Industrietechnik

Rechner für Kapazität und Antriebsmotorleistung von Industriebecherwerken

Entspricht den vertikalen Schüttguthandhabungsnormen DIN 15201 und CEMA 350. Geben Sie das geometrische Schaufelvolumen (L), den Schaufelteilungsabstand (mm), die lineare Zuggeschwindigkeit (m/s), die vertikale Hubhöhe (m), die Schüttdichte (t/m³) und den Füllfaktor (%) ein. Wählen Sie das Schaufelprofil (tiefe Schaufel, flache Schaufel oder kontinuierlich überlappende Schaufel), um die volumetrische Kapazität (m³/h), den Massendurchsatz (t/h), die Netto-Vertikalhubleistung (kW), die Bremsleistung der Endkopfwelle (kW), die empfohlene Motorleistung (kW) und die maximale dynamische Riemen-/Kettenspannung (kN) zu berechnen.

Becher und Kette eines Becherwerks
📷 Steve Ryan · CC BY-SA 2.0
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So verwenden Sie den Rechner für die Kapazität und Antriebsmotorleistung von Industriebecherwerken

  1. Geben Sie das geometrische Volumen des Eimers (L) ein und passen Sie die Optionen nach Bedarf an.
  2. Führen Sie das Tool aus und überprüfen Sie seine Ergebnisse, Beweise und Einschränkungen.
  3. Kopieren oder laden Sie das Ergebnis herunter und vergleichen Sie es dann mit der tatsächlichen Website, den Quelldaten oder den Geschäftsunterlagen.

Versuchen Sie es mit einem konkreten Beispiel

In einem vertikalen Fördersystem für eine Zementmahlanlage und einen Bergbaukonzentrator hebt ein Bandbecherwerk zerkleinerten Kalkstein auf das Dach eines Rohstoffsilos. Mit einer vertikalen Hubhöhe von 25 m, einem Schaufelvolumen von 5,5 l, einem Schaufelabstand von 320 mm, einer Bandgeschwindigkeit von 1,6 m/s, einer Schüttdichte von 1,25 t/m³ Kalkstein, einem Füllfaktor von 75 % und Schaufeln mit tiefem Zentrifugalaustrag: Berechnungen zeigen, dass 5,0 Schaufeln pro Sekunde vorbeifahren, was eine tatsächliche volumetrische Kapazität von 74,3 m³/h und einen Massendurchsatz von 92,8 t/h ergibt. Die Vertikalhubleistung bei Volllast beträgt 63,2 kW. Unter Berücksichtigung eines Grabwiderstandskoeffizienten der Stiefelschaufel von 1,30 beträgt die Bremsleistung der Hauptwelle 82,1 kW. Bei einem mechanischen Antriebswirkungsgrad von 85 % wird ein Käfigläufermotor mit Nennleistung von 110 kW, Kegelstirnradgetriebe und mechanischer Rücklaufsperre empfohlen. Die maximale Spannung des aufgehängten Riemens beträgt 67,5 kN, was einem Riemensicherheitsbruchfaktor SF >= 8,0 entspricht.

So interpretieren Sie Ergebnisse

Industrielle Becherwerke dienen als grundlegende kontinuierliche Fördermaschine zum vertikalen Heben von Schüttgütern (einschließlich Zement, Kohle, Mineralien, Getreide, Düngemitteln und chemischen Pulvern). Die Baugruppe besteht aus einem oberen Kopfabschnitt (mit Antriebsriemenscheibe/Kettenrädern, Auswurfhaube und Rücklaufsperre), einem dazwischenliegenden rechteckigen Gehäusekanal, einem unteren Stiefelabschnitt (mit Spannrolle und Einfülltrichter) und Eimern aus gestanztem Stahl oder Polymer, die auf einem endlosen Traktionsmedium (Stahlschnurriemen oder legierte Rundgliederkette) verschraubt sind. Zu den Lademodi gehören das Ausbaggern mit der Bootsschaufel und die Direkteinspeisung; Die Austragskinematik umfasst Hochgeschwindigkeits-Zentrifugalwerfen, kontinuierliche Kaskadierung der Schwerkraftrutsche und positiven Zwangsaustrag. Da der Aufzug Arbeit gegen die Schwerkraft verrichtet, muss die Antriebsdimensionierung die vertikale Hubkraft, den Widerstand gegen das Eingraben des Stiefels und die mechanische Reibung berücksichtigen und gleichzeitig zertifizierte mechanische Rücklaufsperren vorschreiben, um ein katastrophales Zurückrollen der Last zu verhindern.

Häufig gestellte Fragen

Wie unterscheiden sich die Entladungsmodi Zentrifugal-, Zentrifugal-Schwerkraft- und kontinuierliche Schwerkraftentladung bei der Konstruktion von Becherwerken?

Erstens: Zentrifugaler Austrag: Arbeitet mit höheren linearen Geschwindigkeiten (1,2 bis 2,5 m/s) und nutzt die Zentrifugalbeschleunigung um die Kopftrommel, um Schüttgüter in den Austragsschacht zu schleudern. Am besten für frei fließende, trockene, körnige Feststoffe geeignet, die widerstandsfähig gegen Zersetzung durch Stöße sind (z. B. Zement, trockener Sand und Körner). Zweitens, kontinuierliche Schwerkraftentladung: Die Schaufeln sind bei langsameren Geschwindigkeiten (0,4 bis 1,0 m/s) mit einem Abstand von Null voneinander beabstandet. Wenn jeder Eimer über das Kopfrad kippt, zieht die Schwerkraft das Material heraus und nutzt dabei den Boden und die Rückseite des vorhergehenden Eimers als Auswurfrutsche. Ideal für klumpige, abrasive oder bröckelige Materialien (wie Stückkohle, Sinter und Klinker). Drittens: Positive Entladung: Zwischen zwei Kettensträngen befestigte Eimer werden mechanisch durch Dämpfungskettenräder unter dem Kopfrad umgedreht, die speziell für feuchte, klebrige Schüttgüter entwickelt wurden, die zur Verdichtung neigen.

Welche Faktoren bestimmen den Widerstand gegen das Eingraben des Stiefels in Becherwerken und wie kann die Reibung am Einlassschacht minimiert werden?

Der Grabwiderstand entsteht dadurch, dass die Schaufeln durch den Kofferraumhaufen schneiden und verdichtete Feststoffe abscheren: Optimieren Sie zunächst die Höhe des Einfülltrichters: Wenn Sie die Einlassrutsche über der Mittellinie des unteren Fußrads positionieren (direkte Zufuhr vorne), kann das Material direkt in die aufsteigenden Schaufeln gegossen werden, wodurch 15 bis 25 % Motorleistung eingespart und der Schaufellippenverschleiß im Vergleich zum Ausbaggern am Boden verringert wird. Zweitens kontrollieren Sie die Größe der Partikel oben: Grobe Klumpen können sich zwischen den Schaufelrändern und den gebogenen Bodenplatten verklemmen; Installieren Sie schützende Einlassgitter und halten Sie einen Abstand von mindestens 50 bis 100 mm am Kofferraumboden ein. Drittens: Verstärken Sie die Grablippen der Schaufel: Befestigen Sie die Schneidkanten der Schaufel oder installieren Sie austauschbare Lippenschutzvorrichtungen aus gehärteter Legierung/Polyurethan, um den Schnittwiderstand zu verringern.

Warum müssen Becherwerke mit mechanischen Rücklaufsperren und Bandschieflauf-/Risssensoren ausgestattet sein?

Erstens mechanische Rücklaufsperren (Rückrollschutz): 20 bis 60 Meter hohe Aufzüge hängen Dutzende Tonnen Material auf. Wenn der Strom unter Volllast ausfällt, verursacht das Gravitationsdrehmoment einen sofortigen, unkontrollierten Freilauf im Rückwärtsgang, wodurch Tonnen von Material in den Kofferraum geworfen werden, die Umlenkrolle verstopft wird und die Kopfwellen abbrechen. Zweitens: Banddrift-Schalter: Ungleichmäßige Zufuhrbeladung oder ungleichmäßige Banddehnung können zu seitlichem Tröpfchenmitriss führen und Reibungswärme an den Stahlgehäusewänden erzeugen, die zu Staubbränden oder zum Ausfransen der Bandkanten führen kann. Drittens: Schlupfschalter mit Nullgeschwindigkeit bei Unterdrehzahl: Wenn die Manschette blockiert, dreht sich die Antriebsriemenscheibe gegen einen blockierten Riemen, was zu extremer Reibung führt. Untergeschwindigkeitssensoren lösen den Stromkreis innerhalb von 3 Sekunden aus, um einen Brand zu verhindern.

Wie werden Sicherheits-Bruchspannungsfaktoren für Aufzugs-Traktionselemente (Riemen vs. Ketten) berechnet?

Die Traktionselemente von Aufzügen halten den gesamten hängenden statischen Lasten (Tarabandgewicht + beladene Eimer + Stiefelaufnahmespannung) sowie dynamischen Stoßbelastungen durch Motorbeschleunigung und Stiefelschaufeln stand: Erstens erfordern hochbelastbare EP-Elevatorgurte aus Polyester-Nylon oder Stahlseil einen Sicherheitsbruchfaktor SF >= 8,0 bis 10,0. Zweitens erfordern Rundglieder- oder Buchsenrollenketten aus hochfester Legierung einen SF >= 6,0 bis 8,0. Drittens muss die permanente plastische Dehnung regelmäßig überwacht werden, indem Schrauben- oder Schwerkraft-Gegengewichtsaufnahmen verwendet werden, um Durchhang aufzufangen und ein Durchrutschen der Antriebsscheibe zu verhindern.

Rechner für vertikale Kapazität und Antriebsmotorleistung des Becherwerks, praktischer Leitfaden und häufig gestellte Fragen

Was macht ein Rechner für die vertikale Kapazität und Antriebsmotorleistung eines Becherwerks?

Die Durchsatzgröße des Becherwerks entspricht der volumetrischen Becherentleerungskinematik und den Normen DIN 15201 / CEMA 350. Die Förderkapazität umfasst das geometrische Schaufelvolumen, die Materialschüttdichte, den Schaufelteilungsabstand und die lineare Geschwindigkeit von Band/Kette, angepasst durch den Füllfaktor (typischerweise 0,70 bis 0,85).

Für wen ist das gedacht und wann ist es nützlich?

Maschinenbauingenieure für den Schüttguttransport, Konstrukteure von Zement- und Bergbauanlagen, Logistikleiter für Getreideterminals und Einkäufer von Becherwerken, die Vertikalförderer dimensionieren.

Wie verwende ich diesen Rechner für die vertikale Kapazität und Antriebsmotorleistung des Becherwerks?

Geben Sie die Schüttgutdichte, den Zieldurchsatz t/h, die vertikale Hubhöhe, die Schaufelkapazität, den Schaufelabstand und die lineare Riemen-/Kettengeschwindigkeit ein, um die ISO/CEMA-Hubkraft, den Grabwiderstand, die Endwellenbremsleistung, die kW des Elektromotors und die Traktionssicherheitsfaktoren gemäß DIN 15201 zu berechnen.

Wie soll ich die Ergebnisse interpretieren?

Die Wellenbremsleistung summiert die vertikale Materialhubenergie, den Grabwiderstand der Stiefelschaufel und die Reibungsverluste der Spannrolle. Bei der Dimensionierung wird die Zentrifugalentladung im Vergleich zur kontinuierlichen Schwerkraftentladung bewertet: Hohe lineare Geschwindigkeiten führen zu einer Rückstellung der Manschette und vorzeitigem Materialabbau, während geeignete Motorspielräume vor blockierten Neustarts mit voller Drosselung schützen.

Wo wird die Arbeit ausgeführt und welche Dienste erhalten Daten?

Durchsatz, Hubhöhe, Schaufelabstand und Antriebswellenleistung werden mithilfe von Förderdynamikgleichungen lokal in Ihrem Browser berechnet. Produktionslinienzeichnungen und Gerätespezifikationen werden niemals an einen Cloud-Server übermittelt.