Нормативные материалы для расчета стационарных винтовых конвейеров общего назначения

Угол наклона конвейера к горизонту принимается не более 20°. Расстояние между опорами вала винта принимается 2,5…3,3 м. Диаметр и шаг винта назначается согласно данным табл. 13.1 (меньший шаг винта принимается для транспортирования материалов с большей насыпной плотностью). При перемещении кусковых грузов диаметр винта проверяется на пропускную способность по условию

Dmin ³ amax kк,

(13.1)

где a_max — наибольший размер кусков транспортируемого груза; k_к — коэффициент, для рядовых грузов k_к = 4, для сортированных — k_к = 12.

Табл. 13.1. Диаметр и шаг винта винтового конвейера (ГОСТ 20317—82)

Диаметр, мм	Шаг, мм	Диаметр, мм	Шаг, мм
	80; 100		250; 320
	100; 125		320; 400
	125; 160		400; 500
	160; 200		500; 650
	320; 250		650; 800

Табл. 13.2. Рекомендуемая частота вращения вязла винтового конвейера

Наименование груза	Размеры кусков, мм	Допускаемая частота вращения винта, мин-1
Гипс, известь, мел, песок сухой, цемент		50...120
Глина сухая, гравий, известняк	Mенее 60	40...100
Глина сухая, шлак кусковой	Более 60	40...80
Песок сырой		40...80
Бетон, глина сырая, цементный раствор		30...60

Табл. 13.3. Значения коэффициента k (к формуле 13 2.), коэффициента заполнения желоба y и коэффициента сопротивления w передвижению груза в винтовом конвейере

Группа груза	Примеры грузов	k	y	w
Легкие неабразивные	Древесные опилки		0,4	1,2
Легкие малоабразивные	Мел, асбест		0,32	1,6
Тяжелые малоабразивные	Глина сухая		0,25	2,5
Тяжелые абразивные	Цемент, зола, песок, шлак		0,123	4,0

Частоту вращения винта принимают в зависимости от рода и размеров транспортируемого груза согласно табл. 13.2.

Наибольшую допустимую частоту вращения (мин^-1) винта рекомендуется определять из условия

n = k / ,

(13.2)

где k — коэффициент (табл. 13.3); D — диаметр винта, м

Номинальную частоту вращения винта, согласно ГОСТ 2037— 82, следует выбирать из ряда: 6; 7,5, 9,5; 11,8; 15; 19; 23,6; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190 мин^-1. Допускается отклонение в пределах ± 10%.

Расчетную объемную производительность следует выбирать из ряда: 0,025; 0,032; 0,04; 0,05; 0,063; 0,08; 0,1; 0,125; 0,16; 0 25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 500 м³/ч.

Уменьшение производительности наклонных конвейеров при движении груза вверх учитывается коэффициентом k_b (табл. 13.4).

Табл. 13.4. Значения коэффициента уменьшения производительности k_b винтовых конвейеров в зависимости от угла наклона конвейера

b, град	kb
	1,0
	0,9
	0,8
	0,7
	0,6

Согласно ГОСТ 2037—82, условное обозначение винтового конвейера содержит наименование конвейера, расположение желоба и число заходов винта, диаметр винта (см) и его обозначение (если диаметр переменный — указывается наибольший диаметр), шаг винта (см) и его обозначение (если шаг переменный — указывается наибольший шаг), направление спирали винта и обозначение стандарта.

Например, наклонный винтовой конвейер с двухзаходным винтом переменного диаметра (наибольший диаметр 200 мм) и переменного шага (наибольший шаг 160 мм), правого направления спирали обозначается:

Конвейер винтовой Н2 — 20П₂ — 16П₄ — П ГОСТ 2037—82.

РАСЧЕТ ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА

1. Необходимый диаметр винта (м)

D = 0,275 ,

(13.3)

где Q — расчетная производительность конвейера [см. (5.1)], т/ч; k_D — отношение шага винта к его диаметру: для абразивных материалов k_D = 0,8, для неабразивных k_D = 1,0; n_в — частота вращения винта, мин^-1; предварительно принимается по табл. 13.2, затем проверяется по формуле (13.2) и согласовывается с ГОСТ 2037—82 (см. параграф 13.2); y — коэффициент заполнения желоба (табл. 13.3); r — насыпная плотность груза (см. табл. 4.1), т/м³; k_b — коэффициент уменьшения производительности в зависимости от угла наклона конвейера (табл. 13.4).

Диаметр винта должен проверяться по формуле (13.1) и согласовываться с данными табл. 13.1.

2. Необходимая мощность на валу винта (кВт)

P0 = 0,027Q (Lгw ± Н),

(13.4)

где L_г — длина горизонтальной проекции конвейера [см. (5.19)], м; w — коэффициент сопротивления перемещению груза (см. табл. 13.3); Н — высота подъема (плюс) или опускания (минус) груза [см. (5.20)], м.

3. Мощность двигателя для привода винтового конвейера определяется по формуле (6.21). При этом коэффициент запаса принимают К = 1,25.

4. Необходимое передаточное число между валом двигателя и валом винта определяется по формуле (6.23).

5. Фактическое передаточное число привода конвейера определяется после уточнения кинематической схемы конвейера.

6. Фактическая частота вращения винта (мин^-1)

n = n /иф,

(13.5)

где n — частота вращения вала двигателя, мин^-1; и_ф — фактическое передаточное число привода.

Фактическая частота вращения винта не должна отличаться от ближайшей номинальной частоты по ГОСТ 2037—82 более чем на 10%.

7. Фактическая производительность конвейера (т/ч)

Qф = 47 D2Syn rkb,

(13.6)

где S — ход винта, м: при однозаходном винте S = t (t — шаг винта), при двухзаходном винте S = 2t.

Если фактическая производительность отличается от расчетной более чем на 10%, производится перерасчет конвейера.

8. Крутящий момент на валу винта (Н×м)

Т0 = 9550 Р0 / n ,

(13.7)

9. Осевое усилие на винт (Н)

Fос = ,

(13.8)

где k — коэффициент, учитывающий, что сила приложена на среднем диаметре винта: k = 0,7...0,8; D —диаметр винта, м; a — угол подъема винтовой линии винта; r — угол трения груза о винт [см. формулу (4.8) и табл. 4.1].

10. Поперечная нагрузка (Н) па участок винта между двумя опорами

Fпопер = ,

(13.9)

где l — расстояние между опорами вала винта, м; L — общая длина вала винта, м.

11. Вал винта рассматривается как разрезной и рассчитывается на скручивание моментом Т₀, растяжение или продольное сжатие силой F_ос, изгиб от распределенной по длине l поперечной нагрузки F_попер и изгиб под действием собственного веса на длине l.

Прогиб винта не должен превышать 40% зазора между винтом и желобом.