Расчёт и выбор аппаратов управления и защиты промышленного ленточного конвейера

СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………..……………..………5
1 Общие сведения………………………………..….…………………..……7
1.1 Характеристика ленточного транспортера………...……………………9
1.2 Устройство и принцип действия ленточного конвейера………………11
1.3 Кинематическая схема ленточного конвейера…………………..……..12
2 Расчетная часть………………………………………………………….…14
2.1 Расчет и выбор АД для транспортера…………………………………..14
2.2 Расчёт и выбор автоматических выключателей……………………….19
2.3 Расчёт и выбор плавких предохранителей…………………………….21
2.4 Расчёт и выбор тепловых реле………………………………………….22
2.5 Расчёт магнитных пускателей…………………………………………...23
2.6 Расчёт питающего кабеля………………………………………………..24
2.7 Выбор кнопок и лампочек. ……………………………………………...25
3 Схема управления ленточным конвейером………………………………26
4 Техника безопасности при эксплуатации и обслуживании ленточных конвейеров………………………………………………………………………………28
Заключение…………………………………………………………………...31
Список использованных источников……………………………………….33
4
ВВЕДЕНИЕ
Ленточный конвейер является важным элементом многих производственных линий, и его значимость заключается в нескольких аспектах.
Во-первых, ленточный конвейер позволяет транспортировать большие
объемы материалов на большие расстояния с минимальным участием человеческого фактора. Это позволяет повысить эффективность и производительность
производственных процессов, снизить затраты на трудовые ресурсы и увеличить
объем выпускаемой продукции.
Во-вторых, ленточные конвейеры позволяют сохранять качество и целостность транспортируемых материалов благодаря мягкой и равномерной подаче.
Это особенно важно в производстве продуктов питания, медицинских препаратов, электроники и других товаров, где сохранение качества и целостности материалов является критически важным.
В-третьих, ленточные конвейеры обладают высокой гибкостью и могут
быть адаптированы к различным производственным условиям. Они могут использоваться в различных отраслях промышленности, таких как горнодобывающая, металлургическая, химическая, пищевая и другие, а также могут быть
настроены для транспортировки различных материалов различных размеров и
форм.
Наконец, ленточный конвейер является безопасным и экологически чистым методом транспортировки материалов. Он не требует применения газовых
двигателей, что снижает выбросы вредных веществ в атмосферу, а также обеспечивает безопасность работников, уменьшая риски получения травм при транспортировке материалов вручную.
Все эти факторы делают ленточный конвейер важным инструментом в
производственном процессе, и оправдывают необходимость более глубокого
изучения его особенностей и принципов работы.
Целью данного курсового проекта является исследование процесса расчета
и выбора электропривода для ленточного конвейера. Для достижения этой цели
были поставлены следующие задачи:
5
 Изучение принципов работы ленточного конвейера и роли электропривода в его функционировании.
 Изучение основных характеристик электродвигателей и их влияния на
выбор электропривода для ленточного конвейера.
 Расчет мощности электропривода в зависимости от параметров ленточного конвейера и груза, перемещаемого по линии.
 Выбор оптимального типа и модели электродвигателя для конкретного
ленточного конвейера.
 Исследование возможности применения современных технологий и материалов для повышения эффективности электропривода ленточного конвейера.
Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и
эксплуатации ленточных конвейеров в различных отраслях промышленности,
что повышает значимость данной работы.
6
1 Общие сведения
Ленточный конвейер - это механическое устройство, используемое для перемещения различных материалов на большие расстояния. Он состоит из двух
или более барабанов, которые устанавливаются на фрейме и приводятся в движение с помощью моторов. Лента изготавливается из различных материалов, таких как резина, полиэстер, нейлон или другие синтетические материалы, и укладывается вдоль барабанов. Материалы помещаются на ленту и перемещаются
вдоль конвейера до места назначения.
Ленточные конвейеры широко используются в промышленности для перемещения различных типов материалов, таких как уголь, руда, зерно, сахар, химические вещества, строительные материалы и т.д. Они могут быть различной
длины, ширины и скорости перемещения.
Преимуществами ленточных конвейеров являются высокая производительность, низкие затраты на эксплуатацию и удобство в использовании. Они
также могут быть автоматизированы для управления потоком материалов и
уменьшения количества необходимого человеческого труда.
Одним из преимуществ ленточных конвейеров является возможность автоматизировать процесс перемещения материалов, что позволяет уменьшить количество человеческого труда и увеличить производительность. С помощью различных сенсоров, контроллеров и программного обеспечения можно управлять
скоростью, направлением и потоком материалов, а также автоматически обнаруживать и исправлять проблемы в работе конвейера.
Кроме того, ленточные конвейеры могут быть эффективно использованы
для сокращения времени и затрат на перемещение материалов. Они позволяют
перемещать большие объемы материалов на большие расстояния за короткий период времени, что может уменьшить время выполнения проектов и сократить
затраты на доставку материалов.
Однако, ленточные конвейеры также имеют свои недостатки, такие как
ограниченная грузоподъемность и необходимость регулярного технического обслуживания, чтобы избежать поломок и сбоев в работе. Недостатки ленточных
7
конвейеров могут включать в себя ограниченную маневренность и сложность в
управлении для перемещения материалов на нестандартные расстояния и в условиях ограниченного пространства. Кроме того, некоторые материалы могут быть
несовместимы с лентой, что может привести к износу или повреждению ленты.
В целом, ленточные конвейеры представляют собой эффективное и надежное средство перемещения материалов в промышленности, и их использование
может привести к сокращению времени и затрат на перемещение материалов,
увеличению производительности и автоматизации процесса перемещения материалов.
Важным аспектом ленточных конвейеров является их разнообразие форм
и конструкций. Они могут быть прямолинейными или криволинейными, горизонтальными или наклонными. Также существуют специальные виды ленточных
конвейеров, такие как воздушные конвейеры, которые перемещают материалы
на воздушной подушке, и магнитные конвейеры, которые используют магнитную силу для перемещения материалов.
Одним из ключевых параметров ленточных конвейеров является их грузоподъемность, которая зависит от различных факторов, таких как ширина ленты,
скорость перемещения, угол наклона, тип материала и т.д. Выбор правильного
ленточного конвейера для определенного приложения зависит от требуемой грузоподъемности, типа материала и его физических свойств, расстояния перемещения и других факторов.
Несмотря на то, что ленточные конвейеры имеют свои ограничения и требуют технического обслуживания, они все еще являются одним из наиболее эффективных и надежных способов перемещения материалов на большие расстояния в промышленности.
8
1.1 Характеристика ленточного транспортера
Ленточный транспортер - это тип ленточного конвейера, который используется для транспортировки различных материалов на короткие и средние расстояния в промышленности. Он состоит из двух или более барабанов, на которых
установлена лента из прочного материала, такого как резина, нейлон, полиэстер
или стальной шнур. Лента может иметь различную ширину и толщину в зависимости от типа материала и условий эксплуатации.
Основные характеристики ленточного транспортера включают:
1) Грузоподъемность: это максимальный вес груза, который может быть
перемещен на ленточном транспортере в единицу времени. Грузоподъемность
зависит от ширины и скорости ленты, угла наклона, типа материала и других
факторов.
2) Скорость: это скорость перемещения ленты и груза по транспортеру.
Скорость может быть регулируемой или постоянной в зависимости от требований процесса. Высокая скорость обеспечивает более быструю транспортировку
груза, но требует большей энергии и может повышать износ ленты и других компонентов транспортера.
3) Угол наклона: это угол, под которым установлен транспортер. Угол
наклона может быть вертикальным, горизонтальным или наклонным. Он влияет
на грузоподъемность и скорость транспортера, а также на износ ленты и других
компонентов.
4) Длина и ширина ленты: длина и ширина ленты зависят от требований
процесса и типа материала. Ширина ленты может быть от нескольких десятков
сантиметров до нескольких метров, а длина может достигать нескольких километров.
5) Материалы конструкции: материалы, используемые в конструкции
транспортера, должны быть прочными и устойчивыми к износу и коррозии. Это
могут быть сталь, алюминий, нержавеющая сталь и другие материалы.
9
6) Системы управления и контроля: ленточный транспортер может быть
оснащен различными системами управления и контроля, такими как системы автоматического управления, системы мониторинга и диагностики, системы безопасности и т.д. Эти системы позволяют контролировать работу транспортера,
обнаруживать и предотвращать неисправности, а также обеспечивать безопасность персонала.
7) Применение: ленточные транспортеры широко используются в промышленности для транспортировки различных материалов, таких как зерно,
уголь, руда, щебень, строительные материалы, химические вещества и другие.
Они также могут использоваться в аэропортах, складах и других местах для
транспортировки багажа, грузов и других предметов.
Ленточный транспортер - это надежный и эффективный способ транспортировки различных материалов в промышленности. Он имеет ряд преимуществ
перед другими видами транспортеров, включая высокую грузоподъемность, скорость и гибкость в настройке для различных условий эксплуатации.
10
1.2 Устройство и принцип действия ленточного конвейера
Устройство ленточного конвейера состоит из следующих элементов:
 Лента - это гибкая, прочная полоса из резины или другого материала, которая используется для транспортировки материалов. Лента устанавливается на
приводном и неприводном барабанах и перемещается по конвейеру, перенося
грузы.
 Приводные и неприводные барабаны - это две металлические оси, на которых устанавливаются ленты. Приводной барабан обычно установлен в начале
конвейера, а неприводной барабан - в его конце. Приводной барабан обеспечивает движение ленты благодаря электродвигателю или другому источнику энергии.
 Ролики и подшипники - это механизмы, которые помогают ленте двигаться по конвейеру. Ролики расположены вдоль ленты и поддерживают ее, а
подшипники обеспечивают плавное вращение барабанов.
 Каркас - это железобетонная или металлическая конструкция, на которой
устанавливается лента и другие элементы конвейера.
Принцип действия ленточного конвейера заключается в следующем:
1) Грузы помещаются на ленту в начале конвейера.
2) Приводной барабан запускается, и лента начинает двигаться.
3) Лента движется вдоль конвейера, перенося грузы.
4) Грузы выгружаются с ленты в конце конвейера.
Процесс движения ленты и грузов контролируется с помощью системы
управления и мониторинга, которая обеспечивает безопасную и эффективную
работу конвейера.
Ленточные конвейеры могут иметь различные конструкции и размеры, а
также быть оснащены дополнительными устройствами, такими как ковши,
скребки, детекторы металла и другие, в зависимости от конкретных потребностей производства.
11
1.3 Кинематическая схема ленточного конвейера
Кинематическая схема ленточного конвейера представлена на рисунке
1.3.1.
Рис. 1.3.1 Кинематическая схема ленточного конвейера
Тяговым органом является лента (3) текстильная, прорезиненная, стальная
или изготовленная из другого материала. Замкнутая лента натягивается на барабаны: ведущий (6) и ведомый (1).
Ведущий барабан приводится во вращение через механическую передачу
(5) электродвигателем (4).
Передача может быть цепная или ременная.
Для устранения провисания ленты вдоль неё устанавливаются поддерживающие ролики (2).
Ведомый барабан (1) имеет перемещающиеся по направляющим подшипники (10), связанные с механизмом натяжения (7), который состоит из груза (8)
и отводного шкива (9). Подшипники и груз связаны канатом, перекинутым через
шкив.
Груз (8) обеспечивает необходимое натяжение ленты в процессе эксплуатации при изменении нагрузки на конвейере.
12
Для увеличения сцепления между лентой и барабаном его поверхность покрывается резиной, пластмассой или керамикой. Транспортируемое изделие располагается на ленте.
Разновидностью ленточного является пластинчатый конвейер.
Его тяговый орган представляет собой замкнутое пластинчатое полотно,
пластины которого прикреплены к тяговым цепям. Тяговые цепи перекинуты через ведущие и ведомые звездочки барабанов, приводимых во вращение электродвигателем.
13
2 Расчётная часть
Вариант – 4; Данные по варианту представлены в Таблице 2.1 ниже.
Таблица 2.1
Вариант индивидуального задания «Механизм ленточного транспортера»
Вариант
4
Q, т/ч L, м H, м
42
40
B, мм
Dб , м
νл , м/с
iп
Операция
КЗ
1200
0,4
1,0
17
подъем
1,24
8
Где:
Q – производительность транспортера 42 т/час;
H – высота подъема груза 8 метров;
L – длина ленты конвейера 40 метров;
B – ширина ленты 1200 мм;
Dб – диаметр барабана 0,4 метра;
КЗ – коэффициент запаса 1,24;
iп – передаточное число применяемой передачи 17;
νл – линейная скорость движения ленты 1 м/с;
Рабочая операция – подъём.
2.1 Расчет и выбор АД для ЭП транспортера
Решение.
2.1.1 Для начала определим (Lт , м) – длину транспортера (расстояние
между центрами ведущего и ведомого барабанов).
Lт = 0,5 ∙ (L − πDб ) ,
где: L – длина ленты конвейера, м;
Dб – диаметр барабана, м.
Lт = 0,5 ∙ (40 − 3,14 ∙ 0,4) = 19,372 м
14
(1)
2.1.2 Определим угол наклона транспортера (βф ) к горизонту:
H
βф = arcsin ( ) ,
Lт
(2)
где: H – высота подъема груза, м;
Lт - длина транспортера, м.
βф = arcsin (
8
) = 24°23′29″
19,372
βф (24°23′29″) < βмакс (30), что допустимо.
2.1.3 Рассчитаем (Lгор ) горизонтальную проекцию конвейера:
Lгор = Lт ∙ cosβ [м],
(3)
где: Lт – длина транспортера, м;
β – угол наклона транспортера к горизонту, градусы.
Lгор = 19,372 ∙ cos24°23′ 29″ = 19,372 ∙ 0,91 ≈ 17,63 м
2.1.4 Определяем коэффициент трения ленты об опоры (Ст ) по таблице 2.2:
Ст = F(B, мм; вид опор) = F (1200 мм; ролики) = 0,048,
где: B – ширина ленты, мм.
15
Таблица 2.2
Зависимость коэффициента трения (Ст ) от ширины ленты (B) для роликовых
опор
Ст
0,018
0,023
0,028
0,038
0,048
B, мм
500
650
800
1000
1200
2.1.5 Найдем коэффициент дополнительных потерь (К) по таблице 2.3:
К = F(L) = F(40) = 1,1
Таблица 2.3
Зависимость коэффициента дополнительных потерь (К) от длины (L) ленты
транспортера для роликовых опор
K
1,25
1,1
1,05
L, м
16…30
31…45
46…75
2.1.6 Для нахождения мощности транспортера необходимо также определить мощность потерь ленты при движении (Δ𝑃л ), мощность перемещения груза
(𝑃пер ) и мощность подъема груза (𝑃по ):
2.1.6.1 Мощность потерь ленты при движении (Δ𝑃л ):
ΔPл = Ст ∙ Lгор ∙ νл ,
где: Ст – коэффициент трения ленты об опоры, отн. ед;
Lгор – горизонтальная проекция конвейера, м;
νл – линейная скорость движения ленты, м/с.
ΔPл = 0,048 ∙ 17,63 ∙ 1 ≈ 0,85 кВт
16
(4)
2.1.6.2 Мощность перемещения груза (𝑃пер ):
Pпер = 15 ∙ 10−5 ∙ Lгор ,
(5)
где: Lгор – горизонтальная проекция конвейера, м.
Pпер = 15 ∙ 10−5 ∙ 17,63 ≈ 0,0026 [кВт]
2.1.6.3 Мощность подъема груза (𝑃по ):
Pпо = 272 ∙ 10−5 ∙ Q ∙ H [кВт],
(6)
где: Q – производительность транспортера, т/час;
H – высота подъема груза, м.
Pпо = 272 ∙ 10−5 ∙ 42 ∙ 8 ≈ 0,91 кВт
2.1.7 Находим мощность транспортера (Pт ):
Pт = K ∙ (ΔPл + Pпер + Pпо ) ,
где: К – коэффициент дополнительных потерь, отн. ед.;
ΔPл – мощность потерь ленты при движении, кВт;
Pпер – мощность перемещения груза, кВт;
Pпо – мощность подъема груза, кВт.
Pт = 1,1 ∙ (0,85 + 0,0026 + 0,91) ≈ 1,94 кВт
Принимаем ηп = 0,81 (для небольших мощностей).
17
(7)
2.1.8 Определяем расчетную мощность АД транспортера, выписываем каталожные технические данные выбранного ЭД.
Pдр = КЗ ×
Рт
,
ηп
(8)
где: КЗ – коэффициент запаса, отн. ед.;
Pт – мощность транспортера, кВт;
ηп – КПД передачи, отн. ед.
Pдр = 1,24 ×
1,94
≈ 2,97 кВт
0,81
2.1.9 Определяем синхронную скорость (nc ) приводного АД:
nср =
60 ∙ νл ∙ iп
,
π ∙ Dб
(9)
где: nср – синхронная расчетная скорость АД, об/мин;
iп – передаточное число применяемой передачи;
Dб – диаметр барабана, м;
νл – линейная скорость движения ленты, м/с;
nср =
60 ∙ 1 ∙ 17
≈ 812,1 об/мин
3,14 ∙ 0,4
По шкале синхронных скоростей принимается nc = 750 об/мин;
2.1.10 Согласно ГОСТ 31606-2012 при nc = 750 об/мин и Pдр = 2,97 кВт
согласно условию P ≥ Pдр выбирается АД общепромышленного назначения
АИР112МВ8-У2. Характеристики двигателя представлены в Таблице 2.4.
18
Таблица 2.4
Характеристики двигателя АИР112МВ8-У2
Параметр
Значение
Мощность
3 кВт
Частота вращения статора
750 об/мин
Скорость вращения вала
710 об/мин
Тип
Асинхронный
Напряжение питания
Трехфазное, 220/380 В
Номинальный ток
7,8 А
КПД
80,0%
cos φ
0.71
Соотношение моментов тока
Мп/Мн = 1,8
Соотношение момента силы
Mmax/Мн = 2,0
Отношение тока
Iп/Iн = 6,0
Диаметр вала
32 мм
Вес
53,0 кг
2.2 Расчёт и выбор автоматических выключателей
В настоящее время для защиты электрических сетей и электрических приемников от повреждений, вызываемых током, превышающих допустимую величину, все шире применяются автоматические выключатели.
Они выпускаются с тепловыми, электромагнитными и комбинированными
(тепловыми и электромагнитными) расцепителями с различным числом полюсов
- одним, двумя и тремя.
В однофазных цепях применяют одно и двухполюсные, а в трехфазных
трехполюсные. Автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями применяются для защиты сети и электрического приемника от повреждений, вызываемых током короткого замыкания, действующим даже кратковременно.
Автоматические выключатели применяются не только для отключения
приемников при токах короткого замыкания, но и для нечастых включений и отключений их вручную при нормальной работе. Возникающая при размыкании
19
цепи электрическая дуга гасится в воздухе или масле. В зависимости от этого
автоматические выключатели называются воздушными или масляными.
2.2.1 Условия выбора автоматических выключателей:
• по напряжению установки: Uн.авт ≥ Uн.уст ;
• по роду тока и его значения: Iн.авт ≥ Iн.уст ;
• по коммутационной способности: Iср.авт ≥ k ′ ∙ Iпик ,
где: Uн.авт и Uн.уст – номинальное напряжение автоматического выключателя и установки, B;
Iн.авт и Iн.уст – номинальный ток автоматического выключателя и установки, А;
Iср.авт – ток срабатывания автоматического выключателя, А;
k' – поправочный коэффициент, k' =1,4 (при Iпик < 100 А) и k' =1,25 (при
Iпик >100 А);
Iпик – пиковый ток установки, А.
2.2.2 Выбираем автоматический выключатель для защиты одиночного двигателя:
2.2.3 Определим номинальный ток двигателя:
Iн =
1000 ∙ Pн
√3 ∙ Uн ∙ cos φн ∙ ηн
,
где: Pн – мощность двигателя, кВт;
Uн – питающее напряжение, В;
cos φн – коэффициент мощности двигателя;
ηн – КПД двигателя.
Iн =
1000 ∙ 3
≈8А
1,73 ∙ 380 ∙ 0,71 ∙ 0,8
2.2.4 Определяем пиковый (пусковой) ток установки:
20
(10)
Iпик = k п ∙ Iн ,
(11)
где: k п – кратность пускового тока двигателя;
Iн – номинальный ток двигателя.
Iпик = 6 ∙ 8 = 48 А
2.2.5 Определяем коммутационную способность автоматического выключателя:
Iср.авт = k ′ ∙ Iпик ,
(12)
где: k' – поправочный коэффициент;
Iпик – пиковый ток установки, А.
Iср.авт = 1,4 ∙ 48 = 67,2 А,
2.2.6 Опираясь на МЭК 60947-2, был выбран выключатель Legrand
DRX125 термомагнитный 100A 3П 36кА
2.3 Расчёт и выбор плавких предохранителей
При выборе предохранителя для защиты электрических двигателей необходимо руководствоваться основными условиями выбора:
- по напряжению: Uпр ≥ Uн ,
- по номинальному току: Iпр ≥ Iн ,
- по отключающей способности: Iср ≥ Iпуск /2,5,
где Uпр и Uн - номинальные напряжения предохранителя и установки, В;
Iпр и Iн - номинальные токи патрона предохранителя и двигателя, А;
Iср - ток срабатывания предохранителя, А;
21
Iпуск - пусковой ток двигателя, А.
2.3.1 Определить номинальный ток двигателя по формуле (10).
2.3.2 Определить пусковой ток двигателя по формуле (11).
2.3.3 Определить ток срабатывания предохранителя:
Iср = Iпуск /2,5
(13)
Подставляем значения:
Iср =
48
= 19,2 А
2,5
2.3.4 Согласно ГОСТ 2213-79 выбираем предохранитель ПКТ-101-10-2012.5-У3
2.4 Расчёт и выбор тепловых реле
Выбор тепловых реле производится исходя из условий:
- по напряжению установки: Uн.тр ≥ Uн.уст ,
- по номинальному току: Iн.тр ≥ 1,15…1,3 ∙ Iн.дв ,
где Uн.тр и Uн.уст - номинальные напряжения теплового реле и установки,
В;
Iн.тр и Iн.дв - номинальные токи теплового реле и двигателя, А;
Ф2.4.1 Определяем номинальный ток двигателя по формуле (10).
2.4.2 Определяем номинальный ток теплового реле:
Iн.тр = 1,15 … 1,3 ∙ Iн.дв
(14)
где: Iн.дв – номинальный ток двигателя, А.
Для двигателей малой и средней мощности выбирается меньший коэффициент, для двигателей средней и большой мощности выбирается больший коэффициент.
22
Iн.тр = 1,15 ∙ 8 = 9,2 А
2.4.3 Выбираем тепловое реле Legrand RTX3 40 7...10A в соответствии с
МЭК 60 947-1 и МЭК 60 947-4-1.
2.5 Расчёт магнитных пускателей
Магнитный пускатель предназначен для длительного включения и отключения потребителей электроэнергии.
Контакторы и магнитные пускатели обеспечивают оперативные переключения электрических цепей с частотой до 1200 включений в час. Эти качества
сделали их незаменимыми при управлении электродвигателями постоянного и
переменного тока.
Пускатели осуществляют пуск, остановку, реверс, а также нулевую защиту
и защиту электродвигателей от перегрузок встроенными тепловыми реле.
Такие пускатели автоматически отключают двигатели при снижении
напряжения на 50…60% номинального и при перегрузках (если имеется тепловое реле).
Наиболее широкое распространение получили электромагнитные пускатели серии ПМЕ-000 и ПАЕ-100 с Iн от 3,2 до 150 А. Постепенно их заменяют
более совершенными пускателями серии ПМЛ-000000 с Iн от 10 до 200 А.
2.5.1 Расчет и выбор магнитного пускателя осуществляется по 2 условиям:
Условие 1: Сила номинального тока пускателя должна быть равна или
несколько больше силы номинального тока потребителя ( двигателя ):
Iном.п. ≥ Iном.дв.
Условие 2: Сила номинального тока пускателя должна быть равна или
больше шестой части силы пускового тока двигателя:
23
Iном.п. ≥ I пуск. /6
(15)
где Iном.п. – номинальный ток магнитного пускателя , А;
Iном.дв. – номинальный ток двигателя , А;
I пуск = Iном * Кпуск – пусковой ток двигателя, А. (определяется по
справочным таблицам)
Iном.п. ≥ 8 А
2.5.2 Согласно МЭК 60 947-1 и МЭК 60 947-4-1 выбираем магнитный пускатель Legrand Контактор CTX3 22 3P 9A 1но1нз ~380В
2.6 Расчёт питающего кабеля
2.6.1 Расчетный ток определяется по формуле:
I=
𝑃
√3 ∙ Uном ∙ cos φ
(16)
где: Pp − расчетная мощность двигателя;
Uном − номинальное напряжение.
I=
3000
= 6,4 А
1,73 ∙ 380 ∙ 0.71
2.6.2 На основании ПУЭ-7 по таблице 2.5 выбирается кабель АВВГнг 3х6.
24
Таблица 2.5
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в
свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в воздухе
2.7 Выбор кнопок и лампочек.
Кнопку Стоп выбираем TeaM тип HB2-BS542 АКHB2
Кнопку Пуск берём EKF XB4 PROxima желтый SQXB4BW-Y
Лампу ЛК1 выберем СКЛ14Б-К-2-380 красн.
Лампу ЛЗ1 возьмём СКЛ-14Б-Л-2-380 зеленая
25
3 Схема управления ленточным конвейером
Принципиальная схема управления ленточным конвейером представлена
на рисунке 3.1.
Рис.3.1 Принципиальная схема управления ленточным конвейером
Основные элементы схемы.
M - приводной асинхронный с КЗ-ротором двигатель конвейера.
KM1 - контактор линейный для подключения двигателей к сети.
26
Органы управления.
SB1 – кнопка «пуск»; SB2 – кнопка «стоп».
Режим управления.
Ручной - от кнопок «пуск» и «стоп».
Примечание - Так как конвейеры предназначены для перемещения сыпучих грузов в одном направлении, то пуск начинается с конвейера 1, что исключает возможность переполнения приемного бункера с конвейера.
Работа схемы.
Исходное состояние.
Поданы все виды питания (включен QF), засвечен HLG «стоп», конвейер
загружен сыпучим грузом.
Пуск.
SB1 ↑↓ -собирается цепь KM1, засвечивается «HLR» «работа».
KM1 ↑↓ – подключается к сети «M» (KM1 :1 ... 3),
– размыкается цепь «HLG» (KM1:4), гаснет «HLG» «стоп»,
– становится на самопитание (KM1:5),
Конвейер работает, засвечены HLR «работа», погашены HLG «стоп».
Остановка.
• Нажатием кратковременно «SB2» останавливается конвейер.
Защита.
• От токов КЗ – силовая сеть, цепь управления и сигнализации (группы из
трех предохранителей FU),
• от перегрузок - M (KK).
Блокировка.
• HLG «стоп» -лампа зеленая на местном посту,
• HLR «работа» - лампа красная на местном посту.
27
4 Техника безопасности при эксплуатации и обслуживании ленточных конвейеров
Эксплуатация ленточных конвейеров может представлять опасность для
работников, поэтому охрана труда при их эксплуатации должна быть обеспечена. Ниже перечислены некоторые меры, которые необходимо принимать для
обеспечения безопасности работников при эксплуатации ленточных конвейеров:
1) Обучение работников. Работники, которые работают с ленточными конвейерами, должны получить необходимое обучение и инструктаж по правилам
безопасности при эксплуатации конвейеров. Они должны быть ознакомлены с
процедурами эксплуатации, правилами безопасности, а также с особенностями
конвейеров.
2) Использование защитных средств. Работники, работающие с ленточными конвейерами, должны использовать защитные средства, такие как перчатки, очки, наушники, маски и т.д. в соответствии с условиями эксплуатации
конвейера.
3) Обеспечение обслуживания и ремонта. Ленточные конвейеры требуют
регулярного обслуживания и ремонта, чтобы работать безопасно. Эти процедуры
должны выполняться только квалифицированными специалистами.
4) Проведение инспекций. Перед началом работы ленточных конвейеров
необходимо проводить визуальные инспекции, чтобы убедиться в том, что конвейер безопасен для работы. Это должно включать проверку ленты, ремней, подшипников и других частей конвейера.
5) Предотвращение несанкционированного доступа. Ленточные конвейеры должны быть оборудованы таким образом, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к ним. Работники, которые не имеют доступа к конвейеру,
не должны работать с ним.
6) Планирование аварийных процедур. Необходимо разработать аварийные процедуры, которые позволят работникам быстро реагировать на аварийные
ситуации при эксплуатации конвейера.
28
7) Соблюдение правил эксплуатации. Работники должны соблюдать правила эксплуатации ленточных конвейеров, чтобы минимизировать риски травм
и несчастных случаев.
Одним из первоочередных мероприятий по обеспечению безопасности на
конвейере является проведение инструктажа работников, которые будут работать на данном участке. Работник должен быть ознакомлен с порядком работы
на конвейере, с правилами эксплуатации оборудования и с процедурами аварийной остановки.
Также необходимо обеспечить правильную эксплуатацию конвейеров, регулярную проверку состояния ленты, роликов, шкивов, цепей и других элементов. Оператор должен знать, как обнаружить возможные повреждения и как провести их замену или ремонт.
Важным аспектом охраны труда при работе на конвейерах является использование индивидуальных средств защиты, таких как защитные очки, наушники, перчатки, сапоги, шлемы и др. Также необходимо обеспечить правильную
организацию рабочего места, чтобы минимизировать риски падения с высоты,
травмирования рук и ног, а также возможности зажатия.
В целом, для обеспечения безопасности на ленточных конвейерах необходимо проводить комплексную работу, включающую не только обучение персонала, но и регулярное техническое обслуживание оборудования, создание безопасных условий работы, а также наблюдение за соблюдением правил и рекомендаций по охране труда со стороны работников.
Для улучшения безопасности на конвейере может быть использовано различное оборудование, такое как конечные выключатели, которые сигнализируют
о прекращении движения конвейера при достижении грузом определенной
точки, а также автоматические системы контроля за скоростью и натяжением
ленты.
29
Ещё одним важным аспектом является также проведение регулярного контроля за техническим состоянием конвейера. Необходимо своевременно заменять изношенные детали, контролировать работу электрооборудования, проверять состояние механизмов.
Кроме того, необходимо следить за чистотой и порядком на рабочем месте.
Возможность образования на ленте или в окрестностях конвейера горячих точек,
искр, скопления пыли, грязи и других опасных условий может привести к
несчастным случаям на производстве.
В целом, охрана труда при эксплуатации ленточных конвейеров должна
быть интегральной частью процесса эксплуатации конвейеров. Это поможет
снизить риски травм и несчастных случаев на рабочем месте, повысить безопасность работников и обеспечить эффективную работу конвейеров. При этом,
необходимо учитывать особенности каждого конкретного производства и конвейерной системы, чтобы принимать наиболее эффективные и адекватные меры
по обеспечению безопасности и охране труда.
Таким образом, охрана труда при эксплуатации ленточных конвейеров
предполагает комплексный подход, включающий не только правильную эксплуатацию оборудования, но и обучение персонала, обеспечение правильной организации рабочего места, использование индивидуальных средств защиты, контроль за техническим состоянием конвейера, а также наблюдение за соблюдением правил и рекомендаций по охране труда со стороны работников.
30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исходя из проведенных расчетов и выбора необходимых компонентов для
электропривода ленточного конвейера, можно сделать вывод о том, что правильный подход к расчету и выбору оборудования играет ключевую роль в обеспечении надежной и безопасной эксплуатации конвейера.
Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования является важной и неотъемлемой частью общей системы производства, и должна быть осуществлена с соблюдением всех необходимых правил и норм безопасности.
В ходе данной работы были рассмотрены основные принципы работы ленточного конвейера, проведены расчеты электропривода и выбраны необходимые
компоненты. Были также рассмотрены вопросы безопасности при эксплуатации
и обслуживании конвейера, включая требования к устройствам защиты, правила
эксплуатации и обслуживания.
Правильная эксплуатация и обслуживание электропривода конвейера ленточного, а также соблюдение всех требований безопасности, гарантирует надежность работы оборудования и защиту персонала от возможных аварий и несчастных случаев.
Также было выявлено, что выбор электропривода зависит от характеристик конвейера, таких как длина, скорость и грузоподъемность. В данной работе
были использованы расчетные формулы для определения мощности электродвигателя, необходимой для заданных параметров конвейера.
Кроме того, были проанализированы различные типы электродвигателей и
выбран оптимальный вариант в соответствии с требуемыми параметрами. Были
также произведены расчеты и выбор компонентов электропривода, таких как редуктор, муфта, ременная передача и другие.
При обслуживании ленточного конвейера необходимо следить за состоянием всех компонентов электропривода, проводить их своевременную замену
при необходимости, а также контролировать и регулировать параметры работы
электродвигателя. Однако, как было отмечено, обслуживание оборудования
31
необходимо проводить только после отключения электропитания, чтобы избежать возможных травм и несчастных случаев.
Использование эффективного и надежного электропривода может существенно повысить производительность работы конвейера и снизить затраты на
его обслуживание и ремонт. При этом выбор компонентов электропривода, таких
как электродвигатель, редуктор и муфта, должен осуществляться с учетом всех
требуемых параметров и условий эксплуатации конвейера.
При эксплуатации ленточного конвейера необходимо соблюдать все правила безопасности и техники безопасности, чтобы избежать возможных травм и
несчастных случаев. Кроме того, необходимо проводить регулярное обслуживание оборудования, проверять его состояние и проводить замену компонентов
при необходимости.
В результате выполнения данной курсовой работы были рассмотрены основные аспекты выбора и расчета электропривода ленточного конвейера, а также
предложены рекомендации по обслуживанию и эксплуатации данного оборудования.
Таким образом, расчет и выбор электропривода конвейера ленточного является важным и ответственным этапом при проектировании и эксплуатации
данного типа оборудования, и должен проводиться с учетом всех требований
нормативной документации и правил безопасности.
32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1) ГОСТ 12.1.044-89 "ССБТ. Средства защиты от электрического тока. Общие требования и классификация".
2) ГОСТ 12.2.007.0-75 "ССБТ. Основные положения по проектированию
технологических процессов и выбору оборудования".
3) ГОСТ 183-74 "Ленты конвейерные текстильные для транспортирования
грузов".
4) Правила устройства и эксплуатации электроустановок потребителей
(ПТЭЭП), Приказ Минэнерго России от 31.07.2003 № 352.
5) Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Приказ Минэнерго России от 25.11.2009 № 519.
6) Александров, А.С. "Технология транспортирования материалов конвейерами", М.: Недра, 2005.
7) Липский, В.А. "Механические перегрузочные устройства", М.: Машиностроение, 2009.
8) Масленников, Н.Н. "Ленточные конвейеры", М.: Горняк, 2003.
9) Миронов А. В., Петров Ю. В., Сухарев И. В. Электроприводы ленточных
конвейеров. Санкт-Петербург: Лань, 2013.
10) Шеховцов, В.В. "Электрические приводы машин", М.: Машиностроение, 2011.
33