Расчет приводного вала ленточного конвейера

Тема данной работы: расчет приводного вала ленточного конвейера на прочность и долговечность.
Актуальность темы заключается в том, что в расширение в современных условиях области использования машин непрерывного транспорта требует совершенствования их конструкции, а значит и оптимизации методов расчета. Ленточные конвейеры применяются практически во всех областях производства, в том числе и в строительстве: для транспортировки сырья от места добычи, в качестве внутрицехового транспорта при производстве строительных материалов и непосредственно на строительной площадке. На каждом из этих этапов необходимо снижение себестоимости работ и сроков их выполнения. Одним из путей решения этой задачи является применение высокопроизводительного и недорогого  непрерывного транспорта. 
 Объект выполняемого исследования – приводной вал ленточного конвейера.
Предмет исследования – расчет приводного вала ленточного конвейера.
Цель данной работы – изучение конструкции ленточных конвейеров, их достоинств и недостатков и сферы применения, а так расчет приводного вала с подшипниковым узлом и шпоночным соединением  в соответствии с техническим заданием.
Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:
- подбор литературы по ленточным конвейерам и способам прочностного расчета их элементов;
- классификация конструкций конвейеров, анализ их достоинств и недостатков, основных направлений модернизации;
-  изучение области применения ленточных конвейеров в строительстве, проблем и перспектив их использования;
-  выявление основных задач, возникающих при проектировании и расчете элементов приводных станций ленточных конвейеров, анализ описанных в литературе способов их решения; 
-  изучение приемов расчета элементов силового привода и их практическое применение;  
- расчет заданного приводного вала на статическую и усталостную прочность;
- выбор подшипников и проверка их долговечности;
- проектирование и проверочный расчет шпоночного соединения.
В работе использовались стандарты, регламентирующие основные размеры конвейеров [1], радиальных двухрядных подшипников [2] и призматических шпонок [3].  Механические характеристики используемых сталей принимаются в соответствии с ГОСТом [5]. Имеется нормативная литература и по расчету ленточных конвейеров – пособие к СНиП 2.05.07-85 [8], основные рекомендации в нем относятся к наиболее трудоемкой части расчета приводной станции – тяговому расчету.
Наиболее полная информация о ленточных конвейерах и их элементах приведена в классических учебниках по теории машин непрерывного транспорта Р.Л. Зенкова [11],  О.А. Спиваковского  и В. Р. Дьячкова  [15]. В этих книгах подробно описан принцип действия ленточных транспортеров, приводится их классификация. Даны подробные рекомендации по последовательности прочностного расчета механизма и применимые практически расчетные формулы. Особенную ценность этим источникам придает наличие справочной нормативной информации в полном объеме, необходимом для проектирования и расчета. Развитие теории и практики проектирования грузоподъемных механизмов и изменение нормативной базы учтено в более новом справочнике по проектированию ленточных конвейеров под редакцией О. В. Зеленского [10].
Так как тихоходный вал, подшипники и шпонки – это детали, входящие в любой силовой привод, для них применимы общие приемы расчета, описанные в учебниках по деталям машин. Наиболее известные из них – это пособия по  курсовому проектированию С. А. Чернавского [16] и Ф. М. Санюкевича [14]. Упрощенная методика расчета нагрузок на привод, примененная в данной работе, заимствована из пособия В. А. Барабанцева [8]. Оценка размеров барабана и привода выполнена в соответствии с методическими указаниями [12], в этом же источнике содержится полная информация об особенностях конструкции приводной станции ленточного конвейера. В работе использовался также электронный учебник по деталям машин И. Каримова [17], который содержит не только обычную информацию о расчетах деталей машин, но и отдельную главу, посвященную ленточным конвейерам. Численные данные, необходимые для определения размеров вала именно для привода ленточного конвейера, имеются также в методических указаниях А. Н. Абакумова и М. Н. Мехаева [6].