Древесно-подготовительное отделение биохимического завода мошностью 40 тыс. т кормовых дрожжей в год и расчет ленточного конвеера

Введение
1 Технологическая схема оборудования
2 Расчет, выбор и обоснование типа оборудования
3 Описание устройства
4 Расчет потребляемой мощности
Выводы
Список использованной литературы

Некоторым недостатком ленточных конвейеров является относительно высокая стоимость прорезиненной ленты (которая наиболее широко распространена); она составляет почти 50 % общей стоимости машины [3, 4].Ленточный конвейер является широко распространенным типом транспортирующих машин непрерывного действия с тяговым элементом.Рисунок 2 – Схема ленточного конвейераЛенточный конвейер состоит из следующих элементов (рис. 2): привода, в который входят электродвигатель 13, редуктор 15 и муфты 14; станины; приводного барабана 6; натяжного барабана 2; замкнутой бесконечной ленты 4, охватывающей приводной и натяжной барабаны и являющейся одновременно тяговым элементом и рабочим органом, несущим груз 12 на верхней ветви; верхних рабочих роликовых опор – роликов 5 (прямых и желобчатых), поддерживающих ленту и придающих ей прямую или желобчатую форму; нижних роликов 9, поддерживающих нижнюю ветвь ленты; натяжного устройства 1 (грузового или винтового), обеспечивающего передачу требуемого окружного усилия и допустимый провес ленты между роликами; отклоняющего устройства 11 (в местах перегиба ленты на станине 10 ставят барабан или ролики); загрузочного 3 и разгрузочного 7 устройств (для промежуточной разгрузки по длине конвейера устанавливают плужковый сбрасыватель или сбрасывающую тележку); скребка (щетки) 8 для очистки поверхности ленты от прилипших к ней частиц перемещаемого груза; останова 16 [4, 5].Плужковый сбрасыватель (рис. 3) устанавливают на пути движущейся ленты 1, которая имеет приводной барабан 5. Сбрасыватель 3 с тележкой 6 сдвигает груз 2 по спуску 4 с ленты 1.Рисунок 3 – Плужковый сбрасывательДлина ленточных конвейеров зависит от прочности ленты. Обычно они имеют длину 25...100 м при одном приводном барабане и текстильной ленте. Производительность ленточных конвейеров зависит от ширины ленты, скорости ее движения, транспортируемого груза и колеблется в весьма широких пределах (от нескольких десятков до нескольких сотен, даже тысяч тонн в 1 ч). Производительность ленточных конвейеров с многобарабанным приводом длиной до 8 км достигает 30 000 т/ч. Серийно выпускаемые ленточные конвейеры имеют ширину ленты до 3 м при скорости движения 6...8 м/с.Для механизации погрузочно-разгрузочных работ на складах, в цехах и на строительных площадках широко применяют передвижной ленточный конвейер общего назначения (ГОСТ 2103-78). Серийно выпускаемые ленточные конвейеры общего назначения по ГОСТ 22644-77 комплектуются заводами-изготовителями из отдельных узлов: барабанов (приводных, натяжных и отклоняющих), приводов, роликовых опор, натяжных устройств, очистных устройств для лент и барабанов (скребков или вращающихся щеток), загрузочных устройств и разгрузочных приспособлений (барабанных тележек, сбрасывателей). Станины, на которых крепят рамы приводов, а также натяжные устройства с поддерживающими роликами серийно не выпускают, их надо проектировать для каждого конвейера отдельно.Основными параметрами серийных ленточных конвейеров являются ширина ленты, скорость ее движения и диаметр приводного барабана.Тяговые элементы ленточных конвейеров [4, 5].В ленточных конвейерах ленты являются тяговым элементом и используются для размещения на них транспортируемого груза. Поэтому достаточно надежными могут быть только такие ленты, рабочая поверхность которых не повреждается перемещаемым материалом. Основным типом конвейерной ленты является резинотканевая лента. Рисунок 4 – Ленты для конвейеров Лента состоит из нескольких слоев прокладок 1(рис. 4, а и б) хлопчатобумажной ткани, называемой бельтингом, соединенных слоями резины и покрытыхсверху и снизу слоем резиновых обкладок 2 и 3,предохраняющих ленту от изнашивания, механических повреждений, влаги, от гниения и разрушения. Прокладки в ленте воспринимают продольную растягивающую нагрузку.Встречаются также высокопрочные ленты (рис. 4, г)со стальными тросами 5, которые завулканизированы между прокладками. Ленты общего назначения применяют при температуре груза до 65 °С. Специальные (рис. 3, в)сорта ленты с обкладками 4из теплостойкой резины позволяют перемещать грузы при температуре до 100 °С [4].Ленточный конвейер может перемещать грузы как по горизонтальной, так и по наклонной плоскости при угле р подъема не более 2/3 угла естественного откоса материала в движении, т. е. для строительных материалов не более 22° при прорезиненной ленте и 14° при стальной ленте.Для перемещения материалов по резко наклонной плоскости используют транспортерную ребристую ленту с бортами, выпускаемую Курским заводом РТИ по ТУ 38-105415-72 (рис. 4, д), ; а в вертикальной плоскости используют конвейеры со шланговой, при движении автоматически свертывающейся в трубку лентой; (рис. 4, е).Промышленность выпускает плоские резиновые ленты; шириной 0,1…3 м с числом прокладок 3...12. Коэффициент запаса прочности берется в зависимости от угла подъема конвейера: при горизонтальном конвейере kpп = 9...10, а при наклонном kpп = 11...12. Предел прочности резинотканевой ленты на разрыв (по прокладкам) зависит от ее конструкции. Так, лента с прокладками из бельтинга Б-820 имеет прочность σpп = 61 Н/мм, для ленты уточно-шнуровой конструкции прокладок σpп> 61 Н/мм.В настоящее время промышленность выпускает резинотканевые ленты из лавсаново-хлопчатобумажной ткани БКНЛ-65 или БКНЛ-100, а также капроновые ТЛК-100 или ТЛК-200 и др.Цифры в их обозначении характеризуют предел прочности (Н/мм) при разрыве прокладки ткани. Нормальный ряд значений ширины ленты регламентирован ГОСТ 22644-77.ШиринуВленты (рис. 5) выбирают в зависимости от перемещаемого груза и необходимой производительности конвейера. Насыпной груз располагается на плоскости под углом φ естественного откоса. На ленте конвейера (рис. 5, а)насыпной груз при движении имеет φ1 = 0,35φ. Для увеличения площади сечения перемещаемого груза иногда по бокам ленты устанавливают борта (рис. 5, б), но это увеличивает сопротивление передвижению груза. Чаще всего применяют желобчатую ленту (рис. 5, в),производительность которой почти в 2 раза выше производительности плоской ленты той же ширины [5].Наименьшая ширина ленты для транспортирования штучных грузов на 100 мм больше ширины груза.Рисунок 5 – Размещение груза на ленте:а – плоской; б – плоской с неподвижными бортами; в – желобчатой; г и д – плоской с кусковым грузомВ местах соединения концов лента имеет меньший предел прочности, чем по основному, неослабленному сечению, например сшивка резинотканевой ленты на 50 %уменьшает предел прочности. Лучшим соединением считается горячая вулканизация, которая обеспечивает предел прочности соединения около 80 %прочности резинотканевой ленты.Для транспортирования абразивных материалов, нагретых до 120...300 °С, или агрессивных грузов применяют стальные ленты. Наибольшее распространение получили ленты из углеродистой или коррозионно-стойкой стали шириной 500...650 мм и толщиной δ = 1 мм. Предел прочности стальных лент σв = 1200 МПа. Это позволяет применять их для конвейеров (с одно-барабанным приводом) длиной 1000 м и выше. Существенным недостатком стальных лент является их малая гибкость, вследствие чего необходимо применять натяжные и приводные барабаны больших диаметров [4, 5].4 Расчет потребляемой мощностиИсходные данные:Производительность конвейера Q – 300 т/ч;Длина конвейера – 28 м;Угол наклона β – 12°;Плотность щепы – 0,15 т/м3;Скорость ленты – 3,5 м/с.Лента конвейера прорезиненная. На рабочей ветви конвейера лента поддерживается трехроликовыми опорами. На холостой ветви лента плоская, поддерживается однороликовымиопопрами. Высота подъема конвейера:Определение ширины ленты:,где Q – производительность транспортной машины, т/ч;V – скорость ленты, м/с;ρ – плотность груза, т/м3;φ – угол естественного откоса; Kβ – коэффициент, учитывающий дополнительное рассыпание груза на наклонной ленте конвейера, при β<20° Kβ = 1.Выбираем резинотканевую ленту из бельтинга Б-820 шириной В = 1400 мм. Запас прочности Крп = 11 при пределе прочности текстильной ленты σрп = 6,1 Мпа. Ленты такой ширины выпускают с числом прокладок z = 3…6. Для обоснованного выбора числа прокладок в ленте определим предварительно мощность привода, а по ней – тяговое усилие и максимальное натяжение ленты [4, 5].Определение предварительной мощности привода:,где и – коэффициенты, зависящие от ширины и длины ленты 0,040 и 1,12 соответственно.Определение предварительного тягового усилия:Определение предварительного максимального натяжения ленты.Для лучшего сцепления ленты с поверхностью приводного барабана его футеруют деревом. Коэффициент трения резины по дереву f = 0,35. При угле обхвата барабана лентой α = π = 180° получаем efα = 2,710,35·3,14 = 3.Определение числа прокладок:Принимаем Z = 3. Толщина резиновых обкладок на рабочей стороне ленты = 4,5 мм, на нерабочей стороне = 1,5 мм.Линейная плотность ленты:,где – толщина одной текстильной прокладки, 1,25 мм.Средняя линейная плотность транспортируемого груза:Условная линейная плотность роликоопор.При ширине ленты В = 1400 мм наружный диаметр роликоопорыДр = 109 мм. Для плоскихроликоопор с хорошо защищенными от пыли шарикоподшипниками коэффициент сопротивления качения = 0,022, для желобчатых роликоопор = 0,025.Шаг роликоопор на рабочей ветви конвейера:,гдеА – коэффициент, при плотности груза менее 1 т/м3, А = 1750 мм.Масса роликоопор рабочей ветви:Условная линейная плотность желобчатыхроликоопор:Шаг роликоопор на холостой ветви:Масса роликоопор на холостой ветви:Условная линейная плотность желобчатыхроликоопор:Определение размеров барабана.Диаметр приводного барабана Дб = z · (120…150) = 3 · 130 = 390 мм. По ГОСТ принимаем Дб = 400 мм. Длина барабана В1 = В + 100 = 1400 + 100 = 1500 мм. Для того чтобы лента не смещалась с барабана, он имеет стрелу выпуклости fв = 0,005 · В1 = 0,005 · 1500 = 7,5 мм. Диаметр натяжного барабана Дн = 2/3 · Дб = 2/3 · 400 = 266 мм, округляем до ближайшего стандартного значения Дн = 250 мм.Определение натяжения ленты конвейера методом обхода контура по точкам.Разбиваем контур ленточного конвейера на четыре участка. Натяжение ленты в точке 1 (рис. 6) принимаем за неизвестную величину. Рисунок 6 – Схема для определения натяжения ленты конвейера методом обхода контура по точкамЗатем находим натяжение ленты в остальных точках через неизвестное натяжение в точке 1 по формулам:где коэффициент сопротивления на натяжном барабане, 0,05.Решая совместно последнее уравнение и , находим натяжение в точке 1:Откуда:Проверка провисания ленты между роликоопорами.Наибольший прогиб ленты на рабочей стороне ленточного конвейера будет в точке 3:Допустимый прогиб т.е. натяжение ленты достаточно.Определение уточненного тягового усилия на приводном барабане:,где – сопротивление на приводном барабане.,где – коэффициент сопротивления на приводном барабане с подшипниками качения Уточненная мощность приводной станции:.Перемещаемый груз пылевидный, поэтому в качестве двигателя выбираем электродвигатель переменного тока закрытого исполнения с повышенным пусковым моментом 4АР160S: Р = 11 кВт, n = 1000 мин-1.Разработка приводной станции.Частота вращения приводного барабана:Передаточное отношение передачи:Крутящий момент на валу барабана:По передаточному отношению и крутящему моменту подбираем по ГОСТ стандартный редуктор Ц2У-125, с передаточным отношением. Валы редуктора соединяются стандартными муфтами [4, 5].Разработка натяжной станции.Принимаем схему натяжной станции, показанную на рис. 7.Рисунок 7 – Схема грузового натяжного устройства ленточного конвейера:1 – неподвижный блок; 2 – тяговый орган (канат); 3 – ползун; 4 – грузС натяжным усилием:,где – сопротивление на ползунах натяжного барабана (100-250 Н).Выбор останова.При длине ленточного конвейера менее 50 м применяют простые ленточные остановы в виде отрезка ленты, закрепленной у приводного барабана. В этом случае при обратном движении конвейера отрезок ленты заклинивается между лентой и барабаном, предотвращая движение груза в обратном направлении [4, 5].ВыводыРассчитан суточный материальный баланс производства кормовых дрожжей мощностью 40 тыс. т в год.Рассчитано основное технологическое оборудованиепроизводства кормовых дрожжей мощностью 40 тыс. т в год.Рассчитан и спроектирован ленточный конвейердревесно-подготовительного отделения биохимического завода мощностью 40 тыс. т кормовых дрожжей.Для привода ленточного конвейера подобран электродвигатель переменного тока закрытого исполнения с повышенным пусковым моментом 4АР160S: Р = 11 кВт, n = 1000 мин-1.Для снижения количества оборотов и повышения мощности на приводном валу подобран редукторЦ2У-125, с передаточным отношением .Список использованной литературыШарков В.И. Технология гидролизных производств. / В.И. Шарков, С.А. Сапотницкий, О.А. Дмитриева, И.Ф. Туманов – М.: Лесн. Пром-сть, 1973. – 408 с.Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств. Учебник для вузов. – М.: Лесн. Пром-сть, 1989. – 496 с.Елкин В.А. Оборудование и проектирование предприятий гидролизной и лесохимической промышленности. / В.А. Елкин, В.А. Выродов, В.В. Рябов, М.М. Кречмер. – М.: Лесн. Пром-сть, 1991. – 304 с.Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. / А.В.Кузьмин,Ф.П. Марон – Минск: Вышэйшая школа, 1983. – 350 с.Додонов Б.П. Грузоподъемные и транспортные устройства: Учебник для средних специальных учебных заведений. / Б.П.Додонов, В.А. Лифанов – М.: Машиностроение, 1990. – 248 с.