Короткі теоретичні відомості. Стрічковий конвеєр – це механізм (або машина) з робочим органом безперервної дії, призначений для рівномірного переміщення сипких
Стрічковий конвеєр – це механізм (або машина) з робочим органом безперервної дії, призначений для рівномірного переміщення сипких, шматкових і легких штучних вантажів в горизонтальному напрямі або під невеликим кутом.
Простий стрічковий конвеєр є нескінченною стрічкою, що огинає два барабани, розміщених на кінці рами. Один з барабанів є ведучим та сполучається системою передач з двигуном.
Між барабанами на рамі розташовані опорні ролики, на які накладається стрічка. Привід транспортера складається з електродвигуна, редуктора і ланцюгової передачі.
Стрічкові конвеєри найчастіше є стаціонарними, оскільки не мають ходового устаткування; їх встановлюють в одному місці постійно і використовують в пунктах зі стійким об'ємом робіт. Іноді стрічкові конвеєри можуть бути змонтовані на самохідному шасі з приводом від електродвигуна або від двигуна внутрішнього згорання.
Гранично допустимий кут нахилу рами конвеєра залежить від кута природного відкосу сипкого вантажу і, здебільшого, має значення у межах 10 – 550. Кут нахилу може бути декілька підвищений при використанні стрічок з поперечними виступами або планками.
Найбільш поширені пересувні стрічкові транспортери з відстанню між центрами барабанів 5 – 15 м і шириною стрічки 400 – 500 мм. Швидкість руху стрічки складає 1 – 1,5 м/с. При цій швидкості технічна продуктивність стрічкових транспортерів, як правило, не перевищує 60 т/год.
Проте слід мати на увазі, що експлуатаційна продуктивність транспортерів значно нижче технічної унаслідок того, що забезпечити максимальне завантаження робочого органу транспортеру уручну можна тільки при використанні спеціальних машин (наприклад, одноковшевих або багатоковшевих навантажувачів). При завантаженні транспортерів уручну унаслідок малого вироблення вантажників і обмеженого для них фронту робіт фактична продуктивність транспортерів в 4—5 разів нижче технічної.
Обладнання, прилади, інструменти
Стрічковий конвеєр, габаритні креслення до нього, рулетка, лінійка, шнур.
Порядок виконання практичної роботи
1. Ознайомитися з методичними вказівками, технікою безпеки, обладнанням, приладами, інструментами і змістом звіту.
2. За допомогою вимірювального інструменту провести необхідні обміри машин, а якщо необхідна машина у лабораторному парку відсутня, слід використати робочі креслення пропонованої машини, на яких нанесено габаритні розміри та всі необхідні лінійні відстані з урахуванням масштабного коефіцієнту. Також можливе використання певних даних за таблицями з довідкової літератури для визначення основних показників даного виду машин безперервної дії.
3. За вихідними даними та даними з довідників визначити основні показники стрічкового конвеєра
Послідовність розрахунку
Потрібно:
1. Визначити ширину стрічки.
2. Вибрати товщину стрічки.
3. Знайти опір руху стрічки конвеєра
4. Визначити потужність двигуна для роботи в приміщенні, яке не опалюється та має підвищену вологість ( 
), підібрати його за каталогом.
5. Підібрати редуктор для привода транспортера.
6. Визначити зусилля та хід натяжного пристрою.
Вихідні дані
Розрахувати стрічковий конвеєр для переміщення матеріалу за схемою, яка подана на рис. 5, а також за даними з таблиці 3. Умови роботи: робота в приміщенні, яке не опалюється та має підвищену вологість.
1 – барабан приводний; 2 – стрічка; 3 – ролики підтримуючі; 4 – барабан натяжний; 5 – пристрій завантажувальний; 6 – барабан, який відхиляє
Рис.5 – Схема конвеєра
Таблиця 3 – Дані для розрахунку
| Варіант | Вантаж | Продуктивність  | Довжина проекції похилої ділянки  | Довжина горизонтальної ділянки  | Кут нахилу барабана  | Щільність  | Кут природного відкосу,  , град |
| Пісок | 1,4 ... 1,65 | ||||||
| Щебінь | 1,8 | ||||||
| Земля формувальна | 1,5 | ||||||
| Вугілля | 0,9 | ||||||
| Руда | 2,4 | ||||||
| Добрива мінеральні | 0,75 ... 1,4 | 33 ... 44 | |||||
| Пшениця, кукурудза | 0,65 ... 0,81 | ||||||
| Коренеплоди | 0,5 ... 0,75 | 35 ... 40 | |||||
| Зерно подрібнене, висівки | 0,56 ... 0,7 | ||||||
| Сіль, цукор | 2,1…2,2 |
1 Визначення ширини стрічки.
Ширина стрічки конвеєра 
, (2.1)
де 
– продуктивність конвеєра 
;
– коефіцієнт продуктивності: для шматкових (вугілля, руда) – 
; для зернових – 
; для насипних – 
;
– коефіцієнт, що враховує зсипання вантажу при нахилі транспортера;
– щільність вантажу, 
, слід вибирати з табл. 3;
– швидкість переміщення стрічки з вантажем, 
, (вибирати з табл. 4)
За значеннями кута природного укосу 
, 
(табл. 3), які коливаються в межах від 33 до 50, слід прийняти жолобчасту форму поперечного перерізу конвеєра з трьома роликами, причому кут нахилу бічних роликів 
має значення – 
. Кут укосу в русі 
.
Таблиця 4 – Швидкості транспортування різноманітних вантажів
| Вантаж | Швидкість стрічки , | Вантаж | Швидкість стрічки , |
| Вугілля, кокс | 1,0...1,6 | Щебінь | 1,6 |
| Пісок | 1,5 | Добрива мінеральні, гравій | 1,5...3,0 |
| Земля формувальна | 1,8 | Цукор | 0,8...1,25 |
| Коренеплоди | 0,75 ... 1,5 | Пшениця, кукурудза | 2,0...4,5 |
| Сіль | 2,0...3,0 | Зерно подрібнене, висівки | 1,0...2,0 |
Отримане числове значення ширини стрічки конвеєра округлювати до найближчого: 
.
Фактична (уточнена) продуктивність конвеєра:
(2.2)
Для подальших розрахунків слід прийняти, що стрічка гумовотканинна з тканини БКНЛ-65 та має прокладки з такими показниками: межа міцності 
; товщина прокладки 
; число прокладок 
; товщина обкладинки робочої сторони 
; неробочої сторони 
.
2 Визначення погонної маси та конструкції роликоопор
1) стрічки: 
;
2) вантажу: 
;
3) роликоопор завантаженої ділянки: 
;
4) роликоопор ненавантаженої ділянки: 
,
де 
– відстань між роликоопорами завантаженої ділянки, 
, (табл. 5);
– відстань між роликоопорами ненавантаженої ділянки;
.
Таблиця 5 – Відстань між роликоопорами завантаженої ділянки
Щільність вантажу  | Відстань між роликоопорами завантаженої ділянки при ширині стрічки, м | ||||||
| 0,1…0,4 | 0,5 | 0,65 | 0,8 | 1,2 | 1,4 | ||
| 0,5…1 | 1,5 | 1,5 | 1,4 | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 1,2 |
| 1…2 | 1,4 | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 |
| 2…2,5 | 1,3 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
3 Тяговий розрахунок
Трасу конвеєра розбивають на окремі ділянки, починаючи від точки 1 – збігання стрічки з приводного барабана (рис. 6). Натягування стрічки в точках 1–9 позначають 
Повне зусилля натягування тягового органу визначають методом обходу за контуром, суть якого полягає у тому, що натягування кожної наступної точки по ходу траси дорівнює натягуванню в попередній точці плюс опір на ділянці між точками.
Рис.6 – Ділянки конвеєра для визначення опору руху стрічки конвеєра
Для визначення повного зусилля натягування слід скласти рівняння, які визначатимуть опір в кожній точці стрічкового конвеєра, а результати розрахунків опору (натяжної стрічки) записати до табл. 6.
Для роботи конвеєра в приміщенні, яке не опалюється та має підвищену вологість слід прийняти такі коефіцієнти опору 
:
– на прямолінійних ділянках з жолобчастими опорами;
– на прямолінійних ділянках з прямими опорами;
– на натяжному барабані;
– на барабанах, що відхиляють;
опором при розвантаженні знехтувати;
опір при завантаженні визначити приблизно 
.
Для розрахунків приймаємо 
, враховуючи, що значення кута обхвату барабана стрічкою 
.
Приймаємо приводний барабан, футерований гумою. Тоді коефіцієнт тертя між прогумованою стрічкою і барабаном 
в умовах підвищеної вологості 
приймаємо 
.
Вирішуючи спільно рівняння, отримаємо 
.
Таблиця 6 – Розрахунки опору натяжної стрічки
| Номер точки | Розрахункова залежність | Значення натягнень стрічки,  |
 | ||
 | ||
 | ||
 | ||
 | ||
 | ||
 | ||
 | ||
 |
Найменша величина натягнення стрічки на робочій частині конвеєра має бути такою, щоб провисання стрічки під дією власної ваги та ваги вантажу було меншим, ніж 
.
При мінімальному натягненні робочої гілки в точці 
провисання стрічки дорівнює:
. (2.3)
Запас міцності стрічки визначають за формулою
, (2.4)
де 
– допустима лінійна міцність на розрив;
– число прокладок в стрічці (для забезпечення жорсткості поперечного перерізу слід прийняти 
).
4 Визначення діаметра барабану
, (2.5)
де 
– коефіцієнт, який залежить від типу барабана, причому для приводний барабана, футерованого гумою 
;
– коефіцієнт, який залежить від типу тканинних прокладок, при цьому 
– для тканини БКНЛ–65 (ГОСТ 19700-74), 
– для тканини БКНЛ–100 (ГОСТ 19700-74), а для синтетичної тканини ТА – 100 (ГОСТ 18215-72) – 
.
Значення 
округлюють за ГОСТ 22644-77 до найближчого значення: 250; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.
Враховуючи, що для всіх варіантів прийняті значення, що відповідають типу тканини БКНЛ–65 (ГОСТ 19700-74), то
, округлюємо до 
.
Діаметр барабана також перевіряють на умову міцності стрічки за питомим тиском 
стрічки на барабан, враховуючи, що 
:
.
Діаметр натяжного барабана 
.
Діаметр барабана, що відхиляє 
.
5 Визначення окружного зусилля на приводному барабані
, (2.6)
де 
– окружне зусилля на приводному барабані, Н.
6 Визначення потужності привода та вибір електродвигуна
Потрібна потужність двигуна 
, який можна використати для роботи в не опалювальному приміщенні з підвищеною вологістю:
, (2.7)
де – коефіцієнт, що враховує опір від інерції при пуску, 
;
– ККД приводу транспортера, 
.
Для вибраного за каталогами електродвигуна слід вказати:
– тип електродвигуна;
– потужність, кВт;
– кутова швидкість, рад/с;
– кратність максимального моменту.
7 Вибір редуктора за довідковими даними 
, вказуючи:
– тип редуктора;
– передавальне число 
;
– потужність на швидкохідному валу;
– режим роботи.
Частота обертання барабана
. (2.8)
Передавальне число редуктора
. (2.9)
Примітка. Так, при вирахуваному передавальному числі 
слід вибрати редуктор циліндровий горизонтальний двоступінчатий типу Ц2-250 з передавальним числом 
; з потужністю на швидкохідному валу при легкому (Л) режимі роботи 
.
У разі, якщо вибране передавальне число незначно ( 
менше ніж 6 %) відрізняється від потрібного у більшу сторону, то коректувати фактичну швидкість вантажу не потрібно, маючи на увазі збільшення ширини стрічки щодо розрахункової.
Також слід підібрати муфти з гальмівним шківом та гальмо по величині діаметру гальмівного шківа. Гальмо необхідне для запобігання засипання вузла перевантаження.
8 Визначення вихідних величин для розрахунку натягувального пристрою.
Зусилля натяжного барабана 
:
(2.10)
де 
– ККД приводу натягувального пристрою.
Хід натягувального пристрою:
. (2.11)
9 Розрахунок завантажувального пристрою
Завантаження конвеєра певним матеріалом відбувається через бункер. У якості прикладу слід розглянути принцип завантаження через бункер циліндрової форми (рис. 7) з круглим вихідним отвором в центрі бункера (за кресленням або на полігоні), провести необхідні обміри та розрахунки.
Для розрахунків завантажувального пристрою слід прийняти такі початкові дані:
1) бункер ємністю 20 
, з гідравлічним радіусом перерізу 
, діаметром круглого перерізу 
та 
;
2) продуктивність, яка дорівнює продуктивності стрічкового конвеєра 
;
3) завантаження бункера – самоскидним транспортом через завантажувальний лоток;
4) кут природного укосу вантажу 
– за варіантами (табл. 3);
Рис. 7 – Схема до розрахунку розмірів бункера циліндрової форми
Швидкість витікання (висипання) вантажу 
:
(2.12)
де 
– для сипких вантажів;
– для шматкових вантажів;
– для порошкоподібних вантажів;
Продуктивність витікання (висипання) вантажу через вихідний отвір 
:
(2.13)
де 
– коефіцієнт продуктивності, що враховує вплив зменшення площі вихідного отвору і розосередження частинок вантажу в зоні закінчення;
– площа круглого отвору.
Величина тиску вантажу на стінки бункера, 
:
(2.14)
де 
– коефіцієнт внутрішнього тертя вантажу;
;
– висота вантажу;
Товщина стінки бункера, 
:
(2.15)
де 
– допустима напруга розтягування для сталі Ст. 3;
– додаток до товщини стінки з урахуванням корозії сталевого листа;
– додаток до товщини стінки з урахуванням нормативної товщини листа.
10 Розрахунок затвора.
Зусилля для відкриття плоского затвора, 
:
, (2.16)
де 
– коефіцієнт тертя об матеріал покриття плоского затвора;
– навантаження на плоский затвор.
Зміст звіту
1. Назва та мета роботи.
2. Кінематична схема лабораторної установки (механізму).
3. Запис результатів основних розрахунків до табл. 7 (параметри стрічки – ширина та товщина, опір руху стрічки конвеєра, потужність двигуна та підбір його за каталогом, підбір редуктора для привода транспортера, визначення зусилля та ходу натяжного пристрою)
4. Висновки (відповідність отриманих результатів очікуваним).
Таблиця 7 Основні розрахунки
| № п/п | Основні розрахункові параметри | ||||||||
 | Параметри товщини стрічки |  |  |  ,його основні дані | Основні параметри редуктора |  |  |  | |
| 1. |
Контрольні питання
1. Який механізм називають стрічковим конвеєром?
2. Вкажіть основні особливості стрічкового конвеєра.
3. Від чого залежить гранично допустимий кут нахилу рами конвеєра?
4. Як відбувається завантаження конвеєра та які основні параметри визначають роботу завантажувального пристрою?
Література:1, 3, 4, 8, 9, 10
Список літератури
1. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины.– М.:Машиностроение, 1983.–272 с.
2. Анинский Б.А. Погрузочно-разгрузочные работы.– М.: Транспорт, 1968.– 328 с.
3. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машнностронтеля. – В 3-х т. М.: Машиностроение, 1982. – 484 с.
4. Батищев И.И. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте.– М.: Транспорт, 1974.–384 с.
5. Голубков В.В., Киреев В.С. Механизация погрузочно-разгрузочных работ и грузовые устройства.– М.: Транспорт, 1981.–480 с.
6. Кузьмин А. В., Марон Ф. Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Минск: Высшая школа,1983. –320 с.
7. Методические указания и задания к расчету механизма подъема груза грузоподъемных машин по курсу «Детали машин и подъемно-транспортные устройства» для студентов машиностроительных специальностей вечерней формы обучения / Сост. С.В. Бардаев. – Харьков: ХПИ, 1986. – 32 с.
8. Методические указания и задания к расчету транспортирующих машин с гибким тяговым органом по курсу «Детали машин и подъемно-транспортные устройства» для студентов машиностроительных специальностей вечерней формы обучения / Сост. СВ. Бардаев. - Харьков: XПИ, 1986. – 22 с.
9. Подъемно-транспортные машины. Методические указания /Сост.: Ю. В. Воробьев, А. Д. Ковергин, Л. X. Никитина. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. – 58 с.
10. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов /С. А. Чернавскнй, Г. А. Слесарев, Б. С. Козинцов п др. Машиностроение, 1984.
11. Суколенов А.Е., Артюхин Ю.Г. Подъемно-транспортные машины и механизация перегрузочных работ.– М.: Транспорт, 1985. – 224 с.
Додаток А Крани
Канат подвійного звивання типу ЛК-Р за ГОСТ 2688-80
| Діаметр каната, мм | Маркувальна група, MПa | |||
| 4,8 5,1 5,6 6,9 8,3 9,1 9,9 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,5 18,0 19,5 21,0 22,5 24,0 25,5 27,0 28,0 30,5 32,0 | — — — — — — — — — | — — — | 345S00 |
Kрaновi двигуни серії МТ з фазовим ротором
| Тип електродвигуна | Потужність на валу, кВт, при | Частота обертання,  | Максимальний момент,  | Момент інерції ротора,  | ||
| НВ=25 % | НВ=60 % | 60 хв | ||||
| MTF 011-6 | 1,7 | 1,2 | 1,2 | 0,021 | ||
| MTF 012-6 | 2,7 | 1,7 | 1,7 | 0,029 | ||
| … | … | … | … | … | … | … |
| MTF 312-6 | 17,5 | 0,312 | ||||
| MTF 411-6 | 0,5 | |||||
| MTF 412-6 | 0,675 |
Примітка: у даній таблиці наведені деякі дані про двигуни; за необхідності слід вибирати з довідкової літератури, наприклад, [7. с. 24 – 33]
Додаток Б Конвеєри
| Форма перерізу вантажів |  | |||||
Коефіцієнт продуктивності,  | 0,035 | 0,61 | 0,78 | 0,069 | 0,085 | 0,08 |
Методичні вказівки щодо виконання практичних робіт з навчальної дисципліни «Механоскладальні дільниці та цехи у машинобудуванні» для студентів денної та заочної форм навчання зі спеціальності 7.05050301, 8.05050301 – “Металорізальні верстати та системи” (у тому числі скорочений термін навчання)
Укладач: к.т.н., доц. В.Т. Щетинін
Відповідальний за випуск зав. кафедри ПОМФТО О.Ф. Саленко
Підп. до др._______________. Формат 60x84 1/16. Папір тип. Друк ризографія.
Ум. друк. арк. ____. Наклад ________ прим. Зам. № __________. Безкоштовно.