Конвейер с жёлобообразной формой

Введение

Ленточный конвейер – транспортирующее устройство непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты.

Ленточный конвейер является наиболее распространённым типом транспортирующих машин, он служит для перемещения насыпных или штучных грузов.

В данном курсовом проекте рассматривается конвейер с жёлобообразной формой, установленный в АГФ – 3 ЧРМК и предназначенный для подачи сыпучих материалов.

1. Назначение и устройство установки конвейера

Ленточный конвейер представляет собой конструкцию, состоящую из опорных стоек, приводного и натяжного барабанов, приводного оборудования, промежуточных опорных роликов и кольцевой ленты, по которой непосредственно перемещаются грузы. В зависимости от назначения конвейера лента может быть изготовлена из брезента, тонкого стального листа или прорезиненной парусины.

Рис.1. Кинематическая схема конвейера

1 – ведомый барабан;

2 – поддерживающие ролики;

3 – лента;

4 – двигатель;

5 – передача;

6 – ведущий барабан;

7 – механизм натяжения;

8 – груз;

9 – отводной шкив;

10 – подшипник.

2. Технические характеристики конвейера

Таблица1

3. Требования к электрооборудованию ленточных конвейеров

Для выбора электродвигателя необходимо чётко представлять себе технологические требования к приводу механизма для управления, которого он выбирается. Установление таких требований позволяет выбрать надёжную и экономную систему управления.

Исполнение электрооборудовиня должно соответствовать среде, в которой он установлен. Климатическое исполнение и категория размещения должна быть У3.

При выборе электродвигателя учитывают следующие требования:

-соответствие механической характеристики электродвигателя механизму;

-устойчивость работы электродвигателя при отклонениях напряжения в допустимых пределах;

-максимальное использование мощности электродвигателя в процессе работы;

-соответствие конструкции электродвигателя условиям окружающей среды в зависимости от способа и места установки;

-обеспечение необходимых условий обслуживания электродвигателя;

-Режим работы электропривода длительный, с изменяющейся нагрузкой S1;

Рис.2. График режима работы конвейера

Исходя из этих требований, предусматривают проверку электродвигателя по нагреву, мощности, перегрузочной способности и пусковому моменту.

Конвейеры в головной и хвостовой частях должны быть оборудованы аварийными кнопками «Стоп», позволяющими останавливать конвейер в аварийных ситуациях. На конвейере должна быть установлена предупредительная предпусковая звуковая сигнализация, включающаяся автоматически перед включением привода конвейера.

4. Расчёт мощности привода

Электропривод установки должен полностью удовлетворять требованиям технологического процесса и соответствовать условиям окружающей среды в процессе эксплуатации.

Выбор электрических двигателей производится с учётом следующих параметров и показателей:

– рода тока и номинального напряжения;

– номинальной мощности и скорости;

– вида естественной механической характеристики;

– способа пуска и торможения;

– особенностей регулирования скорости;

– конструктивного исполнения двигателя.

4.1 Определяем мощность электродвигателя по формуле

(кВт), (1)

Где, Кз=1,1ч1,25 – коэффициент запаса;

С=1,1ч2 – коэффициент, учитывающий ширину ленты;

з=0,75ч0,85 – коэффициент полезного действия;

Q – производительность конвейера, (Н/с);

L- длина конвейера, (м);

Н – высота подъёма наклонного конвейера, (м).

4.2 По каталогу выбираем электродвигатель с повышенным пусковым моментом серии 4АН

мощностью

Выбрал двигатель 4АН280S8-У3.

Технические характеристики электродвигателя

Таблица 2

4АН280S8-У3: 4 – серия; А – асинхронный; Н – защищённый; 280 – высота оси вращения, мм; S – малый размер по длине станины; 8 – число полюсов; У – двигатель для районов с умеренным климатом; 3 – для эксплуатации в закрытых помещения с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатического условия.

Степень защиты IP23.

IP44 – 2 – защита от проникновения внутрь оболочки проволоки и от проникновения твёрдых тел размером не более 12 мм; 3 – защита от дождя (при наклоне не более 60є от вертикали).

Рис.3. Электродвигатель марки 4АН280S8-У3

4.3 Выбор тормоза (гидротолкателя):

4.3.1 Определяем угловую частоту вала двигателя

(Р/с), (2)

4.3.2 Определяем номинальный момент электродвигателя

(Н*м), (3)

4.3.3 Определяем тормозной момент, Мт:

, (4)

4.3.4 По каталогу выбираем тормоз

Мт.табл ? Мт.расч

2500 ? 1910,8

Выбрал тормоз марки ТКТГ500М.

ТКТГ500М: ТК – тормоз колодочный; Т – с электромагнитом МО переменного тока; Г – с электрогидравлическим толкателем; 500 – диаметр тормозного шкива, мм; М – модернизированный.

Технические характеристики тормоза

Таблица 3

Рис.4. Электрогидравлический толкатель марки ТКТГ500М

5. Выбор электродвигателя и обоснование выбора

Марка выбранного двигателя 4АН280S8-У3.

Серия 4А является массовой серией АД, рассчитанных на применение в различных областях промышленности.

Серия включает основное исполнение АД, ряд модификаций и специализированные исполнения. Двигатели основного исполнения соответствуют общим требованиям и предназначены для нормальных условий работы (двигатели общего назначения). Они выпускаются во всем диапазоне мощностей и высот оси вращения, охватываемых серией. Это трехфазные АД с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на частоту питания 50 Гц, имеющие степень защиты IP23. Модификации и специализированные исполнения АД серии 4А построены на базе их основного исполнения, т. е. имеют те же принципиальные конструктивные решения основных элементов и высоты оси вращения. Они выпускаются отдельными отрезками серий на определенные высоты оси вращения и номинальные мощности и предназначены для применения в механизмах, предъявляющих специфические требования к электроприводу, или в условиях эксплуатации, отличных от нормальных.

Данный двигатель защищённый (4АН280S8-У3): Н – защищённый.

6. Расчёт и выбор электроаппаратов защиты

Электроаппараты защиты играют очень большую роль для нормального режима работы электроустановок и предотвращают аварию.

Защиты: Максимально токовая – служит для защиты от короткого замыкания и перенапряжения. Основными аппаратами токовой защиты является автоматический выключатель и предохранители. Предохранители защищают только от токов к.з., а автоматический выключатель устанавливается: электромагнитный (АМР) от к.з; тепловой (ТР) – защита от перегрузки.

Согласно схеме необходимо выбрать: автоматических выключатель силовой цепи и предохранители в цепи управления.

6.1 Выбор автоматического выключателя силовой цепи

Определяем номинальный ток электродвигателя:

(А), (5)

Выбрал автоматический выключатель серии: ВА51-35

Технические характеристики автоматического выключателя

Таблица 4

ВА51-35: В – выключатель; А – автоматический; 51- серия; 35 – классификация по номинальному току (250 А).

ВА51-35 автоматический выключатель, предназначенных для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастых (до 6 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей.

Рис.5. Автоматический выключатель марки ВА51-35

6.2 Выбор предохранителей

Выбрал предохранители марки ППТ-10.

ППТ-10: П – предохранитель; П – плавкий; Т – трубчатый; 10 – номинальный ток, А.

Предохранители плавкие типа ППТ-10 предназначены для защиты оперативных и сигнальных цепей стационарных энергетических установок при перегрузках и коротких замыканиях. Предохранители применяются для установки в электротехнические устройства как комплектующие изделия.

Диапазон рабочих температур от -40 до +55°С. Номинальный режим работы предохранителей продолжительный. Номинальное напряжение 220 В постоянного тока и 220 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц.

Рис.6. Предохранители марки ППТ-10

6.3 Выбор токоведущих частей

Сечение проводов и кабелей напряжением до тысячи вольт по условию нагрева выбираются в зависимости от длительной токовой нагрузки.

Т.к. имеются подвижные механизмы токоведущие части должны быть защищены от механических повреждений.

Выбираем кабель, для нагрузки исходя из условия.

Марка кабеля выбирается исходя из условий окружающей среды, а также в соответствии с механической прочностью.

Выбрал кабель АВВГ 4х95.

АВВГ 4х95: А – алюминиевые жилы; В – поливинилхлоридная оболочка; В – поливинилхлоридная изоляция; Г – голый; 4 – количество жил (четырёхжильный); 95 – сечение одной жилы. Для защиты от механических повреждений кабеля прокладку производим в трубе.

Рис.7. Кабель АВВГ 4х95

Назначение: передача и распределение электрической энергии в стационарных установках с номинальным переменным напряжением 0,66 или 1,0 кВ частотой 50Гц.

Условия эксплуатации и монтажа: прокладка в кабельной канализации, тоннелях, помещениях, по стенам зданий и сооружений и на открытом воздухе при температуре не ниже -15°С; не рекомендуется прокладка в земле.

7. Расчёт и выбор электроаппаратов управления

7.1 Выбор магнитного пускателя

Пускатель выбирается по току двигателя. Выбран магнитный пускатель серии ПМЛ – 72.

ПМЛ – 72: ПМЛ – серия (магнитный пускатель); 7 – условное обозначение тока (200А); 2- тип работы электродвигателя и наличие теплового реле (нереверсивный с тепловым реле).

Рис.8. Магнитный пускатель марки ПМЛ-72

7.2 Выбор теплового реле

Выбрал тепловое реле марки РТЛ-320004

Таблица 5

7.3 Выбор трансформатора тока

В установках низкого напряжения ставится трансформатор катушечный (ТК). Условие выбора ТК:

Выбирал ТК20 200/5А.

Рис.9. Трансформатор тока марки ТК20

7.4 Выбор избирателей управления

Избиратель выбирается по числу положений и числу шайб.

Выбрал избиратель управления марки УП5313-С533.

Избиратели управления серии УП5300 являются малогабаритными открытыми аппаратами. Они устанавливаются на щитах и пультах управления и предназначены для ручного переключения цепей управления напряжение до 440В постоянного и до 500В переменного тока частотой 50Гц. Аппараты рассчитаны для работы в сухих незапылённых помещениях при температуре окружающего воздуха от -25 до +25°С и относительной влажностью воздуха не более 60%.

Избиратели применяются при некоторых переключениях в качестве командоаппаратов для переключения автоматов и масляных выключателей, командоаппаратов для управления магнитными станциями в качестве вольтметровых и амперметровых переключателей, а также для управления серводвигателями и другими цепями.

7.5 Выбор кнопок управлений

Выбраны кнопки марки КЕ-011У2

КЕ-011У2: КЕ – серия кнопочных выключателей; 01 – обозначение по виду управляющего элемента (привода) и наличию специальных устройств от 01 до 21 (толкатель цилиндрический); 1 – количество контактных элементов (два контактных элемента); У2 – климатическое исполнение и категория размещения (для макроклиматического района с умеренным климатом; для эксплуатации под навесом или в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе, и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха).

Основные технические характеристики:

· номинальный ток цепи управления 10А;

· номинальное напряжение изоляции переменного тока 660В;

· номинальное напряжение изоляции постоянного тока 440В;

· степень защиты IP40;

· количество контактных групп 1, 2, 3, 4;

· цвет красный, чёрный, зеленый, желтый;

· усилие управления ? 40 Н;

· механическая износостойкость 5 000 000 ВО;

· коммутационная износостойкость 250 000 ВО;

· сечение присоединяемых проводов ? 2,5 ммІ;

· температура окружающей среды от минус 25 єС до плюс 40єС.

Рис.10. Кнопка управления марки КЕ-011У2

7.6 Выбор контактора

Выбрал контактор марки КТ6000.

Контакторы электромагнитные открытого исполнения серии КТ-6000 предназначены для включения и отключения приёмников электрической энергии в тяжёлых условиях работы (включение электродвигателя на короткие промежутки времени, отключение заторможенного или медленного вращающегося двигателя).

Контакторы рассчитаны для работы в продолжительном, прерывисто-продолжительном и повторно-кратковременном режиме с частотой включения до 1200 в час.

Рис.11. Контактор марки КТ6014

КТ6014: КТ – контактор переменного тока с управлением переменным током; 60 – условный номер серии; 1 – условное обозначение величины номинального тока (80А, 100А); 4 – число полюсов.

Номинальный ток контактора 125А; номинальное напряжение 380В; номинальное напряжение втягивающей катушки переменного тока 36, 110, 127, 220, 380, 500; допустимая частота включений циклов 600 вкл/час; коммутационная износостойкость 330 тыс. циклов ВО; масса 8,6 кг; количество вспомогательных контактов: 2 замыкающих и 2 размыкающих.

8. Выбор элементов автоматики и их описание

8.1 Выбор сигнальных ламп

Сигнальные лампы выбираются по цвету свечения(2 лампы красного цвета и 1 лампа зелёного), роду тока (переменный, 50Гц) и по рабочему напряжению (U = 220В).

Выбрал сигнальную ламу марки СКЛ14-А-Л-3-220 и СКЛ14-А-К-3-220.

Рис.12. Сигнальная лампа марки СКЛ-14

СКЛ14А-К-3-220: СКЛ14 – тип лампы (светодиодная коммутирующая лампа); А – группа яркости (нормальной яркости); К – цвет свечения (красный); если после цвета свечения больше не стоит букв значит колба рассеивающая окрашенная; 3 – род тока (переменный, 50Гц); 220 – рабочее напряжение. СКЛ14А-Л-3-220: Л – зелёная.

СКЛ14 имеет следующие характеристики:

1) Высокую надёжность (Гарантийный срок хранения – 10 лет с момента изготовления. Гарантийная наработка на отказ – 25000 часов в течение срока хранения).

2) Степень защиты IP54.

3) Высокая экономичность (Потребляемая мощность – 2ВТ).

4) Температура окружающей среды от -60 до +60°С. Относительная влажность при температуре 25°С не более 98%.

5) Устойчивы к вибрациям и взрывобезопасны.

6) Стандартный ряд напряжения питания 6-380В.

7) Угол обзора 120°.

8) Сила света 15 мкд.

8.2 Выбор сигнальной сирены

Выбрал сигнальную сирену марки СС-1.

Технические характеристики

Таблица 6

СС-1 предназначены для подачи мощных звуковых сигналов, отличающихся от производственных шумов, при температуре окружающего воздуха от -30 до +40°С и относительной влажностью до 90%. Продолжительность непрерывного включения не более 5 минут. Крепится на вертикальной плоскости.

Рис.13. Сигнальная сирена марки СС-1

8.3 Выбор промежуточного реле

Используются в цепях управления электроприводами переменного и постоянного тока.

Выбрано промежуточное реле марки COD50M7.

Рис.14. Промежуточное реле марки COD50M7

Технические характеристики

Таблица 7

Большинство промежуточных реле допускают эксплуатацию в диапазоне от -40 до 55°С и относительной влажности окружающего воздуха до 80%. Рабочее положение в пространстве горизонтальное, либо вертикальное.

8.4 Выбор реле времени

Выбрал реле времени марки ВС-43-34.

Реле времени марки ВС-43 предназначены для передачи команд из одной электрической цепи в другую с определённым предварительно установленными выдержками времени.

Рис.15. Реле времени марки ВС-43

Технические характеристики

Таблица 8

8.5 Выбор конечных выключателей

Выбрал конечный выключатель марки КУ-701.

Рис.16. Конечный выключатель марки КУ-701

Конечные выключатели КУ-701 предназначаются для коммутирования цепей управления различного рода крановых электроприводах и механизмах. Степень защиты IP44.

Номинальное напряжение – 380В, фиксация – самовозврат рычага, количество положений – 3, диапазон рабочих температур – от -40 до +40єС, эксплуатационная частота включений – до 600 в час.

9. Характеристика электрической схемы и описание работы

В силовой цепи установлены: QF – автоматический выключатель; ТТ – трансформатор тока; КК – тепловое реле; КМ – контактор; М – двигатель; Y – тормоз. В цепи управления установлены следующие электроаппараты: FU – предохранитель; SA – избиратель управления; SQ – конечный выключатель; KV – промежуточное реле; КТ – реле времени; HA – звонок; HL – сигнальная лампа.

Подаём питание, включаем (QF) и ток пошёл на избиратель управления. Ставим избиратель управления в нужный режим (автоматический). При нажатии кнопки (SB2) звучит сигнальная сирена (HA1) и световая сигнализация (HL1 – красного цвета). Время звучания предпусковой сигнализации устанавливают на реле времени (KT2). Когда КТ2 замкнёт свои контакты, получает питание катушка (КМ). Контакты (КМ) замыкаются и двигатель запускается.

10. Охрана труда и электробезопасность проектируемой установки

Ленточный конвейер является объектом повышенной опасности для персонала. Объекты опасности: вращающие части и движение ленты.

Все вращающие части должны быть закрыты кожухами. Для быстрой остановки привода применяются тросовые выключатели или кнопки «стоп». Всё электрооборудование должно, находится в шкафах или в пультах. Провода должны быть защищены от механических повреждений. Не должно быть оголённых проводов. Корпуса электрооборудования должны бить присоединены к корпусу заземления.

Для обеспечения безопасности принято пониженное напряжение цепи управления. При включении конвейера подаётся предпусковая сигнализация. При подаче напряжения включается сигнальная лампа зелёного цвета.

Приборы и устройства безопасности в системе ПТС

В системе ПТС установлены следующие приборы и устройства безопасности:

Конечные выключатели:

выключатели предназначены для коммутации электрических цепей управления частоты 50-60 Гц под воздействием управляющих упоров в определенных точках пути контролируемого объекта ПТС.

Сигнализация:

Предупредительная сигнализация, предназначенная для предупреждения об опасности или начале действия, при котором люди могут оказаться в опасной зоне. Продолжительность действия сигнала должна позволить лицу, находящемуся в опасной зоне, покинуть её или предотвратить действие опасности.

Заключение

Конвейер установлен на АГФ-3 ЧерМК и предназначен для подачи сыпучих материалов.

В своём проекте я произвёл расчёт мощности электродвигателя конвейера, проверил электродвигатель по перегрузке и условиям пуска. Выбрал тормоз, а так же выбрал аппараты управления и защиты, устройства автоматики. Разобрался в работе схемы и в принципе работы самого конвейера.

Список литературы

конвейер жёлобообразный ленточный

1) Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учеб. для учащихся электротехн. специальностей средних спец. учебн. заведений. 4-е изд., перераб. и доп.–М.: высш. шк., 1990.–366 с., ил.

2) Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. – М., 2001.

3) Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и объектов. -М., 1990.

4) Шеховцев В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. – М., 2006. М., 2005.

5) Шихин А.Я. Белоусова Н.М. Электротехника: Учеб. для профобразования.- М.: Высш. Шк.; Издательский центр «Академия», 1998.- 336с.

6) Шеховцев В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование: Учебник.- М.: ФОРУМ: ИНФРА- М., 2004.- 407с.

7) Инструкция по охране труда для машиниста ленточного конвейера.

[Электронный ресурс.] URL:

http://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/167/2870/

8) Строительная техника и оборудование.

[Электронный ресурс.] URL:

http://www.rostehinvest.ru/index_p_14.html

9) Реле времени марки ВС-43.

[Электронный ресурс.] URL:

http://www.info380.ru/index.php?action=products_cart&id_dop=1676