения освещения;

Уосв — удельная мощность освещения, Вт/м2;

Sк — осветительная площадь, м2.

Расчет затрат на электроэнергию представлен в таблице 12.

Таблица 12 — Расчет затрат на электроэнергию

Расчет годовых затрат на заработную плату работников, занятых эксплуатацией оборудования определяется по следующей схеме Таблица 13 — График работы 1 рабочего за месяц

Расчет баланса рабочего времени 1 рабочего представлен в таблице 14.

Таблица 14 — Расчет баланса рабочего времени 1 рабочего

Ксс=365/Fэф=365/239 (113)

Таблица 15 — Расчет численности рабочих

Таблица 16 — Расчет фонда заработной платы рабочих

Расчет затрат на вспомогательные материалы и охрану труда представлен в таблице 17.

Таблица 17- Расчет затрат на вспомогательные материалы и охрану труда

Смета затрат на содержание и эксплуатацию линии механизации участка представлена в таблице 18.

Таблица 18 — Смета затрат на содержание и эксплуатацию оборудования механизации участка, тыс. тенге

Таблица 19 — Определение срока окупаемости механизации участка

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений равен 2,5 года.

Расчет экономической эффективности механизации участка свидетельствует о ее целесообразности.

Таблица 20 -Технико-экономические показатели работы механизированной линии

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При разработке проекта активно использовался персональный компьютер, в частности вся графическая часть была выполнена в системе автоматизированного проектирования Kompas 3D V9.

Срок окупаемость данного 2,5 года.

Все предложенные в проекте технические решения и их расчеты основываются на данных учебной литературы, а также на знаниях автора приобретенных за время обучения в ВУЗе.

1. Справочник по кранам: В 2 т. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций /В.И. Брауде, М. М. Гохберг, И. Е. Звягин и др.; Под общ. ред. М. М. Гохберга. — М.: Машиностроение, 1988.

2. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т.- 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. И. Жестковой. — М.: Машиностроение, 2001.

3. Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов- 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1989.

4. Волков Р. А. др. Справочник: Конвейеры /Волков Р.А., Гнутов А. Н., Дъячков В. К. и др.; - Л.: Машиностроение, 1984.

5. Зенков Р. Л., Ивашкин И. И., Колобов П Н. Машины непрерывного транспортаМ.: Машиностроение, 1980.

6. Кузьмин А. В., Марон Ф. Л. Справочник по расчету механизмов ПТМ. — М.: Высшая школа, 1983.

7. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных спец /С.А. Чернавский, К. Н. Боков, И. М. Чернин, Г. М. Ицкович и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1987.

8. Спиваковский А. О., Дьячков В. К. Транспортирующие машины: Учебное пособие для втузов. — 3-е изд., перераб.- М.: Машиностроение, 1983.

9. Годик Е. И., Хаскин А. М. Справочное руководство по черчению- 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1974.