Расчёт ленточной метательной машины

      Расчёт  ленточной метательной  машины

1. В соответствии с физико-механическими свойствами материала устанавливаем наибольший угол отрыва материала с криволинейной ленты:

      

,

где - угол естественного откоса материала в движении. 
,

где - угол естественного откоса материала в покое; 
f =0,8– коэффициент внутреннего трения

2. По заданной длине метания определим необходимую скорость сбрасывания частицы с ленты, м/с

  ,

где -дальность полёта частицы, м.

3. Определим начальную скорость загрузки материала на ленту V₀, м/с

,

где h_п= 1…2м – высота сбрасывания материала на ленту, определяемая конструкцией узла пересыпки.

4. Вычислим угол обхвата лентой прижимного барабана, рад.

      

,

где =0,45 – коэффициент внешнего трения (груз по резине) ; 
= 0,2..0,4 м – радиус прижимного барабана, обеспечивающего искривление ленты, м

5. Рассчитаем ширину слоя груза на ленте, м .

      

,

где  Q – массовая производительность машины, m/ч; 
=0.7 - насыпная плотность груза, т/м³; 
= (0,1…0,15) – толщина слоя груза на ленте, м; 
V₀ – начальная скорость движения груза, м/с.

6. Установим ширину ленты В, мм

      

,

где B₀ – ширина слоя груза; 
l₀ = (0,25…0,4) – ширина прижимной полосы барабана, мм; 
l_в = 15…20 мм – выступающая за барабан часть ленты, мм.

      По  расчётному значению В принимается лента с шириной по стандартному ряду в соответствии с ГОСТ 20-85: Тип ТА-100, В_л=1000мм,

      i_п=4

7. Определим мощность привода машины, кВт

где  k_з = 2…2,5 – коэффициент запаса, учитывающий дополнительные сопротивления; 
k = 0,8 – опытный коэффициент; 
V₀, V_k – начальные и конечные скорости груза, м/с; 
Q=350 – массовая производительность, т/ч; 
f_в =0,45- коэффициент внешнего трения ; 
- угол обхвата, рад; 
=0,92 – КПД передаточного механизма .

8. По расчетной мощности, используя каталоги , для привода выбираем электродвигатель серии 4А180М8, N=15 кВт,n= 750 об/мин.

 

9. Произведем расчёт геометрических размеров приводного барабана

Диаметр барабана ,

где =4 – принятое число прокладок ленты.

      Рассчитанный  диаметр округлим до стандартного значения D_б= 630мм

      Длина барабана :

      

,

где  В – ширина ленты, мм.

      Частота вращения барабана, об/мин

      

,

где   =11.3- конечная скорость груза, м/с; 
=1.15 - диаметр барабана, м.

10. Определим передаточное отношение клиноременной передачи, находящейся между двигателем и приводным барабаном.

      

,

где  - частота вращения электродвигателя, об/мин; 
- частота вращения приводного барабана, об/мин.

11. Рассчитываем номинальный вращающий момент на валу двигателя,

Н × м

      

,

где N – мощность на ведущем валу, кВт

12. По рекомендациям по расчётному значению М₁ устанавливается тип сечения клиновидного ремня, а также значение минимального диаметра ведущего шкива – D₁=200мм , тип сечения - В.

 

13. Вычислим диаметр ведомого шкива с учётом относительной величины скольжения

      

      Полученное  значение диаметра шкива уточняется до значения стандартного ряда D₂=800мм

14. По рекомендациям установим длину ремня L₀=3750мм и рассчитаем межосевое расстояние клиноременной передачи.

       где L₀ – длина ремня, м.

15. Определим окружную скорость и окружное усилие на ведущем шкиве.

      Окружная  скорость, м/с

      

,

где  - частота вращения двигателя, об/мин; 
D₁ – диаметр ведущего шкива, м.

      Окружное  усилие, Н

      

,

где  N – мощность на валу ведущего шкива, кВт; 
V₁ – окружная скорость на ведущем шкиве, м/с.

16. Установим величину  окружного усилия, передаваемого одним клиновым ремнём – S₀ =814Н.
17. Рассчитываем коэффициенты , ,   и определяем допускаемое окружное усилие  на один ремень

      

.

18. Вычисляем расчетное число ремней Z (с округлением в большую сторону)

      

      В соответствии с количеством ремней и их типом выбираем ширину шкива B=122мм. Производим компоновку привода метательной машины.