Расчет и проектирование ленточных конвейеров

Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Г. Г. Кожушко
О. А. Лукашук

Расчет и проектирование 
ленточных конвейеров

Учебно-методическое пособие

Рекомендовано
методическим советом УрФУ для студентов,
обучающихся по направлению подготовки
23.02.02 «Наземные транспортно-технологические
комплексы»

Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2016

УДК 621.87-2(075.8)
ББК 39.9я73
          К58
Рецензенты:
завкафедрой «Горные машины и комплексы» Уральского государствен-
ного горного университета, проф., д-р техн. наук Н. М. Суслов;
проф., д-р техн. наук, главный научный сотрудник Федерального госу-
дарственного бюджетного учреждения науки «Институт машиноведения 
Уральского отделения Российской академии наук» (ИМАШ УрО РАН) 
И. Г. Емельянов.

 
Кожушко, Г. Г.
К58    Расчет и проектирование ленточных конвейеров : учебно-методиче-
ское пособие / Г. Г. Кожушко, О. А. Лукашук. — Екатеринбург : Изд-во 
Урал. ун-та, 2016. — 232 с.

ISBN 978-5-7996-1836-0

В пособии изложены общие сведения о ленточных конвейерах и транспор-
тируемых грузах, порядок проектирования ленточных конвейеров, приведены 
способы определения нагрузок, рассмотрены проектные и проверочные расчеты 
сборочных единиц механизмов. Приведены сведения о специальных ленточных 
конвейерах. В приложениях приведены параметры стандартных изделий, необхо-
димые для проектирования.
Предназначено для студентов всех форм обучения направления 23.02.02 
(190100) — Наземные транспортно-технологические комплексы, учебные планы 
которых предусматривают практические занятия и выполнение проекта по дис-
циплине «Машины непрерывного транспорта».

Библиогр.: 14 назв. Табл. 35. Рис. 50. Прил. 10.
УДК 621.87-2(075.8)
ББК 39.9я73

ISBN 978-5-7996-1836-0 
© Уральский федеральный 
 
     университет, 2016

Оглавление

Введение ............................................................................................... 5

Глава 1.  
Методика проектирования  
ленточного конвейера ........................................................................6
1.1. Проектирование машин непрерывного транспорта .................... 6
1.2. Объем и содержание чертежей .................................................... 10
1.3. Содержание расчетно-пояснительной записки ......................... 14
1.4. Последовательность работы над проектом ................................. 16

Глава 2.  
Общие сведения о ленточных конвейерах 
и транспортируемых грузах.............................................................. 19
2.1. Устройство и принцип действия ленточного конвейера ........... 19
2.2. Характеристика и свойства сыпучих грузов ................................ 24
2.3. Конвейерные ленты ..................................................................... 26
2.6. Натяжные устройства .................................................................. 44
2.7. Устройства для очистки ленты .................................................... 46
2.8. Устройства безопасности и контроля ......................................... 48
2.9. Монтаж и техническое обслуживание ленточных конвейеров .... 48

Глава 3.  
Ленточные конвейеры специальных типов ........................................ 53
3.1. Передвижные и переносные конвейеры ..................................... 53
3.2. Телескопические ленточные конвейеры .................................... 54
3.3. Конвейеры с бесконтактной опорой ленты ................................ 55
3.4. Конвейеры с увеличенным углом наклона ................................. 57
3.5. Двухленточные конвейеры-элеваторы ....................................... 60
3.6. Ленточно-канатные конвейеры .................................................. 63
3.7. Ленточно-цепные конвейеры ..................................................... 64
3.8. Конвейеры с металлическими лентами ...................................... 66

Оглавление

Глава 4.  
Расчет ленточных конвейеров .......................................................... 67
4.1. Исходные данные для расчета конвейера ................................... 67
4.2. Определение режима работы конвейера ..................................... 68
4.3. Выбор скорости и ширины ленты ............................................... 70
4.4. Методы расчета ленточных конвейеров ..................................... 74
4.5. Приближенный метод расчета ленточных конвейеров .............. 75
4.7. Принципиальное решение металлоконструкций .....................114

Библиографический список .............................................................131

Приложение 1. Характеристика сыпучих грузов ..............................133
Приложение 2. Роликоопоры ...........................................................136
Приложение 3. Ленты конвейерные .................................................140
Приложение 4. Барабаны ..................................................................150
Приложение 5. Натяжные устройства ..............................................161
Приложение 6. Тележки разгрузочные (Нормаль Н-646-67) ..........168
Приложение 7. Электродвигатели ....................................................171
Приложение 8. Редукторы ................................................................182
Приложение 9. Тормозные устройства .............................................216
Приложение 10. Муфты ....................................................................226

Введение

Л

енточными конвейерами называют машины непрерывного 
транспорта, несущим и тяговым элементом которых являет-
ся гибкая лента. Такие конвейеры нашли широкое распро-
странение. Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов 
на короткие, средние и дальние расстояния во всех областях промыш-
ленного и сельскохозяйственного производства, при добыче полезных 
ископаемых, в металлургии, на складах и в портах, используют в каче-
стве элементов погрузочных и перегрузочных устройств, а также ма-
шин, выполняющих технологические функции [1].
Существенным преимуществом ленточных конвейеров является зна-
чительная производительность, которая при больших скоростях движе-
ния (6–8 м/с) и ширине ленты может быть доведена до 20 тыс. т/ч, что 
во много раз превышает производительность других типов конвейеров.
Ленточные конвейеры могут иметь сложные трассы с горизонталь-
ными и наклонными участками, а также с изгибами в горизонталь-
ной плоскости. Длина горизонтальных конвейеров может составлять 
3–5 км в одном ставе, в отдельных случаях достигает 14 км. Благода-
ря простоте конструкции и эксплуатации, удобству контроля работы 
и автоматизации управления ленточные конвейеры имеют высокую 
надежность даже при работе в тяжелых условиях.
Не менее 70 % всех ленточных конвейеров представляют собой уста-
новки с приводом мощностью до 400 кВт и длиной до 500 м. У кон-
вейеров большей длины и высокой производительности общая мощ-
ность приводных двигателей достигает 10 тыс. кВт.
К недостаткам ленточных конвейеров относится высокая стоимость 
ленты и роликов, составляющая соответственно около 50 и 30 % от об-
щей стоимости конвейера, наличие просыпи груза и то обстоятель-
ство, что использование этих конвейеров затруднено при транспор-
тировании пылевидных, горячих и тяжелых штучных грузов, а также 
при углах наклона трассы, превышающих 18–20°.

Глава 1.  
Методика проектирования  
ленточного конвейера

1.1. Проектирование машин непрерывного транспорта

П

роектирование машин непрерывного транспорта (МНТ) ос-
новывается на практике ранее выполнявшихся графических 
и расчетных работ по инженерной графике, начертательной 
геометрии, теории механизмов и машин, деталям машин, грузоподъемным 
машинам и призвано выработать навыки проектирования машины 
в целом и тем самым закончить общеинженерную подготовку 
будущего специалиста.
Проект должен выполняться в соответствии с требованиями и указаниями 
ЕСКД. Согласно стандартам ЕСКД существуют следующие 
виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты. 
Определены также различные виды конструкторских документов графического 
и текстового типа: чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж 
общего вида, спецификация, пояснительная записка, технические 
условия и др., а также стадии их разработки — техническое задание, 
техническое предложение, эскизный проект, разработка рабочей документации 
и этапы их выполнения.
Проект содержит в себе элементы эскизного и технического проектирования, 
а также разработки рабочей документации. С методикой 
эскизного проектирования студент знакомится при выполнении 
предварительных проектировочных расчетов и составлении кинематических 
схем механизма. Методика выполнения технического проекта 
осваивается при разработке чертежей сложных сборочных единиц, 
выполнении проверочных расчетов, техническом описании машины. 

1.1. Проектирование машин непрерывного транспорта

Навыки разработки документации развиваются и углубляются при выполнении 
чертежей заданных сборочных единиц и деталей, составлении 
спецификации, проведении уточненных расчетов, составлении 
списка использованной литературы и окончательном оформлении 
расчетно-пояснительной записки (РПЗ).
Стадии основных работ и форма отчетности по проекту приведены 
в табл. 1.1.

Таблица 1.1
Стадии разработки конструкторских документов

Стадии 
разработки, 
ГОСТ 
2.103–68

Перечень основных работ
Форма отчетности

1
2
3

Техническое 
предложение,  
ГОСТ 2.118–73

Ознакомление с техническим заданием (темой 
проекта, исходными данными, объемом работ 
и сроками выполнения).
Подбор и изучение литературы и нормативно-
проектных материалов.

Перечень литературы 
и нормативно-
проектных материалов.


Выбор прототипа конструкции.
Составление кинематических схем механизмов.


Кинематические 
схемы механизмов

Эскизный проект,
ГОСТ 2.119–73

Предварительное определение основных параметров 
унифицированных изделий (двигате-
лей, редукторов, муфт, тормозов, и др.), входя-
щих в состав механизмов, и их выбор.
Предварительное определение основных па-
раметров сборочных единиц, не являющихся 
унифицированными, входящих в состав меха-
низмов.

Предварительные 
расчеты

Компонование нескольких вариантов меха-
низмов с привязкой их к опорной металлокон-
струкции. Выбор рационального варианта.

Варианты компоно-
вания и их обосно-
вание

Технический проект

Проверочные расчеты механизмов.
Уточнение скорости движения тягового орга-
на, коэффициентов полезного действия.
Конструирование и расчет на прочность ка-
кой-либо сборочной единицы, не являющейся 
унифицированной.
Разработка чертежа общего вида машины и со-
ставление ее технической характеристики. 
Расчет и выбор приборов безопасности.

Проверенные руко-
водителем расчеты. 
Подписанный ру-
ководителем чертеж 
общего вида маши-
ны. Схема располо-
жения приборов без-
опасности

Глава 1. Методика проектирования ленточного конвейера  

1
2
3

Рабочая конструкторская
документация

Составление спецификаций на сборочные 
чертежи тележки, механизмов и более мелких 
сборочных единиц.
Вычерчивание сборочных чертежей и черте-
жей деталей.
Оформление расчетно-пояснительной записки, 
включающей введение, назначение и область 
применения, техническую характеристику, 
описание и обоснование выбранной конструк-
ции, расчеты, подтверждающие работоспособ-
ность и надежность конструкции, ожидаемые 
технико-экономические показатели.

Подписанные 
руководителем 
спецификации, 
сборочные чертежи, 
чертежи деталей 
и РПЗ.

Проект по дисциплине «Машины непрерывного транспорта» дол-
жен содержать три листа чертежей формата А1, спецификации и рас-
четно-пояснительную записку общим объемом 25–35 страниц фор-
мата А4.

Распределение объема графической части проекта чаще всего бывает 
следующим: сборочный чертеж проектируемой машины — 1 лист, сбо-
рочная единица сложного типа (например, какой-либо механизм) — 
1 лист, чертеж металлоконструкции — 1 лист.
Поскольку современное производство подъемно-транспортных 
машин основывается на создании блочных конструкций, состоящих 
из самостоятельных сборочных единиц (блоков), соединенных между 
собой легкоразъемными элементами, в РПЗ должны приводиться расчеты 
по выбору этих комплектующих изделий, кроме того, РПЗ должна 
содержать необходимые расчеты проектируемых деталей, а также 
проверочные и уточненные расчеты.
Дисциплина «Машины непрерывного транспорта» является одним 
из специальных курсов, в которых студент впервые встречается 
с полным комплексом вопросов, связанных с проектированием. Если 
при конструкторских работах главное внимание обычно обращается 
на взаимодействие отдельных деталей в сборочных единицах машин, 
то при проектировании — на связь этих сборочных единиц между собой 
и приспособление конструкции машины к особенностям промышленных 
зданий и сооружений.
Относительно большая длина конвейеров по сравнению с размерами 
поперечного сечения, а также многообразие их геометрических 

Окончание табл. 1.1

1.1. Проектирование машин непрерывного транспорта

схем приводят к некоторым особенностям в оформлении чертежей общих 
видов конвейеров и комплектации оборудования.
В настоящее время, как правило, заводы изготавливают только отдельные 
унифицированные сборочные единицы механического оборудования. 
Компоновка машин и изготовление металлоконструкций 
конвейеров выполняется по специальным проектам.
При выполнении проекта необходимо решить следующие главные 
задачи:
· рассчитать и подобрать по каталогу основные элементы конвейера;
· 
предусмотреть все размеры, необходимые для монтажа стандартных 
унифицированных сборочных единиц;
· проработать задание на конструирование специальных металлоконструкций 
рам конвейера;
· сконструировать металлоконструкции средней части;
· выдать задание строителям на закладные части, к которым конвейер 
будет крепиться к зданиям и сооружениям;
· предусмотреть элементы, компенсирующие стандартные допуски 
при сопряжении отдельных сборочных единиц конвейера 
между собой, а также металлоконструкций рам со строительными 
конструкциями зданий и сооружений;
· предусмотреть необходимые проходы между конвейером и другим 
оборудованием, а также ограждения, гарантирующие безопасную 
эксплуатацию.
Студент, кроме того, должен показать свою способность правильно 
использовать конструкторский опыт, полученный на предыдущих 
проектах, таких как детали машин, строительная механика и грузоподъемные 
машины.
При выполнении графической части проекта необходимо проявлять 
наибольшую самостоятельность. Конструктивные особенности 
машин, расположение и количество проекций, а также их масштаб выбираются 
в соответствии с теми задачами, которые поставлены при выполнении 
данного чертежа. Необходимо развивать способность четко 
формулировать решаемые задачи и умение доказывать, какой из разрезов, 
видов и размеров на чертеже отвечает на поставленный вопрос. 
Так как одну и ту же задачу конструктивно можно решить правильно 
в нескольких различных вариантах, то на консультациях с преподавателем 
достаточно согласовать принципиальное направление решения.

Глава 1. Методика проектирования ленточного конвейера  

Основные положения настоящих методических указаний можно 
использовать при проектировании других конвейеров с тяговым органом, 
внеся коррективы, учитывающие особенности конструкций.

1.2. Объем и содержание чертежей

Сборочный чертеж в соответствии с ГОСТ 2.109–73 «Единая система 
конструкторской документации (ЕСКД). Основные требования к чертежам (
с Изменениями N 1–11)» должен содержать:
· изображение сборочной единицы, дающее представление о рас-
положении и взаимной связи составных частей, соединяемых 
по данному чертежу и обеспечивающих возможность осущест-
вления сборки и контроля сборочной единицы;
· размеры, предельные отклонения и другие параметры и требова-
ния, которые должны быть выполнены или проконтролированы 
по данному чертежу;
· номера позиций составных частей, из которых состоит данная 
сборочная единица;
· указания о характере сопряжений деталей, выполняемых по дан-
ному чертежу;
· габаритные, установочные, присоединительные и необходимые 
справочные размеры, а также определяемые требованиями тех-
ники безопасности;
· основные характеристики изделия (при необходимости), если они 
не указаны в другом документе, например на габаритном черте-
же, в технических условиях и др.
Таким образом, основное производственное назначение сборочно-
го чертежа — указание о сборке (монтаже) изделия из отдельных вхо-
дящих в него элементов: сборочных единиц, деталей и стандартных 
изделий, перечисленных в спецификации. Именно исходя из этого 
назначения чертежа определяют необходимое количество проекций, 
видов, разрезов и сечений, а также масштабы их изображений.
Сборочный чертеж показывает конфигурацию, габариты, присо-
единительные элементы, взаимное расположение и способ соедине-
ния сборочных единиц, деталей и стандартных изделий, перечислен-
ных в спецификации. Кроме того, сборочный чертеж решает еще одну 

1.2. Объем и содержание чертежей

важную задачу — он является отправной точкой для дальнейшего про-
ектирования сборочных единиц и деталей, входящих в состав изде-
лия, изображенного на данном чертеже. Наконец, сборочный чертеж 
дает информацию о присоединительных элементах, т. е. о тех, посред-
ством которых данное изделие присоединяется к другим или взаимо-
действует с ними.
Итак, содержание и объем сборочного чертежа в решающей сте-
пени зависят от спецификации, так как чертеж в первую очередь дол-
жен показать взаимное расположение и способ соединения тех эле-
ментов, которые перечислены в спецификации.
Кроме того, сборочный чертеж является основой для разработки 
чертежей более мелких сборочных единиц и деталей. Поэтому на сбо-
рочном чертеже в качестве справочных должны присутствовать необходимые 
для этого размеры и другая информация.
Под построением чертежа понимается определение необходимого 
количества проекций, видов, разрезов, сечений, их рациональное 
размещение на листе, выбор масштабов изображения, установление 
необходимости помещения на чертеже текстовой информации и т. п.
Количество проекций изображения изделий и их масштабы должны 
обеспечить:
· возможность показа конфигурации изделия и взаимного положения 
его составных частей;
· расстановку габаритов и установочных (при возможности и присоединительных) 
размеров;
· расстановку позиций на составные части изделия, желательно 
расположенные в проекции главного вида этой сборочной единицы 
или детали.
Содержание чертежей в конечном итоге диктуется теми задачами, которые 
поставил себе конструктор, учитывая технологические возможности 
предприятий-изготовителей. Количество видов и разрезов на чертеже, 
а также их масштабы определяются необходимостью выставить 
все размеры, дающие возможность решить поставленные задачи. Ввиду 
того, что конкретный размер способствует решению определенной зада-
чи, все размеры по их назначению можно объединить в несколько групп.

1. Размеры, определяемые требованиями техники безопасности.
2. Габаритные транспортные размеры, дающие возможность вы-
брать тип транспорта и определить размеры проемов в зданиях и со-
оружениях.

Глава 1. Методика проектирования ленточного конвейера  

3. Габаритные размеры движения, определяющие минимальные 
допустимые зазоры между перемещающимися элементами конструк-
ций. Если зазоры не лимитируются требованиями техники безопасно-
сти и изменение зазора в пределах допусков на точность изготовления 
не приведет к заклиниванию, то такие размеры на чертежах не про-
ставляются.

4. Присоединительные (монтажные) размеры, характеризующие 
способ соединения данной сборочной единицы со сборочными еди-
ницами предыдущей степени входимости по чертежам.

5. Сборочные размеры, определяющие способ и точность соедине-
ния сборочных единиц или деталей, указанных в спецификации данно-
го чертежа. Содержание спецификации определяется технологией из-
готовления сборочных единиц, а также способом монтажа конвейера. 
Если в спецификации указаны две и более сборочные единицы, кото-
рые между собой соединяются, то на чертеже должны быть все разме-
ры с допусками и посадками, характеризующими их взаимодействие.
Для выполнения чертежа общего вида конвейера необходимо:
1) предусмотреть все размеры, необходимые для монтажа отдель-
ных сборочных единиц машины, таких как барабан, ролико-
опоры, редукторы, двигатели и секции металлоконструкций 
конвейера;
2) предложить принципиальное решение всех металлоконструкций 
конвейера;
3) предусмотреть элементы, компенсирующие несоответствие нор-
мальных величин допусков при изготовлении и монтаже отдель-
ных узлов конвейеров и строительных конструкций;
4) выдать задание проектантам строительного отдела на закладные 
части, к которым конвейер прикрепляется к зданию или соору-
жению;
5) выдать задание проектантам строительного отдела на проемы 
и отверстия в перекрытиях, связанные с работой конвейера;
6) разработать технические условия на монтаж;
7) дать полную спецификацию конвейера, где должны быть указа-
ны механические узлы и детали, металлоконструкции и крепеж-
ные элементы (спецификация размещается на отдельных листах 
формата А4).
На чертеже сборочной единицы необходимо:
1) проставить габаритные размеры;