FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

Podobné dokumenty
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Sem vložte první stranu zadání.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO RECYKLOVANÉ KAMENIVO

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO DRCENÉ KAMENIVO

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY PÁSOVÝ DOPRAVNÍK BELT CONVEYOR

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Návrh rozměru čelních ozubených kol je proveden podle ČSN ČÁST 4 PEVNOSTNÍ VÝPOČET ČELNÍCH A OZUBENÝCH KOL.

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO SLÉVÁRENSKÝ PÍSEK

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

pásový dopravník, recyklované kamenivo, svarek napínací stanice, pohon dopravníku

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

POJEZDOVÝ MECHANISMUS JEŘÁBOVÉ KOČKY NOSNOST 32 T

ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK PRO DOPRAVU ZRNA

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY STABILNÍ ŠIKMÝ PÁSOVÝ DOPRAVNÍK STATIONARY INCLINED BELT CONVEYOR

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PÁSOVÝ DOPRAVNÍK FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO SLÉVÁRENSKÝ PÍSEK

UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRANÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO ŠTĚRKOPÍSEK

PÁSOVÝ ŠIKMÝ DOPRAVNÍK KAMENIVA

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

POJÍZDNÝ PÁSOVÝ DOPRAVNÍK DÉLKY PRO STAVEBNÍ MATERIÁLY A ODPADY

ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK PRO DOPRAVU ZRNA

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO RECYKLOVANÉ KAMENIVO

STRMÝ PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO DOPRAVU DRCENÉ STAVEBNÍ SUTI

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Příloha-výpočet motoru

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO DOPRAVU KAMENIVA

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Pomocné výpočty. Geometrické veličiny rovinných útvarů. Strojírenské výpočty (verze 1.1) Strojírenské výpočty. Michal Kolesa

KA 19 - UKÁZKOVÝ PROJEKT 2.3 VÝSTUPNÍ ŽLAB VÝPOČTOVÁ ZPRÁVA

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

bezosý spirálový dopravník, spirála, pohonná jednotka, pružná bezvůlová spojka, žlab, ložisko, konstrukce dopravníku

NÁVRH ZDVIŽNÉHO POZIČNÍHO STOLU

PÁSOVÝ ŠIKMÝ DOPRAVNÍK PRO DOPRAVU DRCENÉHO VÁPENCE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Řetězové převody Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012 Jméno zhotovitele: Ing. Hynek Palát

Lineární jednotky MTJ ECO s pohonem ozubeným řemenem

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY PRŮMYSLOVÁ VJEZDOVÁ VRATA ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ

Plán přednášek a úkolů z předmětu /01

ŠIKMÝ PÁSOVÝ DOPRAVNÍK INCLINED CONVEYOR BELT

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ

POHÁNĚNÁ HORIZONTÁLNÍ VÁLEČKOVÁ DRÁHA

VY_32_INOVACE_C 07 03

2.2 VÁLEČKOVÝ DOPRAVNÍK

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY POHÁNĚNÁ HORIZONTÁLNÍ VÁLEČKOVÁ DRÁHA PRO SKLADOVOU DOPRAVU

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PÁSOVÝ ŠIKMÝ DOPRAVNÍK KAMENIVA BELT TRANSVERSAL CONVEYOR

Kapitola vstupních parametrů

Šnekové soukolí nekorigované se šnekem válcovým a globoidním kolem.

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ

DIFERENCIÁLNÍ KLADKOSTROJ

Dimenzování pohonů. Parametry a vztahy používané při návrhu servopohonů.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ

Výpočtová dokumentace pro montážní přípravek oběžného kola Peltonovy turbíny

ZDVIHOVÝ MECHANISMUS JEŘÁBOVÉ KOČKY

POHÁNĚNÁ HORIZONTÁLNÍ VÁLEČKOVÁ DRÁHA

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY PÁSOVÝ ŠIKMÝ DOPRAVNÍK KAMENIVA INCLINED BELT CONVEYOR OF AGGREGATES

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PŘESTAVITELNÝ NAPÍNACÍ STANICE ADJUSTABLE BELT CONVEYOR - TAKE UP UNIT

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK WORM CONVEYOR

KONSTRUKČNÍ NÁVRH PŘÍPRAVKŮ PRO ZMĚNU VÝROBNÍHO POSTUPU TLAKOVÝCH ZÁSOBNÍKŮ COMMON RAIL

Uživatelský návod. Název: Dopravník mobilní pásový, válečkový, korýtkový Typ: B280/ Výrobce: Techbelt s.r.o. Výrobní číslo: 001AS1A146

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

Obr. 1 Schéma pohonu řezného kotouče

BO004 KOVOVÉ KONSTRUKCE I

Tiskové chyby vyhrazeny. Obrázky mají informativní charakter.

DOPRAVNÍKOVÝ STŘÍDAČ - NÁVRH ZVEDACÍHO MECHANISMU.

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ

Organizace a osnova konzultace III-IV

ŽELEZOBETONOVÁ SKELETOVÁ KONSTRUKCE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK

Řemenové převody Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012 Jméno zhotovitele: Ing. Hynek Palát

DIMENZOVÁNÍ PODVOZKU ŽELEZNIČNÍHO VOZU PRO VYSOKÉ KOLOVÉ ZATÍŽENÍ SVOČ FST_2018

Klíčová slova Autosalon Oblouk Vaznice Ocelová konstrukce Příhradový vazník

KRAJSKÁ KNIHOVNA V HAVLÍČKOVĚ BRODĚ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO HNĚDÉ UHLÍ

K 9 MANIPULAČNÍ ZAŘÍZENÍ PRO HUTNÍ PRŮMYSL

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY STEEL STRUCTURE OF A HALL

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost (OPVK)

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Příloha č. 1. Pevnostní výpočty

10.1. Spoje pomocí pera, klínu. hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) kombinaci s jinými druhy spojů a uložení tak, aby

MOBILNÍ ŠTÍPAČKA DŘEVĚNÉ KULATINY THE MOBILE WOOD SPLITTER

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

PÁSOVÝ DOPRAVNÍK PRO POTRAVINÁŘSKÉ ZRNO

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SVISLÝ KOREČKOVÝ DOPRAVNÍK VERTICAL BUCKET CONVEYOR

NOSNÁ KONSTRUKCE ZASTŘEŠENÍ FOTBALOVÉ TRIBUNY STEEL STRUCTURE OF FOOTBAL GRANDSTAND

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ

OCELOVÁ KONSTRUKCE ROZHLEDNY STEEL STRUCTURE OF VIEWING TOWER

Uplatnění prostého betonu

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Převody a mechanizmy. Ing. Magdalena Svobodová Číslo: VY_32_INOVACE_ Anotace:

Transkript:

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING VYNÁŠECÍ PÁSOVÝ PODAVAČ BELT FEEDER BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR JAN HERMAN Doc. Ing. MIROSLAV ŠKOPÁN, CSc. BRNO 2015

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav automobilního a dopravního inženýrství Akademický rok : 2014/15 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Student(ka): Jan Herman který/která studuje v bakalářském studijním programu obor: Stavba strojů a zařízení(2302r016) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č. 111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: Vynášecí pásový podavač v anglickém jazyce : Belt feeder Charakteristika problematiky úkolu: Proveďte konstrukční návrh vynášecího pásového podavače z hrubotřídiče kameniva, Hlavní technické parametry: dopravní výkon: 200.000 kg/hod dopravní výška: 2,5 m dopravovaný materiál: drobné kamenivo a stavební suť, max. zrnitost 90mm Cíle bakalářské práce: Technická zpráva obsahující: - koncepce navrženého řešení, - funkční výpočet zařízení, návrh jednotlivých komponent, - pevnostní výpočet a další výpočty dle vedoucího BP Výkresová dokumentace obsahující: - celková sestava zařízení, - podsestavy a výrobní výkresy dle pokynů vedoucího BP.

Seznam odborné literatury: 1.BIGOŠ, P., KULKA, J.,KOPAS, m., MANTIČ, M.: Teoría a stavba zdvíhacích a dopravních zariadení. TU v Košiciach, Strojnická Fakulta 2012, 356, s., ISBN: 978-80-553-1187-6 2.ŠKOPÁN, M.: Hydraulické pohony strojů, elektronická skripta VUT v Brně 2009. 3.SHIGLEY, J.E. MISHKE, Ch.R.-BUDYNAS R.G.: Konstruování strojních součástí, Vydalo VUT v Brně, nakladatelství VUTIUM 2010, ISBN: 978-80-214-26-29-0. 4.Firemní literatura Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc. Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2014/15. V Brně, dne 10.11. 2014 L.S... prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. ředitel ústavu... doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D. Děkan

ABSTRAKT ABSTRAKT Cílem této práce je provést konstrukční návrh vynášecího pásového podavače pro štěrk a stavební suť. Komponenty budou a voleny na základě funkčního výpočtu dle normy ČSN ISO 5048. Výsledkem je koncepce, která obsahuje technickou zprávu a výkresovou dokumentaci pásového podavače. KLÍČOVÁ SLOVA Pásový podavač, napínací zařízení, váleček, dopravníkový pás, rám. ABSTRACT The aim of this work is to create an engineering design of belt feeder for gravel and rubble. Components will be selected on the basis of functional calculation resulting from the standart ČSN ISO 5048 The result is a concept, which includes technical report and drawings documentation of the belt feeder. KEYWORDS Belt feeder, tension system, roller, conveyor belt, frame. BRNO 2015

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE BIBLIOGRAFICKÁ CITACE Herman, Jan. Vynášecí pásový podavač. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2015. 56 s. Vedoucí diplomové práce doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc. BRNO 2015

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že tato práce je mým původním dílem, zpracoval jsem ji samostatně pod vedením doc. Ing. Miroslava Škopána, CSc.a s použitím literatury uvedené v seznamu. V Brně dne 29. května 2015..... Jan Herman BRNO 2015

PODĚKOVÁNÍ PODĚKOVÁNÍ Tímto bych rád poděkoval panu doc. Ing. Miroslavu Škopánovi, CSc., za vynaloženou snahu, ochotu a věcné rady při vypracovávání této práce. BRNO 2015

OBSAH OBSAH Úvod... 10 1 Konstrukce pásového podavače... 11 2 Volené komponenty... 12 2.1 Dopravníkový pás... 12 2.2 Spojky pro pás... 13 2.3 Stěrač pásu... 14 2.4 Válečky... 15 2.5 Hnací a hnaný buben... 16 2.6 Uložení bubnů... 17 2.7 Spojka... 19 2.8 Pohon... 20 3 Konstrukční řešení... 21 3.1 Uchycení válečků... 21 3.2 Napínací zařízení... 22 3.3 Nosná konstrukce... 23 4 Funkční výpočet... 24 4.1 Teoretický průřez materiálu... 24 4.2 Využitelná ložní šířka pásu... 24 4.3 Skutečná plocha průřezu náplně pás... 25 4.4 Dynamický sypný úhel... 25 4.5 Kontrola pásu na potřebný ložní prostor... 25 4.6 Objemový dopravní výkon... 26 4.7 Hmotnostní dopravní výkon... 26 4.8 Kontrola dopravovaného množství... 26 4.9 Výsledná odporová síla... 27 4.9.1 Hlavní odpory... 27 4.9.2 Vedlejší odpory... 29 4.9.3 Přídavné odpory... 32 4.10 Výkon potřebný pro pohánění soustavy... 34 4.11 Výkon motoru hnacího bubnu... 34 4.12 Otáčky bubnu... 34 4.13 Krouticí moment potřebný pro pohon soustavy... 35 4.14 Síly v pásu... 35 4.14.1 Maximální obvodová síla... 35 4.14.2 Přenos tahové síly ve hnaném bubnu... 36 BRNO 2015 8

OBSAH 4.14.3 Nejmenší tahová síla pro horní větev... 36 4.14.4 Nejmenší tahová síla pro dolní větev... 37 4.14.5 Největší tahová síla v pásu... 37 4.14.6 Dovolená tahová síla v pásu... 37 4.14.7 Kontrola pevnosti pásu... 38 4.14.8 Síla v horní větvi... 38 4.14.9 Síla ve vratné větvi... 38 4.14.10 Kontrola síly ve vratné větvi... 38 4.15 Výpočet šroubu napínacího ústrojí... 39 4.15.1 Napětí ve šroubu... 39 4.15.2 Dovolené napětí šroubu... 39 4.15.3 Bezpečnost šroubu... 39 4.15.4 Kontrola bezpečnosti šroubu... 40 4.15.5 Počet nosných závitů... 40 4.15.6 nosný průměr závitu... 41 4.15.7 Tlak na závitech... 41 4.15.8 Kontrola na otlačení závitů... 42 4.16 Výpočet nosné konstrukce... 42 4.16.1 Kvadratický momentu setrvačnosti profilu... 43 4.16.2 Modul průřezu v ohybu... 44 4.16.3 Uvolnění a výpočet sil ve vazbách... 45 4.16.4 Rovnice statické rovnováhy... 45 4.16.5 Síla od vazby B... 46 4.16.6 Síla od vazby A... 46 4.16.7 Liniové zatížení... 46 4.16.8 VVÚ... 47 4.16.9 Řez č. 1... 48 4.16.10 Řez č. 2... 48 4.16.11 Maximální ohybový moment... 48 4.16.12 Maximální napětí... 49 4.16.13 Bezpečnost... 49 4.16.14 Kontrola bezpečnosti rámu... 49 Seznam použitých zkratek a symbolů... 53 Seznam příloh... 56 BRNO 2015 9

ÚVOD ÚVOD Vynášecí pásový podavač je zařízení, které slouží k rovnoměrnému přemisťování materiálu z násypky. Sklon tratě je vodorovný, šikmý nebo kombinovaný. Pásové podavače jsou většinou instalovány na samohybném podvozku s třídičem a násypkou. S takovými podavači se můžeme setkat v důlním průmyslu (kamenolomy apod.). Cílem práce je provést konstrukční návrh pásového podavače, který bude vynášet materiál do výšky 2,5 m s dopravním výkonem 200 t/h. Nejprve bude proveden funkční výpočet, ze kterého budou vycházet základní technické parametry volených součástí (šířka pásu, potřebný výkon pro pohon soustavy, kontrolu pevnosti pásu, kontrolu bezpečnosti rámu atd.). Na základě výpočtu bude vytvořen celkový návrh sestavy pásového podavače v podobě výkresové dokumentace sestavy a tažného zařízení na napínání bubnu. BRNO 2015 10

KONSTRUKCE PÁSOVÉHO PODAVAČE 1 KONSTRUKCE PÁSOVÉHO PODAVAČE Pásový podavač se skládá z nosného rámu, násypky, hnacího a napínacího bubnu, horních a dolních válečkových stolic a čističe pásu. Po celé délce může být nainstalováno boční vedení, které zabrání případnému přepadení materiálu přes bok podavače. 1. Násypka 2. Hnaný buben 3. Hnací buben 4. Horní válečková stolice 5. Dolní válečková stolice 6. Stěrač Obr. 1 schéma pásového podavače BRNO 2015 11

VOLENÉ KOMPONENTY 2 VOLENÉ KOMPONENTY 2.1 DOPRAVNÍKOVÝ PÁS Je část pásového podavače, kde dochází ke kontaktu s materiálem. Plní současně tažnou a nosnou funkci, tudíž se jedná o nejnamáhavější součást celé sestavy. Nejčastěji používaný je gumotextilní typ pásu. Guma v podobě pryže slouží ke zvýšení otěruvzdornosti a textilní vložky k lepšímu přenosu tahových sil. Jedná se o jednu z nejdražších komponent na všech pásových zařízení, a proto je důležité zvolit správný typ pásu, aby byla životnost pásu co možná nejvyšší. Pro pásový podavač je použit pás z katalogu [1] od firmy Gumex s.r.o. Obr. 2 dopravníkový pás Gumex EP400-3[1] EP400/3 PRYŽOVÉ PÁSY PRO PRŮMYSLOVÉ POUŽITÍ velmi odolný proti opotřebení, pro přepravu vysoce abrazivního, sypkého, zrnitého materiálu, obrusivost max. 80 mm 3 pracovní teplota: -60 C/+60 C (materiál maximálně +70 C) počet vložek: 3, pevnost 400 N/mm síla krycích vrstev: obvykle 4+2 mm (dle aktuální nabídky) Tab. 1 parametry pásu [1] Označení pásu Šířka[mm]/krycí vrstvy[mm]/kategorie Síla [mm] Minimální průměr hnacího bubnu [mm] Hmotnost [kg/bm] Ep 400/3 š.1000 4+2 AA 1000/4+2/AA 9 315 12,1 BRNO 2015 12

VOLENÉ KOMPONENTY 2.2 SPOJKY PRO PÁS Spojky slouží ke spojení konců dopravníkového pásu. Spojení by mělo být při nejmenším stejně pevné, jako samotný pás a nemělo by výrazně vyčnívat z profilu pásu. Pro spoj je použita spojka pro pryžové pásy z katalogu [1] od firmy Gumotex s.r.o. Obr. 3 spojka Gumex Flexco R2[1] BRNO 2015 13

VOLENÉ KOMPONENTY 2.3 STĚRAČ PÁSU Stěrač pásu slouží k odstranění zbylého materiálu, který přilnul k pásu. Bez čističe pásu by se zbylý materiál začal usazovat na válečcích, což by vedlo ke zvýšení odporu a ke snížení životnosti pásu a válečků. Pro pásový podavač je zvolen z katalogu [2]stěrač ABC 70 od firmy Metso s.r.o. Obr. 4 stěrač Metso ABC 70 [2] K odstranění materiálů dochází pomocí vyměnitelných destiček z vysoce odolného polyuretanu. Destičky jsou umístěny na ose, která je napojena na předepjatou pružinu. Díky tomu je stěrač na pás přitlačován konstantním. Tab. 2 parametry stěrače pásu [2] Označení Šířka pásu A [mm] Šířka stěrače B [mm] Délka kazety C [mm] Max. délka osy D[mm] Počet destiček ABC 70 1000 900 1000 1800 6 BRNO 2015 14

VOLENÉ KOMPONENTY 2.4 VÁLEČKY Pro horní větev pásového podavače jsou použity hladké válečeky od firmy Transroll a.s. Obr. 5 horní váleček Transroll [3] Tab. 3 parametry horních válečků [3] Označení Šířka pásu [mm] L [mm] L1 [mm] L2 [mm] Hmotnost rotujících dílů [kg] Celková hmotnost [kg] 3-20034-00261 1000 1150 1158 1196 6,6 9,6 BRNO 2015 15

VOLENÉ KOMPONENTY Pro dolní válečkovou větev jsou použity diskové válečky, které čistí pás od zbytkového znečištění. Obr. 6 spodní váleček Transroll [3] Tab. 4 parametry dolních válečků [3] Označení Šířka pásu [mm] L [mm] L1 [mm] L2 [mm] Hmotnost rotujících dílů [kg] Celková hmotnost [kg] 3-20164-00545 1000 1150 1158 1196 6,6 9,6 2.5 HNACÍ A HNANÝ BUBEN Bubny složí k přenosu točivého momentu od pohonné jednotky na pás a k přenosu napínacích sil. Konstrukce hnacího a hnaného bubnu je téměř stejná. Hnací buben má vyvedenou hřídel pro připojení pohonné jednotky a jeho povrch je potažen pryží pro zvýšení součinitele tření mezi bubnem a pásem. Pro pásový dopravník volím bubny PD-800-320- S531-4282A od firmy COOL, které jsou vyrobeny z 10 mm široké bezešvé trubky o průměru 320 mm. Kvůli již dříve zvolenému pásu je šířka bubnu 1000 mm. Celková hmotnost sestavy (buben, hřídel) je 140 kg. BRNO 2015 16

VOLENÉ KOMPONENTY 2.6 ULOŽENÍ BUBNŮ Pro uložení bubnů jsou použita Y ložiska od firmy SKF, jejíž těla jsou vyrobena z litiny, ve kterých jsou naistalována ložiska. Pro uložení hnaného bubnu je použito přírubové ložisko a pro hnací buben ložisko s utahovací jednotkou. Obr. 7 přírubové Y ložisko SKF [4] Tab. 5 Parametry přírubového ložiska [4] Označení Rozměry [mm] Únosnost [kn] Max. rychlost d A 1 A 2 A 3 B D a h8 J J 1 L N G S 1 T Dyn. Stat. P U n max FYC 60TF 60 48 15 12 65,1 135 160 113,1 195 19 16 39,7 56,7 52,7 36 1.53 3400 BRNO 2015 17

VOLENÉ KOMPONENTY Obr. 8 napínací Y ložisko SKF [4] Tab. 6 parametry napínacího ložiska [4] Označení Rozměry [mm] d A A 1 A 2 B D 1 H H 2 L L 1 L 2 L 3 N N 1 s 1 TUJ 60TF 60 22 44 65,1 35 146 130 102 186 118 19 100 63,5 32 39,7 BRNO 2015 18

VOLENÉ KOMPONENTY 2.7 SPOJKA Ke spojení hřídele hnacího bubnu a motoru je použita axiální čepová spojka BKN [5], která zajišťuje přenášení stálého točivého momentu v obou směrech otáčení při nepřetržitém i přerušovaném zatížení. Obr. 9 axiální čepová spojka BKN [5] Tab. 7 parametry axiální čepové spojky[5] Rozměry [mm] Označení D 1 D 3 L D 2 D 4 D 5 h k s d min -d max m [kg] 160 160 78 80 118 16 31 22 5 10 24-55 11 BRNO 2015 19

VOLENÉ KOMPONENTY 2.8 POHON Na základě výpočtu potřebného krouticího momentu z rovnice (25) M k = 35,161 Nm a potřebných otáček z rovnice (24) n= 7,639 ot/s, je použit orbitový hydromotor Danfoss. Obr. 10 orbitový hydromotor Danfoss OMP 315 [6] Tab. 8 parametry orbitového hydromotoru Danfoss [6] Označení Délka hřídele [mm] Průměr hřídele [mm] Výkon [kw] Krouticí moment [Nm] Průtok max. [l/min] Otáčky min. [ot/s] Otáčky max [ot/s] Tlak max.[pa] Zdvih. objem [cm 3 /ot] OMP 315 47,3 32 10 36 60 7 310 140 194,3 BRNO 2015 20

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ 3 KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ 3.1 UCHYCENÍ VÁLEČKŮ Pro instalaci válečků na rám pásového podavače jsou použity konzoly s vyfrézovanou drážkou, do které je vsunuta osa válečku podobně jako u válečkových stolic. Válečky pak v konzolách drží vlastní vahou. Konzoly jsou pak přimontovány z boku na dopravník pomocí šroubů. Obr. 11 schéma válečkové konzoly BRNO 2015 21

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ 3.2 NAPÍNACÍ ZAŘÍZENÍ Napínací stanice se skládá z napínacího ložiska, do kterého je pomocí matic umístěna 30 cm dlouhá závitová tyč M16x2. Druhý konec šroubu je provlečen dírou v opěrné stěně tažného vedení, zde při dotahování matice dochází k napínání. Proti uvolnění matic jsou použity kontramatice, které se utáhnou v opačném smyslu otáčení než matice na druhé straně. Proti zamezení jakémukoliv pohybu matice v pouzdře tažného ložiska, je použit tmel na zajišťování závitů Loctite. Celé zařízení je navrženo tak, aby dokázalo napnout pás o 250 mm, což je s rezervou hodnota 2% délky pásu. Obr. 12 schéma napínacího mechanismu BRNO 2015 22

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ 3.3 NOSNÁ KONSTRUKCE Nosný rám se skládá ze dvou ohýbaných normalizovaných profilů U 300x60x5 ČSN EN 10162. Pro větší tuhost soustavy jsou profily propojeny přivařenými příčníky a zavětrováním z normalizovaných obdélníkových profilů 40x20x3 ČSN EN 10219. Obr. 13 schéma nosné konstrukce BRNO 2015 23

FUNKČNÍ VÝPOČET 4 FUNKČNÍ VÝPOČET Funkční výpočet je proveden podle normy ČSN ISO 5048 [12] a skript Teorie dopravních a manipulačních zařízení [10]. 4.1 TEORETICKÝ PRŮŘEZ MATERIÁLU S t = Q 3600 ρ v S T = 200000 3600 15000 0.8 S t = 0,046 m 2 (1) Q dopravní výkon, podle zadání, Q = 200 000 kg/hod ρ objemová sypná hmotnost, dle literatury [11], str. 10, ρ= 1500kg/m 3 v rychlost pásu, dle literatury [10], str. 148 tab. 8.3, v=0,8 4.2 VYUŽITELNÁ LOŽNÍ ŠÍŘKA PÁSU b = 0,9B 0,05 b = 0,9 1 0,05 b = 0,85 m (2) B šířka pásu, dle literatury [10], str. 149, tab. 8.4, B = 1 m BRNO 2015 24

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.3 SKUTEČNÁ PLOCHA PRŮŘEZU NÁPLNĚ PÁSU S k = 1 6 b2 tan (θ) S k = 1 6 0,852 tan (22,5 ) S k = 0,067 m 3 (3) b využitelná ložní šířka pásu, vypočteno rovnicí (2) θ dynamický sypný úhel, vypočteno rovnicí (4) 4.4 DYNAMICKÝ SYPNÝ ÚHEL θ = 0.75 α θ = 0.75 30 θ = 22,5 (4) α sypný úhel materiálu, dle literatury [10], str. 151, tab. 8.5, α = 30 4.5 KONTROLA PÁSU NA POTŘEBNÝ LOŽNÍ PROSTOR Podmínka: S k > S t Zvolený pás vyhovuje. 0.067 m 2 > 0,046 m 2 S k skutečná plocha průřezu náplně, vypočteno rovnicí (3) S t teoretická plocha průřezu náplně, vypočteno rovnicí (1) BRNO 2015 25

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.6 OBJEMOVÝ DOPRAVNÍ VÝKON I V = S k v I V = 0,067 0,8 I V = 0,054 m 3 /s (5) S k skutečná plocha průřezu materiálu, vypočteno rovnicí (3) 4.7 HMOTNOSTNÍ DOPRAVNÍ VÝKON I m = 3600 I V ρ I m = 3600 0,054 1500 I m = 290 200 kg/hod (6) I V objemový výkon, vypočteno rovnicí (5) 4.8 KONTROLA DOPRAVOVANÉHO MNOŽSTVÍ Podmínka: I m > Q 290 200 kg/hod > 200 000 kg/hod Množství dopravovaného materiálu vyhovuje BRNO 2015 26

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.9 VÝSLEDNÁ ODPOROVÁ SÍLA F U = F H + F N + F S F U = 525,695 + 99,646 + 1171 F U = 1 899 N (7) F H hlavní odpory, vypočteno rovnicí (8) F N vedlejší odpory, vypočteno rovnicí (12) F S přídavné odpory, vypočteno rovnicí (18) 4.9.1 HLAVNÍ ODPORY F H = ƒ L g [q rh + q rd + (2q B + q G ) cos (1)] F H = 0,2 9,3 9,81 [3,194 + 2,129 + (2 121 + 19,29) cos (1)] F H = 525,695 N (8) ƒ globální součinitel tření, voleno dle literatury [12] L délka pásu, voleno dle konstrukce g gravitační konstanta q rh hmotnost rotujících válečků na jeden metr horní větve, vypočteno rovnicí (9) q rd hmotnost rotujících válečků na jeden metr spodní větve, vypočteno rovnicí (10) q B hmotnost jednoho metru pásu, vypočteno rovnicí (11) q G hmotnost dopravovaného materiálu na jeden metr pásu, vypočteno rovnicí (12) BRNO 2015 27

FUNKČNÍ VÝPOČET HMOTNOST ROTUJÍCÍCH ČÁSTÍ VÁLEČKŮ NA 1 M HORNÍ VĚTVE q rh = G rs n h L q rh = 6,6 0,5 9,3 q rh = 3,194 kg (9) n h rozteč horních válečkových stolic, voleno dle konstrukce G rs hmotnost rotujících částí horních válečků, voleno dle tab. 3 L délka pásu, voleno dle konstrukce HMOTNOST ROTUJÍCÍCH ČÁSTÍ VÁLEČKŮ NA 1 M DOLNÍ VĚTVE q rd = G bs n d L q rd = 6,6 2 9,3 q rd = 1,88 kg (10) G bs hmotnost rotujících částí spodních válečků, voleno dle tab. 4 n d rozteč spodních válečkových stolic, voleno dle konstrukce BRNO 2015 28

FUNKČNÍ VÝPOČET HMOTNOST JEDNOHO METRU PÁSU q B = B m p q B = 1 12,1 q B = 12,1 kg (11) B šířka pásu, dle literatury [10] m p hmotnost jednoho metru pásu, voleno dle tab. 1 HMOTNOST DOPRAVOVANÉHO MATERIÁLU NA JEDEN METR DÉLKY PÁSU q G = I V ρ v q G = 0,054 1500 0,8 q G = 27,989 kg/m (12) 4.9.2 VEDLEJŠÍ ODPORY F N = F ba + F t + F l + F 1 F N = 64,488 + 5,096 + 4,688 + 84,094 F N = 122,365 N (12) F ba odpor setrvačných sil v místě nakládky, vypočteno z rovnice (13) F t tření mezi hmotou a bočním vedením v místě nakládky, vypočteno z rovnice (15) F l odpor proti ohybu pásu na bubnech, vypočteno z rovnice (16) F 1 odpor v ložiscích bubnu, vypočteno z rovnice (17) BRNO 2015 29

FUNKČNÍ VÝPOČET ODPOR SETRVAČNÝCH SIL V MÍSTĚ NAKLÁDKY F ba = I V ρ (v v 0 ) F ba = 0,044 1500 (0 0.8) F ba = 64,488 N (13) v 0 počáteční rychlost materiálu ve směru pohybu pásu URYCHLOVACÍ DÉLKA l b = v2 v 0 2 2g μ 1 l b = 0.8 2 0 2 2 9,81 0,6 l b = 0,054 m (14) μ 2 součinitel tření mezi materiálem a bočním vedením, dle literatury [12], volím střední hodnotu μ 1 = 0,6 BRNO 2015 30

FUNKČNÍ VÝPOČET TŘENÍ MEZI DOPRAVOVANOU HMOTOU A BOČNÍM VEDENÍM V MÍSTĚ NAKLÁDÁNÍ F ƒ = μ 2 I V 2 ρ g l b b (v + v 0) 2 2 F ƒ = 0.6 0,0542 15000 9,81 0,054 (0,8 + 0)2 0,85 2 F ƒ = 5,096 N (15) b využitelná ložní šířka pásu, vypočteno ze vzorce (2) l b urychlovací délka, vypočteno ze vzorce (13) ODPOR V OHYBU PÁSU F l = 9B (140 + 0,01 F p B ) d D F l = 9B (140 + 0,01 5000 1 ) 0,009 0,32 F l =48,094 N (16) F p průměrná napínací síla pásu, voleno dle literatury [12], F p = 5000 N d síla pásu, voleno dle tab. 1 D průměr bubnu, voleno dle konstrukce D = 320 mm BRNO 2015 31

FUNKČNÍ VÝPOČET ODPOR V LOŽISCÍCH BUBNU F t = 0,005 F p d 0 D F t = 0,005 5000 0,06 0,32 F t = 4,688 N (17) d 0 průměr hřídele v ložisku, voleno dle konstrukce, d 0 = 60 mm 4.9.3 PŘÍDAVNÉ ODPORY F S = F gl + F r F S = 330,74 + 840 F S = 1 171 N (18) F gl odpor tření mezi dopravovanou hmotou a bočním vedením, vyčteno ze vzorce (19) F r odpor čističe pásu, vypočteno ze vzorce (20) BRNO 2015 32

FUNKČNÍ VÝPOČET ODPOR TŘENÍ HMOTY MEZI PÁSEM A BOČNÍM VEDENÍM F gl = μ 2 I V 2 ρ g l b v 2 b 2 F gl = 0,6 0,0542 1500 9,81 6 0,8 2 0,85 2 F gl = 330,74 N (19) l b délka bočního vedení, voleno dle konstrukce, l b = 6 m ODPOR ČISTIČE PÁSU F r = A ρ μ 3 F r = 0,02 1500 0,6 F r = 840 N (20) A styková plocha mezi stěračem pásu a pásem, vypočteno vzorcem (21) μ 3 součinitel tření mezi pásem a čističem pásu, dle z literatury [12], volím střední hodnotu μ 3 = 0,6 STYKOVÁ PLOCHA MEZI STĚRAČEM A PÁSEM A = B z A = 1 0,02 A = 0,02 (21) z šířka doteku čističe pásu, dle literatury [2] BRNO 2015 33

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.10VÝKON POTŘEBNÝ PRO POHÁNĚNÍ SOUSTAVY P A = F U v P A = 1899 0,8 P A = 1 519 W (22) F U výsledná odporová síla soustavy, vypočteno vzorcem (7) v rychlost pásu, voleno dle literatury[10] 4.11VÝKON MOTORU HNACÍHO BUBNU P M = P A η P M = 1519 0.9 P M = 1 688 W (23) η účinnost motoru, voleno dle literatury [6] P A výkon potřebný pro pohon soustavy, vypočteno vzorcem (22) 4.12OTÁČKY BUBNU n = n = v 60 2π 0.8 60 2π n = 7, 639 ot/s (24) BRNO 2015 34

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.13KROUTICÍ MOMENT POTŘEBNÝ PRO POHON SOUSTAVY M k = P M 2π n M k = 1688 2π 7,639 M k = 35,161 Nm (25) P M výkon motoru, vypočteno vzorcem (23) n otáčky bubnu, vypočteno vzorcem (24) 4.14SÍLY V PÁSU Obr. 14 síly v pásu 4.14.1 MAXIMÁLNÍ OBVODOVÁ SÍLA F Umax = ξ F U F Umax = 1,7 1899 F Umax = 3 228 N (25) ξ součinitel rozběhu, dle literatury [4], volím střední hodnotu ξ = 1,7 BRNO 2015 35

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.14.2 PŘENOS TAHOVÉ SÍLY VE HNANÉM BUBNU F 2min = F Umax F 2min = 3228 1 e μ α 1 1 e 0,3 3,32 1 F 2min = 1 894 N (26) F Umax maximální obvodová síla, vypočteno vzorcem (25) μ součinitel tření mezi bubnem a pásem, voleno dle literatury [4], μ = 0,3 α úhel opásání, voleno dle konstrukce, α = 3,32 rad e Eulerovo číslo, e = 2,718 4.14.3 NEJMENŠÍ TAHOVÁ SÍLA PRO HORNÍ VĚTEV F hmin = n h (q B + q G ) g F hmin = 8 ( h a ) adm 0,5 (12,1 + 27,989) 9,81 8 0,012 F hmin = 2 048 N (27) n h rozteč horních válečkových stolic, voleno dle konstrukce q B hmotnost jednoho metru pásu, vypočteno rovnicí (11) q G hmotnost dopravovaného materiálu na jeden metr pásu, vypočteno rovnicí (12) ( h ) a adm největší průvěs pásu, dle literatury[4], volím střední hodnotu ( h ) a adm = 0,012 BRNO 2015 36

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.14.4 NEJMENŠÍ TAHOVÁ SÍLA PRO DOLNÍ VĚTEV F dmin = n d q B g F dmin = 8 ( h a ) adm 2 12,1 9,81 8 0,012 F dmin = 2 472 N (28) n d rozteč dolních válečkových stolic, voleno dle konstrukce 4.14.5 NEJVĚTŠÍ TAHOVÁ SÍLA V PÁSU 1 F max = F U ξ( e 0,3 α 1 + 1) 1 F max = 1899 1,7( 2,7,8 0,3 α 1 + 1) F max = 5 123 N (29) 4.14.6 DOVOLENÁ TAHOVÁ SÍLA V PÁSU F Dp = R mp B 100 F Dp = 400 1 100 F Dp = 40 000 N (30) R mp pevnost pásu, voleno dle literatury [1], R mp = 400N/mm BRNO 2015 37

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.14.7 KONTROLA PEVNOSTI PÁSU PODMÍNKA: F Dp > F max 40 kn > 5,289 kn Navržený pás vyhovuje. 4.14.8 SÍLA V HORNÍ VĚTVI F 1 F max F 1 = 5 123 N (31) 4.14.9 SÍLA VE VRATNÉ VĚTVI F 2 = 5123 e μ α F 2 = F 2 = F 1 e 0,3 3,32 F 1 e μ α (32) 4.14.10 KONTROLA SÍLY VE VRATNÉ VĚTVI Podmínka: F 2 F 2min 1894 1894 Vyhovuje BRNO 2015 38

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.15VÝPOČET ŠROUBU NAPÍNACÍHO ÚSTROJÍ 4.15.1 NAPĚTÍ VE ŠROUBU σ š = F p/2 A s σ š = 2500 167 10 6 σ š = 14,97 10 6 Pa (33) F p průměrná napínací síla pásu, dle literatury [12], F p = 5000 N A s jmenovitý průřez šroubu, dle literatury [14], tab. 8-1, A s = 167mm 2 4.15.2 DOVOLENÉ NAPĚTÍ ŠROUBU σ D = 0.225 Re σ D = 0.225 640 10 6 Pa σ D = 144 10 6 Pa (34) σ D dovolené napětí pro šroubový s předpětím zatížený klidně, dle literatury [15], tab. 2, volím střední hodnotu σ D = 0,225 Re R e mez kluzu materiálu šroubu, dle literatury [14], tab.8-8, R e = 640 MPa 4.15.3 BEZPEČNOST ŠROUBU k kš = σ dov σ š k kš = 144 14,97 k kš = 9,619 (35) BRNO 2015 39

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.15.4 KONTROLA BEZPEČNOSTI ŠROUBU PODMÍNKA: K KŠ > 1 Šroub vyhovuje 4,8 > 1 4.15.5 POČET NOSNÝCH ZÁVITŮ z = m p z = 16,4 2 z = 8,2 (36) m výška matice, dle literatury [14], tab. A-31, m = 16,4 mm p rozteč závitu, dle konstrukce šroubu, p = 2 mm BRNO 2015 40

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.15.6 NOSNÝ PRŮMĚR ZÁVITU H 1 = (d D 1max) 2 H 1 = (16 13,835) 2 H 1 = 1,0825 mm (37) d velký průměr závitu šroubu, dle literatury[16], d = 16 mm D 1max malý průměr závitu, dle literatury [16], D 1max = 13,835 mm 4.15.7 TLAK NA ZÁVITECH P = P = Fp/2 π d 2 H 1 z 2500 π 14,701 1,108 8,2 P = 5,957 Mpa (38) F p průměrná napínací síla pásu, dle literatury [12], F p = 5000 N d 2 střední průměr šroubu, dle literatury [16], d 2 = 14,707 mm BRNO 2015 41

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.15.8 KONTROLA ZÁVITŮ NA OTLAČENÍ Podmínka: P < P d Šroubový spoj vyhovuje 5,975 MPa < 150 Mpa P d.. dovolený tlak v závitech, voleno dle literatury [15], tab. 3. P d = 150 MPa 4.16VÝPOČET NOSNÉ KONSTRUKCE Po domluvě s vedoucím bakalářské práce je z důvodu omezeného rozsahu bakalářské práce proveden velmi zjednodušený výpočet bezpečnosti rámové konstrukce. Tento postup zdaleka neřeší veškerou problematiku pevnostní analýzy rámových konstrukcí. Rám je považován za prut, který je staticky určitě uložen a je zatížen spojitým liniovým zatížením. Obr.15 schéma zatížení BRNO 2015 42

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.16.1 KVADRATICKÝ MOMENTU SETRVAČNOSTI PROFILU Rám pásového podavače je vyroben z otevřených U-profilů. Pro výpočet kvadratického momentu setrvačnosti profilu rámu použiji zjednodušený výpočet odečtením 2 obdélníkových profilů. J y1 = b 1 h 1 3 12 J y1 = 1,28 0,3 12 Obr.16 výpočet kvadratického momentu setrvačnosti J y1 = 2,88 10 3 m 4 (39) b 1 šířka základního profilu, voleno dle konstrukce, b 1 = 0,3 m h 1 výška základního profilu, voleno dle konstrukce, h 1 = 1,28 m BRNO 2015 43

FUNKČNÍ VÝPOČET J y2 = b 2 h 2 3 12 J y2 = 1,27 0,293 12 J y2 = 2,581 10 3 m 4 (40) b 2 šířka sekundárního profilu, b 2 = 0,3 m h 2 výška sekundárního profilu, h 2 = 1,28 m J y = J y1 J y2 J y = 2,88 10 4 2,581 10 4 J y = 2,988 10 4 m 4 (41) J y1 kvadratický moment průřezu základního profilu, vypočteno vzorcem (39) J y2 kvadratický moment průřezu sekundárního profilu, vypočteno vzorcem (40) 4.16.2 MODUL PRŮŘEZU V OHYBU W o = W o = J y ( b 1 2 ) 2,988 10 4 ( 0,15 2 ) W o = 4,669 10 4 m 3 (42) J y kvadratický moment setrvačnosti profilu, vypočteno vzorcem (41) BRNO 2015 44

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.16.3 UVOLNĚNÍ A VÝPOČET SIL VE VAZBÁCH Obr.17 uvolnění 4.16.4 ROVNICE STATICKÉ ROVNOVÁHY ƩF x = 0: F Ax = 0 (42) ƩF y = 0: F Ay + F B q 0 (a) q 0 (b sinφ) = 0 (43) ƩM oa = 0 q 0 a 2 + F B (a) [q 0 b sinφ (cos φ b + a)] = 0 (44) 2 2 BRNO 2015 45

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.16.5 SÍLA OD VAZBY B F B = [q 0 b sinφ (cos φ ( b 2 + a))] + q 0 a 2 2 a [274,843 7,3 sin20 (cos 20 (7,3 F B = 2 a + 2))] + 274,483 22 2 F B = 2 096, 678 N (45) q 0 plošné zatížení, vypočteno vzorcem (38) φ. úhel naklonění dopravníku, voleno dle konstrukce, φ=20 4.16.6 SÍLA OD VAZBY A F Ay = F B + q 0 (a) + q 0 (b sinφ) F Ay = 2096,678 + 274,843 (2) + 274,843 (b sinφ) F Ay = 862,671 N (46) 4.16.7 LINIOVÉ ZATÍŽENÍ q 0 = q G g q 0 = 27,989 9,81 q 0 = 274, 483 N/m (47) q G hmotnost dopravovaného materiálu na jeden metr pásu, vypočteno rovnicí (12) BRNO 2015 46

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.16.8 VVÚ Při výpočtu jsou provedeny 2 řezy. Řez č. 1 je veden zleva doprava a řez č. 2 zprava doleva. Obr.18 VVÚ BRNO 2015 47

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.16.9 ŘEZ Č. 1 x 1 ε ( 0, a) N 1 = 0 (48) T 1 = q 0 x 1 + F Ay (49) M o1 = F Ay x 1 q 0 x 1 2 2 (50) 4.16.10 ŘEZ Č. 2 x 2 ε ( 0, b) N 2 = (q 0 x 2 sinρ) cosφ (51) T 2 = (q 0 x 2 sinρ) sinφ (52) M o2 = ( q 0 x 2 2 2 sinφ) sinφ (53) Z průběhu VVÚ je vidět, že maximální ohybový moment vzniká v místě zlomu pásového podavače. Do rovnice (45) dosadím za x 2 = 7,3 m a tím získám hodnotu maximálního ohybového momentu. 4.16.11 MAXIMÁLNÍ OHYBOVÝ MOMENT M omax = ( q 0 b 2 2 sinφ) sinφ 274.483 7,32 M omax = ( 2 sin20 ) sin20 M omax = 855, 527Nm (54) BRNO 2015 48

FUNKČNÍ VÝPOČET 4.16.12 MAXIMÁLNÍ NAPĚTÍ σ max = M omax W o σ max = 855,527 4,669 10 4 σ max = 1,832 10 6 Pa (55) 4.16.13 BEZPEČNOST k k = k k = σ dov σ max 320 10 6 1,832 10 6 k k = 174,647 (56) σ dov mez kluzu matriálu rámu, pro ocel 11 320, dle literatury [13] σ dov = 320 Mpa σ max maximální napětí v rámu, vypočteno vzorcem (47) 4.16.14 KONTROLA BEZPEČNOSTI RÁMU Podmínka: k k > 1 174,647 > 1 Navržený rám vyhovuje. BRNO 2015 49

ZÁVĚR ZÁVĚR Cílem této práce bylo sestrojit pásový podavač na dopravu materiálu se zrnitostí max. 90 mm. Byl proveden funkční výpočet podle normy ČSN ISO 5048, ze kterého byly určeny parametry hlavních komponent pásového podavače. Podrobné informace o vlastnostech volených komponent jsou obsaženy v kapitole č. 2. Mezi hlavní výsledky funkčního výpočtu patří: šířka pásu ( B=1m ), potřebný krouticí moment ( Mk = 35,161 Nm), otáčky pro pohon soustavy (n=7,6 ot/s) a úspěšné kontroly bezpečností. Podle vypočtených hodnot byl zvolen gumotextilní pás o šířce B=1m, orbitový hydromotor s krouticím momentem (M k = 36Nm) a rozsahem otáček <7,300 ot/s>. Pro napínání pásu byl navržen napínací mechanismus, jehož základem je 300 mm dlouhá závitová napínací tyč M16x2. Při navrhování konstrukce pásového podavače byl kladen důraz na co největší štíhlost. Výsledkem návrhu je výkresová dokumentace, která obsahuje výrobní výkresy napínacího zařízení a celkovou sestavu pásového podavače, který je 10m dlouhý a 3m vysoký. Celá technická dokumentace je vytvořena v programu Autodesk Inventor 2015. BRNO 2015 50

POUŽITÉ INFORMAČNÍ ZDROJE POUŽITÉ INFORMAČNÍ ZDROJE [1] Katalog dopravníkových pásu. Gumex [online]. [cit. 2015-04-3]. Dostupné z: http://www.gumex.cz/files/catalog/07_dopravníkové%20pásy_cz_11_final.pdf [2] Katalog čističů pásů. Metso [online]. [cit. 2015-05-20]. Dostupné z: http://www.metso.com/in/miningandconstruction/mct_india.nsf/webwid/wtb- 101221-22577-89C91/$File/PreCleaner_ABC_70_90_95.pdf [3] Katalog válečků. Transroll [online]. [cit. 2015-05-20] Dostupné z: http://www.transroll.cz/obrazky-soubory/katalog_cz_novy-6faca.pdf?redir [4] Katalog ložisek. SKF [online]. [cit. 2015-05-23] Dostupné z: http://www.skf.com/group/products/bearings-units-housings/bearing-units/ballbearing-units/index.html [5] Diskové spojky. BKN [online]. [cit. 2015-05-23] Dostupné z: http://www.sigad.cz/spojky/axialni-cepove-spojky-bkn/ [6] Hydromotory. Danfoss [online]. [cit. 2015-05-23] Dostupné z: http://www.prozemedelce.cz/hydromotor-orbitovy-danfoss-omp-315-1515008-hridel- 32-mm/d-74597/ [7] NOVÁK, Jan. Šroubové spoje. [online]. [cit. 2015-05-23] Dostupné z: http://www.sps-ko.cz/documents/sps_prazak/1_sroubove_spoje_vypocet.pdf [8] LEINVEBER, Jan a Pavel Vávra. Strojnické tabulky. Praha: ALBRA, ISBN: 978-80-7361-051-7 [9] METSO, Minerals. Crushing and Screening Handbook. Tampere : Metso Mineral Rok vydání: 2006 [10] GAJDŮŠEK, Jaroslav a ŠKOPÁN Miroslav. Teorie dopravních a manipulačních zařízení. 1. vyd. Brno:VUT v Brně, 1988. 277s. ISBN 1524 [11] PŘIKRYL, Jan. Vlastnosti sypkých materiálů. [online]. [cit. 2015-05-22] Dostupné z: http://15122.fa.cvut.cz/?download=_/predmet.nk3/pomucky/objem_hmot.pdf. [12] ČSN ISO 5048. Zařízení pro plynulou dopravu nákladů pásové dopravníky s nosnými válečky. Praha: Český normalizační institut, 1989. [13] Vlastnosti materiálů. CZ Ferro Steel. [online]. [cit. 2015-05-23] Dostupné z: http://www.czferrosteel.cz/pdf/profily4-11320.pdf [14] SHIGLEY,J.E.-MISCHKE, Ch.R.-BUDYNAS r.g.: Konstruování strojních součástí, vyd. Brno: VUTIUM 2010. 1159s. ISBN 978-80-214-2629-0. BRNO 2015 51

POUŽITÉ INFORMAČNÍ ZDROJE [15] POKORNÝ, Břetislav. Základní druhy šroubových spojů. [online]. [cit. 2015-05-26] Dostupné z: www.isstechn.cz/objekty/vypocty-sroubu.doc [16] VUT, Brno. ČSN 01 4013- METRICKÉ ZÁVITY [online]. [cit. 2015-05-26] Dostupnéfz: http://old.uk.fme.vutbr.cz/index0b0a.html?akce=1&sekce=csn&ln=cs&norma_id=1&a ktualni_strana=2 BRNO 2015 52

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ A [m] Styková plocha stěrače pásu A s [m 2 ] Jmenovitý průřez šroubu b [m] Využitelná ložní šířka pásu B [m] Šířka pásu b 1 [m] Šířka základního profilu b 2 [m] Šířka sekundárního profilu d [m] Tloušťka pásu D [m] Průměr bubnu d [m] Velký průměr závitu šroubu d 0 [m] Průměr hřídele v ložisku D 1max [m] Malý průměr závitu matice d 2 [m] Střední průměr závitu šroubu e [] Eulerovo číslo ƒ [-] Globální součinitel tření F 1 [N] Odpor v ložiscích bubnu F 2min [N] Tahová síla ve hnaném bubnu F Ax [N] Síla od vazby A v ose x F Ay [N] Síla od vazby A v ose y F B [N] Síla od vazby B F ba [N] Odpor setrvačných sil v místě nakládky F dmin [N] Nejmenší tahová síla pro dolní větev F Dp [N] Dovolená tahová síla v pásu F gl [N] Odpor tření mezi dopravovanou hmotou a bočním vedením F H [N] Hlavní odpory F hmin [N] Nejmenší tahová síla pro horní větev F l [N] Odpor proti ohybu pásu na bubnech F max [N] Největší tahová síla v pásu F N [N] Vedlejší odpory F p [N] Průměrná napínací síla v pásu F r [N] Odpor čističe pásu F S [N] Přídavné odpory F t [N] Tření mezi hmotou a bočním vedením v místě nakládky F U [N] Výsledná odporová síla F Umax [N] Maximální obvodová síla h 1 [m] Výška základního profilu H 1 [m] Nosný průměr závitu h 2 [m] Výška sekundárního profilu I m [kg/hod] Hmotnostní dopravní výkon I v [m 3 /hod] Objemový dopravní výkon BRNO 2015 53

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ J y [m 4 ] Kvadratický moment setrvačnosti frofilu J Y1 [m 4 ] Kvadratický moment setrvačnosti základního profilu J Y2 [m 4 ] Kvadratický moment setrvačnosti sekundárního profilu k K [-] Bezpečnost L [m] Délka pásu l b [m] Urychlovací délka Mk [Nm] Potřebný Krouticí moment pro pohon soustavy M o1 [Nm] Ohybový moment v místě řezu č. 1 M o2 [Nm] Ohybový moment v místě řezu č. 2 M omax [Nm] Maximální ohybový moment m p [kg] Hmotnost 1 metru pásu n [ot/s] Otáčky bubnu N 1 [N] Normálová složka řezu č. 1 N 2 [N] Normálová složka řezu č. 2 n d [m] Rozteč spodních válečkových stolic n h [m] Rozteč horních válečkových stolic P A [W] Výkon potřebný pro pohánění soustavy P M [] Výkon motoru Q [kg/hod] Dopravný výkon q [m/s 2 ] Tíhové zrychlení q 0 [N/m] Liniové zatížení q B [kg] Hmotnost jednoho metru pásu q G [kg] Hmotnost dopravovaného materiálu na 1 metr délky q rd [kg] Hmotnost rotujících válečků na 1 metr spodní větve q rh [kg] Hmotnost rotujících válečků na 1 metr horní větve S k [m 2 ] Skutečná plocha průřezu náplně S t [m 2 ] Teoretický průřez materiálu T 1 [N] Tečná složka řezu č. 1 T 2 [N] Tečná složka řezu č. 2 v [m/s] Rychlost pásu v 0 [m/s] Počáteční rychlost materiálu ve směru pohybu pásu W 0 [m 3 ] Modul průřezu v ohybu x 1 [m] Délka řezu č. 1 x 2 [m] Délka řezu č. 2 z [m] Šířka doteku čističe pásu z [m] Počet nosných závitu α [ ] Sypný úhel materiálu η [-] Účinnost motoru θ [ ] Dynamický sypný úhel μ 2 [-] Součinitel tření mezi matriálem a bočním vedením μ 3 [-] Součinitel tření mezi pásem a čističem pásu μ 1 [-] Součinitel tření mezi dopravovanou hmotou a pásem ξ [-] Součinitel rozběhu pásového podavače BRNO 2015 54

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ ρ [kg/m 3 ] Objemová hmotnost materiálu σ max [Pa] Maximální napětí σ š [Pa] Napětí ve šroubu ( h a ) [-] Největší dovolený průvěs pásu adm BRNO 2015 55

SEZNAM PŘÍLOH SEZNAM PŘÍLOH Výkres sestavy pásového podavače: Výkres podsestavy napínacího zařízení: 0-3PSSZ1-15/01 2-3PSSZ1-15/02 BRNO 2015 56