VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING
ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK CEMENTU CEMENT WORM CONVEYOR
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR´S THESIS
AUTOR PRÁCE
JAN WEINGÄRTNER
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2009
doc. Ing. MIROSLAV ŠKOPÁN, CSc.
Šnekový dopravník cementu Anotace Tato bakalářská práce pojednává o konstrukčním řešení šnekového dopravníku cementu. Je zde proveden návrhový výpočet hlavních částí dopravníku, návrh pohonné soustavy, pevnostní kontrola funkčních částí, problematika tepelné dilatace při vyšších teplotách přepravovaného materiálu a způsob provedení uložení hřídele.
Klíčová slova: šnekový dopravník, tepelná dilatace, cement, výkon motoru, dopravní délka, šnekovice
Annotation This bechelor‘s thesis deal with constructional analysis of the worm conveyor. I describe here design calculation of main parts of conveyer, design of propulsive system, solidity control of functional parts, problem of heat dilatation while higher temperatures transported materials and way of mode imposition shaft.
Key words: worm conveyor, the heat dilatation, cement, the performance of the engine, trafic lenght, the worm screw
~4~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu Bibliografická citace: WEINGÄRTNER, J. Šnekový dopravník cementu. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2009. 27 s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc.
~5~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu Čestné prohlášení: Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci vypracoval samostatně pod vedením vedoucího doc. Ing. Miroslava Škopána CSc. a použitím uvedené literatury.
…………………………. podpis autora
~6~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu Poděkování: Touto cestou bych chtěl především poděkovat vedoucímu mé bakalářské práce panu doc. Ing. Miroslavu Škopánovi, CSc. a panu doc. Ing. Jiřímu Maláškovi, Ph.D. za udělení cenných rad a odbornou pomoc. Dále bych chtěl poděkovat rodičům a přítelkyni za vytrvalou podporu při studiu.
~7~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu Obsah 1. Úvod
9
1.1 Žlab
9
1.2 Šnekovice
9
1.3 Pohon
9
2. Výpočet základních rozměrů
10
2.1 Výpočet objemového dopravního výkonu
10
2.2 Výpočet průměru šnekovice
10
2.3 Výpočet stupání šnekovice
10
3. Návrh pohonu
11
3.1 Elektromotor
11
3.2 Převodovka
12
3.3 Spojka
13
4. Výpočet axiální síly
13
5. Zaplnění šnekovice materiálem
14
6. Hmotnost šneku
15
6.1 Hmotnost hřídele
15
6.2 Hmotnost šnekovice
16
7. Návrh ložisek
17
7.1 Radiálně-axiální ložisko
17
7.2 Radiální ložisko
18
7.3 Kluzné ložisko
19
8. Pevnostní kontrola
19
8.1 Kontrola čepu
19
8.2 Kontrola pera
20
9. Tepelná dilatace
21
10. Závěr
22
11. Seznam použité literatury
23
12. Seznam použitých zkratek a symbolů
24
~8~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 1. Úvod: Šnekové dopravníky slouží k přemístění a zároveň promíchávání sypkého materiálu o různé zrnitosti pomocí rotujícího šneku. Šnekové dopravníky řadíme k dopravníkům bez tažného elementu. Používají se pro dopravu ve vodorovném i šikmém směru. Vyznačují se jednoduchou konstrukcí a tím i zárukou spolehlivé funkce. Skládají se prakticky pouze ze tří základních částí: 1) Žlab 2) Šnekovice 3) Pohon
Obr. 1 Schéma šnekového dopravníku
1.1 Žlab Tvoří nosnou část dopravníku. Jeho velikost je závislá na velikosti šneku a na množství přepravovaného materiálu. V horní části žlabu je plech ohraněn což zvyšuje tuhost žlabu a umožňuje připevnění víka. Minimální vůle mezi šnekem a žlabem bývá 5 až 10 mm. Aby se zabránilo příčení materiálu mezi šnekem a žlabem, protože se vůle mezi nimi ve smyslu otáčení zvyšuje, umísťujeme šnek ve žlabu excentricky. Žlab je zhotoven z ocelového plechu o tloušťkách 2 až 8 mm. 1.2 Šnek Šnek do značné míry určuje vlastnosti dopravníku. Skládá se z hřídele a šnekovice. Hřídel bývá plný i trubkový s plnými čepy pro uložení v ložiscích. Výhodu trubkového hřídele je, že má díky své malé hmotnosti značnou ohybovou pevnost. Šnekovice bývá na hřídeli přivařena a může mít pravé i levé stoupání. Podle provedení může být šnekovice a) plná, b) obvodová, c) lopatková. 1.3 Pohon K pohonu šnekových dopravníků se nejčastěji používá elektromotor. Hnací skupina se skládá z elektromotoru, převodovky, spojky a je obvykle uložena na konzolu spojenou s čelem žlabu nebo přírubovým spojením přímo na čelo žlabu. ~9~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 2. Výpočet základních rozměrů: 2.1 Výpočet objemového dopravního výkonu: Q = 40 t/h γ = 1200 kg/m Q =
Q 40000 = = 33,33m /h γ 1200
(1)
Další tabulkové hodnoty pro cement: skupina materiálů…………….2………………………………z [1] Str.209, tab. 9.1 součinitel plnění……………..ψ = 0,3………………………. z [1] Str.209, tab. 9.1 otáčky šneku…………………n = 1,5 s …………………. .z [1] Str. 209, tab. 9.1 sypná objemová hmotnost…...γ = 1200 kg/m …………….. z [4] Str.182, tab. 12
2.2 Výpočet průměru šnekovice: Po úpravě rovnice pro výpočet objemového dopravního výkonu (1) získám vztah (2) ze kterého vypočtu teoretický průměr šnekovice.
Q = 3600.
D =
π. D π. D . s. ψ. n. c = 3600. . 0,8. D . ψ. n. c = 720. π. D . ψ. n. c => 4 4
Q = 720. π. ψ. n. c
33,33 = 0,3199m 720. π. 0,3.1,5.1
(2)
Teoretický průměr Dt =0,3199 m, jmenovitý průměr šnekovice volím dle normalizované řady ČSN ISO 1050 => D = 0,32 m
2.3 Výpočet stoupání šnekovice: s ≈ 0,8. D = 0,8.0,32 = 0,256m
(3)
=> dle normalizované řady ČSN ISO 1050 volím stoupání šnekovice s = 0,25 m
~ 10 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 3. Návrh pohonu: 3.1 Elektromotor: Než provedu výpočet dalších parametrů šnekového dopravníku je třeba zjistit potřebný výkon elektromotoru ze vztahu (4). Globální součinitel odporu w volím z [1] Str. 210, tab. 9.2 pro cement => w = 3,0. P
=
Q. g 40000.9,81 . (l. w ± h) = . (12.3 ± 0) = 3924W 3600 3600
(4)
Ze vztahu (4) jsem vypočítal minimální příkon elektromotoru P = 3924W. Volím tedy výkonově nejbližší vyšší, trojfázový, asynchronní, 4 pólový elektromotor Siemens [7]. elektromotor: Siemens 1LA7 130-4AA60 parametry: P = 5,5kW n = 24,25 s 4 pól Rozměrové parametry elektromotoru: - přírubový, tvar IM B 5
Obr. 2 Elektromotor Siemens [7] Tab. 1 Rozměry elektromotoru [7] Vel. AC HF HG L 132S 259 107 167 454 N P S T W 230 300 14,5 4 32,3
LA 12 D 45
LB 374 DA 45 ~ 11 ~
LC 552 E 80
LD 128,5 EA 80
LF 426 F 14
LG 140 FA 14
LK 42 G 39,5
M 265 GD 9
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 3.2 Převodovka: K navrženému elektromotoru jsem vybral adekvátní převodovku, na jejímž výstupním hřídeli bude požadovaný krouticí moment a otáčky. Zvolil jsem dvoustupňovou, plochou, čelní převodovku od firmy TOS Znojmo [6] typ MTC 62AD1780. převodovka: MTC 62AD1780 parametry:
i = 15,19
Rozměrové parametry převodovky: MTC 62 - patková
Obr. 3 Převodovka TOS Znojmo [6] Tab. 2 Rozměry převodovky [6] Typ A AB B BB 62A 215 290 260 300 K L M Nj7 S 17 315 165 130 M8x19
CA 35 S2 M16
CB 7,5 T 3,5
D 45 V1 295
E 100 V2 334
F 14 J 14,85
G 52 Hm. 58
H 180
HA 35
Převodovku TOS a elektromotor SIEMENS volím, protože výrobci na sebe vzájemně odkazují a všechny připojovací rozměry jsou navrženy tak, aby motor a převodovka k sobě seděli ve všech typových provedeních.
Výpočet skutečných hodnot na výstupu převodovky:
-výpočet výstupních otáček n2: n =
n 1455 = = 94,48 min i 15,19
= 1,57 s
~ 12 ~
(5)
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu -výpočet skutečného krouticího momentu Mk: M =
P P 5500 = = = 557,5 N. m ω 2. π. n 2. π. 1,57
(6)
Nyní jsem vypočítal skutečné hodnoty a musím zkontrolovat objemový dopravní výkon, jestli se přibližně shoduje se zadaným.
Q = 3600.
34,09 /ℎ
π. D π. 0,32 . s. ψ. n. c = 3600. . 0,25.0,3.1,57.1 = 34,09m /h 4 4 ≅ 33,33
(7)
/ℎ => dopravní výkon se přibližně shoduje, návrh pohonu tedy odpovídá daným parametrům.
3.3 Spojka: Přenos krouticího momentu z výstupního hřídele převodovky na hřídel šnekovice bude realizován pomocí pružné spojky s pryžovou obručí. Tento typ hřídelových spojek zajišťuje klidný a plynulý chod, tlumí rázy a dobře vyrovnává nerovnoměrnosti otáček. Volím pryžovou spojku od firmy Sigad [12] typ 250 .
Tab. 3 Parametry spojky [12] Parametry spojky Mt1
Mt2
nmax
D1
D2
L
N.m
N.m
min-1
mm
mm
mm
630
1200
2000
200
96
220
Typ 250
Obr. 4 Pružná spojka Sigad [12]
4. Výpočet axiální síly Fa: Axiální síla vzniká vlivem působení materiálu na šnek. Tuto axiální sílu zachycuje soudečkové ložisko umístěné na stejné straně dopravníku, jako elektromotor. -stanovení účinného poloměru šnekovice: R = (0,35 ÷ 0,4). D = 0,35.0,32 = 0,112m
~ 13 ~
(8)
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu -výpočet úhlu stoupání šnekovice α:
tgα =
S 0,25 = = 13,965° 2. π. R 2. π. 0,16
(9)
Obr. 5 Stoupání šnekovice -výpočet třecího úhlu mezi šnekem a materiálem: součinitel tření mezi cementem a ocelí z [11]……………………f = 0,9 φ = arctg(f) = arctg 0,9 = 41,9872°
(10)
-výpočet axiální síly Fa: F =
M 557,5 = = 3364N R . tg(α + φ) 0,112. tg(13,965° + 41,9872°)
(11)
5. Výpočet zaplnění šnekovice: -plochu zaplnění volím ψ = 0,3 dle [1] str. 209, tab. 9.1 pro materiál cement.
ψ=
S π. D 4
=>
=
π. ψ. D π. 0,3. 0,32 = = 0,0241m 4 4
(12)
-ze vztahu (12) jsem vypočítal plochu zaplnění šnekovice cementem. Nyní provedu výpočet celkového množství cementu v celé dopravované délce l = 12m ,jeho hmotnost a sílu, kterou působí na žlab.
Obr. 6 Zaplnění šnekovice m = V. γ = S. l. γ = 0,0241.12.1200 = 347,5kg
~ 14 ~
(13)
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu -síla působící na žlab: F = m . g = 347,5 . 9,81 = 3409N
(14)
6. Hmotnost šneku: 6.1 Hmotnost hřídele: Hřídel šnekovice tvoří ocelová bezešvá trubka tvářená za tepla dle ČSN 42 5715 z materiálu 11 353. Dle [2] str.296, volím trubku TR PR 70 x 8 . m = 12,2kg/m D = 70mm t = 8mm l = 12m m = l. m
= 12 . 12,2 = 146,4kg
(16)
Obr. 7 Hřídel šnekovice 6.2 Hmotnost šnekovice: -poloměr mezikruží šnekovice:
R =
D+D 0,32 + 0,07 = = 0,0975m 4 4
(17)
Na tomto poloměru nyní vypočítám délku šnekovice, její celkový objem a hmotnost. -délka šnekovice na jednom stoupání S:
l
= s + (2. π. R ) = = 0,25 + (2. π. 0,0975) = = 0,6616m
(18)
Obr. 8 Délka stoupání šnekovice
~ 15 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu -plocha příčného průřezu šnekovice: x = R − R = 0,16 − 0,035 = = 0,125m
(19)
t = 0,008m S = x. t = 0,125 .0,008 = = 0,001m
(20)
Obr. 9 Segment šnekovice -počet segmentů šnekovice: l = 12m
l 12 i = = = 48 s 0,25
(21)
s = 0,25m =>šnekovice je tvořena 48 segmenty na délce 12m -celkový objem šnekovice: V = S . l . 48 = 0,001 .0,6616 .48 = 0,03176m
(22)
-hmotnost šnekovice: m = V . ρ = 0,03176 .7850 = 249,3 kg
(23)
-celková hmotnost šnekovice a trubky: m = m + m + 15 = 249,3 + 146,4 + 15 = 411kg
(24)
Zanedbal jsem hmotnosti čepů a ložisek z toho důvodu přidávám k celkové váze 15 kg navíc. Šnek bude složen celkem ze čtyř částí z nichž délka každé části je 3m.
7. Návrh ložisek 7.1 Radiálně-axiální ložisko: Z důvodu zatížení axiální i radiální síly na straně elektromotoru volím z katalogového listu firmy ZKL [8] dvouřadé soudečkové ložisko, typ 22212EKW33J, které je schopné přenášet oba druhy zatížení. Tyto ložiska jsou také naklápěcí a mohou tedy vyrovnávat nesouosost hřídele vzhledem k tělesu a jeho průhyb. ~ 16 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu -výpočet radiální síly: F =
m . g 411 .9,81 = = 806,3 N i 5
-parametry ložiska:
C F F n
= 140 kN = 3364 N = 806,3 N = 1,57 s
(25)
, e = 0,24 , Y = 2,8 , Y = 4,2 , p = 3,33
-poměr axiální a radiální síly: F 3364 = = 4,17 > F 806,3
(26)
-dynamické ekvivalentně radiální zatížení: P = 0,67. F + Y . F = 0,67 .0,8063 + 4,2 .3,364 = 14,669 kN
(27)
-výpočet trvanlivosti ložiska: L =
C P
.
10 140000 =( ) 60. n 14669
.
.
10 = 3,227. 10 hod. 60 .94,5
(28)
Ložisko bude mazáno tlakovou maznicí a uloženo v ložiskovém domečku. Vybral jsem ložiskový domek FNL 512 B od firmy SKF [13], protože splňuje technické a únosnostní parametry a jeho zakoupení bude levnější než výroba mnou navrženého. Těsnění domečku je provedeno těsnícími manžetami.
Obr. 10 Ložiskový domeček [13]
~ 17 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 7.2 Radiální ložisko: Na koncové straně dopravníku bude hřídel uložen v jednořadém kuličkovém ložisku, které zachycuje radiální sílu. Vybral jsem kuličkové ložisko z katalogového listu firmy ZKL [8] ,typ 6211. Toto ložisko musí umožnit pohyb hřídele v axiálním směru (axiálně volné). -parametry ložiska:
C = 43 kN F =0N F = 806,3 N n = 1,57 s p=3
-dynamické ekvivalentně radiální zatížení: P = F = 806,3 N
(29)
-výpočet trvanlivosti ložiska: L =
C P
.
10 43000 =( ) . 60. n 806,3
10 = 2,675. 10 hod. 60 .94,5
(30)
Protože jsem nenašel vhodný domeček, který by nezachycoval axiální sílu, navrhuji vlastní. Domeček bude při montáži naplněn mazivem a vyrovnání ztráty maziva bude prováděno pomocí tlakové maznice. K utěsnění domečku použiji gufero typu GP z nitrilové pryže. Volím gufero G60x90x13GP NBR z katalogového listu firmy PIKRON [10]. Výpočet ložisek jsem zkontroloval dle on-line výpočtů pro konstruktéry na stránkách firmy ZKL Group a.s. [8].
7.3 Kluzného ložisko: Pro zachycení radiálních sil na hřídeli uvnitř dopravníku využiji kluzných ložisek, která budou uložena v ložiskových domečcích. Vybral jsem ložiska SKF PBM 557070 M1G1 od firmy EXVALOS [9]. Tyto ložiska jsou z materiálu solid bronz a odolávají teplotám až do 250°C. Ložiska budou mazána pomocí tlakové maznice s plastickým mazivem SKF LGHP 2, které má vynikající mazací vlastnosti v širokém rozsahu teplot. Utěsnění domečku je provedeno gufery z akrylátové pryže, která také dobře snáší i vyšší teplotní zatížení. Volím gufera G55x72x8GP ACM z katalogového listu firmy PIKRON [10]. -kontrola ložiska na otlačení: l = 70 mm d = 55mm F = 806,3N p = 20 MPa
~ 18 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu p =
F 806,3 = = 0,209 MPa ≤ p l .d 70 . 55
(31)
Tlak v ložisku je menší než tlak dovolený, kontrola na otlačení tedy vyhovuje.
8. Pevnostní kontrola: V této části práce se zaměřím na pevnostní kontrolu a výpočet jednotlivých částí dopravníku. Jedná se především o spoje pro přenos krouticího momentu na hřídel šnekovice. 8.1 Kontrola čepu: Provádím kontrolu čepového spoje dle [2] str. 51. -parametry spoje: d D d τ p p
= 55 mm = 70 mm = 12mm = 63 MPa = 110MPa = 95MPa Obr. 11 Průřez čepu
-výpočet průměru čepu: d = (0,2 ÷ 0,3). d = 0,2 . 55 = 11mm
(32)
=>volím čep o průměru d = 12mm -smyk kolíku: τ =
4. M 4.557500 = = 44,8MPa ≤ τ π. d .d .n π. 12 . 55.2
(33)
=>vyhovuje na míjivé i nejnáročnější střídavé zatížení -tlak v hřídeli: p
=
6. M 6.557500 = = 46,05 MP ≤ p d .d .n 55 . 12.2
(34) Obr. 12 Namáhání čepu
=>kontrola tlaku v hřídeli vyhovuje
~ 19 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu -tlak v náboji: p =
4. M 4.557500 = = 46,8MPa ≤ p 12. (70 − 54 ). 2 d . (D − d ). n
(35)
=>kontrola tlaku v náboji vyhovuje
Všechny kontroly čepového spoje vyhovují. Volím dva čepy, které jsou vzájemně pootočeny o 90°. Dle [3] str. 463 volím ČEP 12x80x3,2 B ČSN 02 2109. Dovolené hodnoty jednotlivých napětí p , p volím z [2] str. 51 tab. 16.
8.2 Kontrola pera: Nejdříve musím vypočítat, jaký nejmenší průměr hřídele je schopen přenést krouticí moment Mk. Materiál hřídele volím 11 600 dle [2] str.12 => τ = 65 MPa. -výpočet průměru hřídele:
d =
16. M = τ .π
16.557500 = 35,21 mm 65. π
(36)
Vypočítal jsem, že vzhledem k zatížení potřebuji hřídel o minimálním průměru d = 35,21mm. -výpočet průměru ds: Obr. 13 Příčný průřez hřídelem d = d + 2. t = 35,21 + 2. 3,5 = 42,21mm
(37)
=>volím tedy průměr hřídele ds=45mm
Provádím návrhový a kontrolní výpočet pera dle [2] str. 10. Jedná se o spojení výstupního hřídele převodovky a hřídele šnekovice s nábojem spojky. -parametry spoje: d M p n
= 45mm => b = 14 mm, h = 9 mm, t = 3,5 mm = 557,5 N. m = 60MPa -dovolenou hodnotu napětí volím z [2] str. 51 tab. 16. =3
~ 20 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu -výpočet potřebné délky pera: l ≈
2 .M 2.557500 = = 39,3mm t .d .p .n 3,5 .45.60.3
(38)
=>volím tedy 3 pera vzájemně pootočená po 120° o délce l = 45mm -kontrola pera (hřídele) na otlačení: p =
2. M 2 . 557500 = = 52,4 MPa ≤ p d .t .l .n 45 . 3,5 . 45 . 3
(39)
Kontrola na otlačení pera (i hřídele) vyhovuje. Otlačení hřídele se nepočítá, protože jeho materiál je stejný, jako materiál pera (11 600). Dle [3] str. 463 volím PERO 14e7x9x45 ČSN 02 2562.
9. Tepelná dilatace: Na vstupu dopravníku má cement teplotu 150°C to znamená, že musím počítat i s tepelnou dilatací jednotlivých částí dopravníku. Aby nedošlo k poškození šnekovice vlivem tepelné dilatace zhotovují se na šnekovici,vždy po několika segmentech úhlové výřezy. Tyto konstrukční úpravy se provádí u větších teplotních zatížení, než mi bylo zadáno. Budu se tedy zabývat pouze tepelnou roztažností trubkového hřídele, na kterém bude šnekovice přivařena. -počítám s teplotním rozdílem 0÷150°C : ΔT = (150°C + 273,15 K) − (0°C + 273,15 K) = 150
(40)
-hřídel je dělený, vypočítám tedy prodloužení jednotlivých částí: Δl = l . ΔT . α = 3000 . 150 . 0,000012 = 5,4 mm
(41)
-výpočet prodloužení hřídele na celé dopravní délce: Δl = Δl .4 = 5,4 . 4 = 21,6 mm
(42)
Celkové dopravní délky dosáhneme složení čtyř trubkových hřídelů o délce 3m, které jsou vzájemně spojeny čepy, jejichž délka dotvoří celkovou délku šneku. Výpočet prodloužení vlivem tepelné dilatace je důležitý z hlediska axiálního posuvu na koncovém kuličkovém ložisku (ložisko musí být axiálně volné). Pokud bychom neuvažovali tento posuv, mohlo by dojít při malé vůli ložiska v axiálním směru k poškození domečku a dalších částí dopravníku.
~ 21 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 10. Závěr Cílem této práce bylo provést kontrolní a návrhový výpočet šnekového dopravníku cementu s ohledem na parametry, které mi byly zadány. Dle vypočtených základních hodnot jsem volil jednotlivé prvky dopravníku tak, aby byly konstrukčně co nejjednodušší, cenově přijatelné a vyhovovaly daným podmínkám. Vzhledem k vyšší teplotě cementu na vstupu ( 150°C ) jsem vybíral materiál ložisek a těsnění tak, aby splňoval i vyšší teplotní kritéria. Teplotní zatížení se také projeví na dilataci hřídele, která je popsána v samostatné kapitole. Návrh pohonu jsem provedl na základě výpočtu minimálního potřebného výkonu elektromotoru. Jelikož je dopravovaným materiálem cement je třeba, aby byl dopravník kompletně utěsněn proti vniku kapaliny. Zdůvodnění volby jednotlivých prvků dopravníku je popsáno v příslušných kapitolách.
~ 22 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 11. Seznam použité literatury: [1]
GAJDŮŠEK, Škopán: Teorie dopravních a manipulačních zařízení, vydalo VUT 1988
[2]
KŘÍŽ: Stavba a provoz strojů, 1. vyd. Praha: Scientia, 1995. 92 s.
[3]
LEINVEBER, Vávra: Strojnické tabulky, 1 vyd. Praha: ALBRA, 2003. 865 s.
[4]
DRAŽAN, Voštová, Jeřábek, Brandl: Teorie a stavba dopravníků, vydalo ČVUT 1983
[5]
JANÍČEK, Florian, Vrbka: Pružnost a pevnost, VUT Brno, 1992
[6]
TOS Znojmo, čelní převodovka MTC Dostupné z URL: http://www.tos-znojmo.cz/produkce/mtc/cz/index_h.htm
[7]
SIEMENS, katalog asynchronních motorů Dostupné z URL: http://www.elektromotory-siemens.cz/obchod/elektromotory1400ot-min.html
[8]
ZKL Group a.s., katalog soudečkových ložisek dvouřadých Dostupné z URL: http://www.zkl.cz/czech/katalog_list.aspx?id=09
[9]
EXVALOS, katalog ložisek SKF Dostupné z URL: http://www.exvalos.cz/katalog-lozisek-skf/
[10]
PIKRON, katalog gufer Dostupné z URL: http://www.pikron.cz/
[11]
Součinitel tření mezi materiály Dostupné z URL: http://www.retezy-vam.com/pdf/volba_dopravniho.pdf
[12]
Spojka perplex, firma SIGAD Dostupné z URL: http://www.sigad.cz/spojky/spojky-s-pryzovou-obruci-spo1
[13]
Ložiskové jednotky, firma SKF Dostupné z URL: http://www.skf.com/skf/productcatalogue/jsp/extra/menuProduct Tables.jsp?link2=2_12_14&maincatalogue=1&lang=en
[14]
Katalog labyrintových těsnění, firma NILOS s.r.o. Dostupné z URL: http://www2.nilos-ring.de/DWD/_111327/upload/media_4190.pdf
~ 23 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu 12. Seznam použitých zkratek a symbolů:
Veličina
Jednotky Popis
Q
t/h
Hmotnostní dopravní výkon
Qv
m /h
Objemový dopravní výkon
γ
kg/m
Sypná objemová hmotnost
n
s
1
Otáčky šnekovice
ψ
-
Součinitel plnění šnekovice
s
m
Stoupání šnekovice
cH
-
Součinitel snižující dopravované množství v závislosti na stoupání
h
m
Dopravní výška
w
-
Globální součinitel odporu
Dt
m
Teoretický průměr šnekovice
D
m
Jmenovitý průměr šnekovice
Pmin
W
Minimální příkon elektromotoru
P
W
Skutečný výkon elektromotoru
l
m
Vodorovná dopravní vzdálenost
s
1
Otáčky elektromotoru
s
1
Otáčky výstupního hřídele převodovky
i
-
Mk
N.m
g
m. s
Převodový poměr Skutečný krouticí moment Gravitační zrychlení
~ 24 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu
Veličina
Jednotky Popis
R
m
Účinný poloměr šnekovice
α
°
Úhel stoupání šnekovice
φ
°
Třecí úhel mezi šnekem a materiálem
f
-
Součinitel tření mezi ocelí a cementem
Fa
N
Axiální síla vznilká účinkem pohybujícího se materiálu na šnek
Fz
N
Síla působící na žlab vlivem váhy materiálu
mz
kg
Hmotnost materiálu po celé délce šnekovice
S
m2
Plocha zaplnění šnekovice v příčném průřezu
m
kg
Hmotnost jednoho metru hřídele šnekovice
Dh
m
Průměr bezešvé trubky tvořící hřídel šnekovice
th
m
Tloušťka bezešvé trubky tvořící hřídel šnekovice
mt
kg
Celková hmotnost bezešvé trubky tvořící hřídel šnekovice
Rs
m
Poloměr mezikruží šnekovice
ls1
m
Délka šnekovice na jednom stoupání
Ss
m2
Plocha příčného průřezu šnekovice
x
m
Výška mezikruží vzniklého šnekovice
t
m
Tloušťka šnekovice
is
-
Počet segmentů šnekovice potřebných pro dosažení l
Vc
m3
Celkový objem šnekovice
~ 25 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu
Veličina
Jednotky Popis
ms
kg
Celková hmotnost šnekovice
mc
kg
Celková hmotnost hřídele a šnekovice
Fr
N
Radiální síla vzniklá hmotností mc
Cr
N
Dynamická únosnost ložiska
Y
-
Koeficient axiálního dynamického zatížení
X
-
Koeficient radiálního dynamického zatížení
Lh
hod
P
N
Dynamické ekvivalentně radiální zatížení
e
-
Poměr axiální a radiální síly
lc
m
Průměr kluzného ložiska
dc
m
Průměr kluzného ložiska
Trvanlivost ložiska
p
MPa
Dovolený tlak kluzného ložiska
d
m
Průměr hřídele kluzného ložiska
d
m
Průměr čepu
p
MPa
Dovolené hodnota napětí v hřídeli
p
MPa
Dovolené hodnota napětí v náboji
τ
MPa
Dovolené hodnota smykového napětí čepu
MPa
Smykové napětí čepu
MPa
Maximální hodnota tlaku na hřídeli
~ 26 ~
Jan Weingärtner
Šnekový dopravník cementu
Veličina
Jednotky Popis MPa
Velikost tlaku v náboji
n
ks
Počet kolíků
d
m
Průměr výstupního hřídele převodovky
p
MPa
Dovolená hodnota tlaku v peru
np
ks
Počet per
b
m
Šířka pera
h
m
Výška pera
t1
m
Hloubka drážky pera v náboji
lp
m
Délka pera
pp
MPa
ΔT
K K
dt
Tlak na pero Teplotní zatížení Teplotní součinitel délkové roztažnosti u tuhých látek
m
Minimální průměr hřídele
Δ
m
Celkové prodloužení hřídele
Δ
m
Prodloužení jednotlivých dílů hřídele
~ 27 ~
Jan Weingärtner