Например, Бобцов

Элементы методики расчета и проектирования вертикального четырехцепного конвейера (ВЧК) типа «L» для транспортирования тарно-штучных грузов

УДК 664
Элементы методики расчета и проектирования вертикального четырехцепного конвейера (ВЧК) типа
«L» для транспортирования тарно-штучных грузов
аспирант С.А. Боровский, д.т.н. Пертен Ю.А.
L1

D hг

W h1 wг
D wпф w1 w2

Hгаб hH E

hпф1 hпф

hпф А hг


А А А-А v lпф

dпф dпф

hпф2

С

B l1
l2

d

L

Рис. 1 Размеры ВЧК типа «L».

l1 d
Рис. 2 К определению шага платформ.

Инженерная методика расчета ВЧК имеет ряд особенностей. Шаг платформ определяется исходя из требуемой по техническому заданию производительности конвейера. Он должен быть кратным шагу звеньев тяговой цепи и не быть меньше своего минимального значения (см. рис.2):

π ⋅d

A =h + l + h + min г 1 пф 4

-

δпф

d

+

∆,

где ∆ — запас (∆ =δпф).

Особого внимания заслуживает определение величины l2 .

Предварительно принимается удобное для конструктора значение, например

l2 = 0, 5 м.

Далее вычисляется предварительное и примерное значение длины

одной тяговой

цепи



=

2 ⋅ (H

+ l1

+ l2 ) +

3⋅π ⋅d
2

.

Lц Затем вычисляется величина A , примерно равная количеству

платформ. Назначив ее ближайшим большим целым числом n, узнаём

реальную длину одной тяговой цепи

L ц

=

A⋅n

.

Далее

определяем

l2 =

Lц - 2 ⋅ (H

+ l1 )

3⋅π ⋅d -
2

.

Эта

величина

не

должна

2

соответствовать ряду нормальных линейных размеров т.к. это ориентировочный размер по горизонтали между осями жестко закрепленного натяжного вала.

Наружная цепь
l1
89

Внутренняя цепь

7

10

7' 8'

H H

4 6
5
3
l2

1 2

4' 6' 5' 1'
3' 2'

Рис. 3 Характерные точки на тяговых контурах и примерный вид эпюр натяжений при расчете на подъем.

Тяговый расчёт конвейера методом «обхода по точкам» проводится для

подъёма или для опускания в зависимости от предстоящего режима работы

конвейера [1]. При подъеме у конвейера более тяжелые условия работы и,

поэтому, реверсивные конвейеры рассчитывают на подъём. В случае

опускания, как правило, электродвигатель не преодолевает окружное тяговое

усилие, а просто обеспечивает работу конвейера в холостом режиме (когда

на платформах нет груза). В тяговом расчете на опускание погонная нагрузка

от веса груза не учитывается.

Валы рассчитывают на прочность и жесткость. Для этого необходимо

знать нагрузки, действующие на вал. В ВЧК наиболее нагруженным является

приводной вал. Ниже показан пример определения сил и ВСФ приводного

вала для случая цилиндрической зубчатой передачи между выходным валом

редуктора и приводным валом конвейера. Сначала все силы приводятся в

центр вала по методу Пуансо. При расчете вал принимают за балку,

лежащую на шарнирных опорах. Балку рассчитывают на изгиб (под

действием систем сил действующих в вертикальной и горизонтальной

плоскостях) и кручение.

Крутящие моменты на приводных звездочках:

M1

=

ϕ1



(

S' 9



S' 10

)



d
2

,

M2

= ϕ2 ⋅ (S7



S8

)



d
2

.

Реакций опор для горизонтальной плоскости:

R AX

=

S' 10

+

S 7

+

S 8

+

R

+

2



z 2

R



z 1

,

+

2⋅

z 3

+

w 1

R = S' + S + S −

R⋅z 1

.

BX 10 7 8 2 ⋅ z + 2 ⋅ z + w

2 31

Для вертикальной плоскости:

R = S' − P −

P⋅z 1

, R = S' +

P⋅z 1

.

AY 9

2 ⋅ z + 2 ⋅ z + w BY 9 2 ⋅ z + 2 ⋅ z + w

2 31

2 31

Значение моментов в характерных точках приводного вала от сил в

горизонтальной плоскости:

M X1 = 0 , M XA = P ⋅ z1 , M X 2 = RBY ⋅ (2 ⋅ z3 + z5 + w1 ) − S9' ⋅ (2 ⋅ z3 + w1) ,

M X 5 = RBY ⋅ z2 , M XB = 0 .
От сил в вертикальной плоскости:

M Y1

=0,

M YA

=



R



z 1

,

M Y2

=

−R ⋅(z 1

+

z )+R 2 AX



z 2

,

M Y3

=

−R ⋅(z 1

+

z 2

+

z )+ 3

R AX

⋅ (z 2

+

z )− S' 3 10



z 3

,

M Y4

=

R BX

⋅ (z 2

+ z )− S' 3 10



z 3

,

M Y5

=

R BX



z 2

,

M YB

=0.

Общий крутящий момент на валу:

T B

=

2⋅M 1

+ 2⋅M2.

Окружное усилие на зубчатом колесе приводного вала:

2⋅T

P=

B
d,

1

где d1 — делительный диаметр зубчатого колеса.

Радиальное усилие на зубчатом колесе приводного вала [2]:

R ≈ 0, 5 ⋅ P .

d1 P R

S9' S1'0

S8

S7

S9' S7

S8 S1'0

Cилы в вертикальной плоскости RAX

R=0,5P R

S1'0

S7 +S8 S7 +S8

RBX S1'0

1 А2 3 z1 z2 z3

w1

45В z4 z5

Mx

z1 z2 z3

w1

Cилы в горизонтальной плоскости P RAY

z4 z5 RBY

My

S9' S9'

Крутящие моменты

М1 М2

М2 М1

ТВ

ТВ =2М1 +2М2

Рис. 4 Расчетная схема приводного

вала

Mk Тв
Рис. 5 Примерный вид эпюр ВСФ приводного вала

Список литературы
1. Конвейеры: Справочник /Р.А. Волоков, А.Н. Гнутов, В.К. Дьяков и
др. Под общ. ред. Ю.А. Пертена. –Л.: Машиностроение, Ленингр.
отд-ние, 1984.367 с., с ил. 2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3х т.:
Т.2.- 8е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М:
Машиностроение, 1999. – 880 с.: ил.