__________ В. І Бойко
«___» _________200 р
РОЗРАХУНОК шнековий транспортер
по самостійній роботі з курсу «Процеси і апарати хімічної технології» для студентів спеціальностей:
240601 - «Хімічна технологія матеріалів сучасної енергетики»
240603 - «Хімічна технологія рідкісних, розсіяних і радіоактивних елементів і матеріалів на їх основі»
240600- «Хімічна технологія матеріалів сучасної енергетики»
Томського політехнічного університету
Навчально-методичні вказівки по самостійній роботі з курсу «Процеси і апарати хімічної технології» для студентів спеціальностей:
240601- «Хімічна технологія матеріалів сучасної енергетики»
240603 - «Хімічна технологія рідкісних елементів і матеріалів на їх основі»;
240600- «Хімічна технологія матеріалів сучасної енергетики»
Рецензент: доцент кафедри ФЕУ ___________________
Навчально-методичні вказівки розглянуті і рекомендовані до видання семінаром кафедри «ХІМІЧНА ТЕХНОЛОГІЯ РІДКІСНИХ, розсіяним і радіоактивних ЕЛЕМЕНТІВ»
Завідувач кафедри ХТРЕ _____________ доцент, д. Г.н,
комісії ФТФ _________
Дані навчально-методичного вказівки складені на допомогу студентам при виконанні самостійних робіт, темою яких є розрахунок транспортних машин.
Методичні вказівки містять розрахунки шнекових конвеєрів.
1.2Вибор типу транспортує машини
Вибір типу транспортує машини - конвеєр залежить від властивостей вантажів, які переміщуються, заданої продуктивності, схеми і розмірів траси транспортування. Розрахунок шнекового конвеєра полягає у визначенні його основних параметрів; виборі і розрахунку робочого органу, визначенні потужності і вибір двигуна.
1.3 Основні властивості насипних вантажів
Основними властивостями насипних вантажів є:
• гранулометричний склад (кусковатость);
• кут природного укосу;
Гранулометричним складом називається кількісний розподіл часток речовини по крупності.
Коефіцієнт однорідності розмірів частинок речовини:
де: аmax - найбільший розмір шматка;
аmin - найменший розмір шматка;
При R0> 2.5 вантаж вважається рядовим. при R0<2.5 груз считается сортированным. Куски груза размером от 0.8аmax до аmax составляют группу наибольших кусков. Размер типичного куска принимается равным:
а) для рядового матеріалу при концентрації найбільших шматків менше 10%:
б) для рядового матеріалу при концентрації найбільших шматків більше 10%:
в) для сортованого матеріалу:
За величиною насипної щільності сипучі матеріали класифікуються на:
• легкі - при насипної щільності менше 600 кг / м3;
• середні - 600 кг / м3;
Кутом природного укосу насипного вантажу називається кут між поверхнею вільного укосу насипного вантажу і горизонтальною площиною. Розрізняють кути природного укосу насипного вантажу в стані:
а) спокою вантажу Ln;
б) рух вантажу L;
Наближено приймається: L = 0,7Ln.
Кут природного укосу характеризується рухливістю часток вантажу. Стирається здатністю (абразивністю) насипних вантажів називається властивість їх часток стирати під час руху, що стикаються з ними поверхні. За ступенем абразивності насипні вантажі діляться на групи;
Злежуваність насипних вантажів називається властивість багатьох вантажів втрачати рухливість своїх часток при тривалому знаходженні цих вантажів в спокої.
Характеристика властивостей насипних вантажів
1.4 Вихідні дані для розрахунку конвеєрів
Основними вихідними даними для розрахунку конвеєрів є:
а) характеристика матеріалу, що транспортується;
в) режим і умови роботи;
г) параметри траси переміщення вантажу.
2. Шнекові конвеєри
Шнекові конвеєри призначені для транспортування сипучих, дрібнокускових, в'язких і тістоподібних матеріалів на відстані до 30-40 м. Вони складаються з гвинта з опорами як робочий орган, жолоби, завантажувального і розвантажувального пристроїв. Привід гвинта здійснюється від електродвигуна через редуктор. Гвинти за конструкцією бувають:
а) суцільні - для переміщення злежуються дрібнозернистих і порошковообразних вантажів;
б) стрічкові - для транспортування дрібнокускових вантажів;
в) фігурні і лопатеві - для транспортування тістоподібних вантажів з одночасним інтенсивним перемішуванням вантажу;
У напрямку обертання гвинти бувають: правими (звичайні) і лівими. Вал гвинта розташовується в кінцевих і проміжних підшипниках. Відстань між опорами вала приймається не більше 2,5-3 м.
3. Розрахунок шнекового конвеєра
Визначаємо необхідний діаметр гвинта за формулою:
де: Д - діаметр гвинта, м;
Q - розрахункова продуктивність конвеєра, т / год;
Е - відношення кроку гвинта до діаметру гвинта:
n - частота обертання гвинта, об / хв;
# 961; н - насипна щільність вантажу, т / м;
R # 946; - коефіцієнт зменшення продуктивності від нахилу конвеєра вибирається по таблиці 3.3;
# 966; - коефіцієнт заповнення жолоба (таблиці 3.5).
Значення коефіцієнта R # 946 ;.
де: N0 - потужність на валу гвинта, кВт;
Lг - горизонтальна проекція довжини конвеєра, м;
Н - висота підйому (+) або опускання (-) вантажу, м;
# 969; - коефіцієнт опору переміщенню вантажу (таблиці 3.5);
R = 0,2 коефіцієнт, що враховує характер переміщення гвинта;
Gк - погонна маса обертових частин конвеєра, кг / м;
# 965; - осьова швидкість руху вантажу: # 965; = S * n;
S - крок гвинта, м вибирається по таблиці 3.6, при чому для добре сипучих матеріалів з першого ряду, а для вузьких - з другого;
# 969; в - коефіцієнт опору руху обертових частин конвеєра: при підшипниках кочення # 969; в = 0,01;
при підшипниках ковзання # 969; в = 0,16;
Потужність двигуна для приводу шнекового конвеєра визначається за формулою (3.10). При цьому коефіцієнт запасу приймається К = 1,25.
Приклад розрахунку шнекового конвеєра
Завдання на розрахунок
Розрахуємо шнековий конвеєр для переміщення порошкоподібного матеріалу. Насипна щільність # 961; н = 1570 кг / м3. Довжина конвеєра L = 5м. Продуктивність Q = 800 т / добу. Кут нахилу конвеєра # 966; = + 5 °.
Нехай транспортується матеріал - сухий і неабразивних (група А), наприклад порошкоподібний вапняк (# 961; н = 1.57т / м3).
Визначення діаметра гвинта
Необхідний діаметр гвинта визначається за формулою (3.5):
де: Д - діаметр гвинта, м;
Q = 800 т / добу = 800/24 = 33.3 т / год (при безперервній цілодобовій роботі);
Е - відношення кроку гвинта до його діаметра (для неабразивних вантажів Е = 1.0);
n - частота обертання гвинта, об / хв;
# 961; н = 1570 кг / м3 = 1.57т / м3-насипна щільність вантажу;
R # 946; - коефіцієнт зменшення продуктивності від нахилу конвеєра;
# 966; - коефіцієнт заповнення жолоба;
По таблиці 3.5 для важких малоабразивних і неабразивних вантажів # 966; = 0.25.
По таблиці 3.3 при # 966; = + 5 # 903; знаходимо R # 946; = 0.9. По таблиці 3.4 для вапняку з розміром шматків менше 60 приймаємо n = 60 об / хв.
Частоту обертання перевіряємо по формулі (3.6):
По таблиці 3.5 коефіцієнт А = 45 (важкі малоабразивних вантажі);
Отже, частота обрана допустима. Далі перевіряємо діаметр гвинта за формулою (3.7):
Д ≤ amax # 903; k;
де: amax - найбільший розмір шматків, мм;
k - коефіцієнт (для рядового вантажу k = 4). Для порошкоподібного матеріалу amax = 0.5 мм; Звідки amax # 903; k = 0.5 # 903; 4 = 2 мм <Д=432 мм; далее из стандартного ряда по таблице 3.6 выбираем диаметр Д=500 мм и шаг S=500 мм (как для хорошо сыпучих материалов) винта.
Потім уточнюємо частоту оборотів:
Таким чином, n = 51.9 об / хв - допустима частота обертання гвинта.
Визначення потужності на валу гвинта
Потужність на валу гвинта визначається за формулою (3.8):
де: N0 - потужність на валу гвинта, кВт;
L г - горизонтальна проекція довжини конвеєра, м;
Н - висота підйому, мм;
w - коефіцієнт опору переміщенню вантажу;
К = 0.2 - коефіцієнт, що враховує характер переміщення гвинта;
Gк - погонна маса обертових частин конвеєра, кг / м;
# 965; - осьова швидкість руху вантажу, м / хв;
Wв - коефіцієнт опору руху обертових частин конвеєра. Для підшипників ковзання Wв = 0.16;
L = Lcos5 ° = 5cos5 = 4,981м;
По таблиці 3.5 для важких малоабразивних вантажів w = 2.5; Gк = 80Д = 80 · 0.5 =
Осьова швидкість руху вантажу: # 965; = S · n = 0.5 · 51,9 = 25,95м / хв = 0,4325м / с;
Звідки потужність на валу гвинта:
Визначення потужності двигуна для приводу шнекового конвеєра
Потужність двигуна визначається:
де: К - коефіцієнт запасу потужності;
# 951; - ККД приводу (0,6-0,85);
Для приводів шнеків приймають К = 1,25.
Тоді потужність двигуна:
Параметри розрахованого конвеєра
Продуктивність конвеєра - 800 т / добу (33.3 т / год);
число підшипникових опор - 3 (2 кінцеві і 1 проміжна);
тип підшипників - підшипники ковзання;
довжина конвеєра - 5м;
кут нахилу - + 5 °;
відстань між опорами вала - 2,5 м;
діаметр гвинта - 500 мм;
крок гвинта - 500 мм;
частота обертання гвинта - 51,9 об / хв;
осьова швидкість руху вантажу - 0,4325м / с;
висота підйому - 436 мм;
потужність на валу гвинта - 1,3 кВт;
необхідна потужність приводного двигуна - 1,91 кВт;
характер роботи конвеєра - цілодобово.
1. Дьячков машини. М., 198с.
2. Кузьмін за розрахунками механізмів підйомно-транспортних машин. Мінськ, 197с.
3. Обладнання заводів неорганічних речовин і основи проектування. Мінськ, 198с.
РОЗРАХУНОК шнекові ТРАПСПОРТЕРА.
Навчально-методичні вказівки по самостійній роботі з курсу «Процеси і апарати хімічної технології» для студентів спеціальностей
240601- «Хімічна технологія матеріалів сучасної енергетики»
240603 - «Хімічна технологія рідкісних елементів і матеріалів на їх основі»;
240600- «Хімічна технологія матеріалів сучасної енергетики»
Укладачі: доцент, к. Т.н.
Друк RISO. Ум. печ. л. Уч.-изд. л.