Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера

Цель работы – ознакомиться с методикой определения производительности, сопротивления движения и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера, по индивидуальному заданию определить производительность скребкового конвейера, натяжение тяговой цепи.

2.1 Методика определения производительности

Скребковый конвейер – машина непрерывного действия. Поэтому теоретическая производительность определяется из выражения (2.1)

, т/ч, (2.1)

где - площадь поперечного сечения транспортируемого материала на желобе (рештаке) линейной секции конвейера, м²;

- скорость движения материала, м/с;

- плотность транспортируемого материала в насыпке, т/м³ (0,65-1,0).

Площадь поперечного сечения определяется по расчетным схемам на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Площадь поперечного сечения материала в желобе:

- высота желоба; - расстояние между внешними кромками боковин желоба;

- высота дополнительного борта; - угол естественного откоса транспортируемого материала.

Площадь поперечного сечения определяется по выражению (2.2)

, м². (2.2)

При работе конвейера считают скорость движения грузов равной скорости движения цепи, и тогда теоретическую производительность определяют также из выражения (2.3)

, т/ч, (2.3)

где - площадь поперечного сечения желоба (рештака), м²;

- коэффициент заполнения.

. (2.4)

b, °	-10° и ниже	-5°	0°	+10°	+20°
С	1,5	1,3		0,7	0,3

В случае одновременной работы конвейера и комбайна в выражении (2.3) используют относительную скорость движения цепи (2.5)

, м/с, (2.5)

где - скорость движения цепи конвейера, м/с;

- скорость движения комбайна (агрегата), м/с;

Знак «-» в выражении (2.5) при совпадении направления движения комбайна и транспортирования, знак «+» при разных направлениях.

Для серийных конвейеров максимальная теоретическая производительность приводится в технической характеристике. При работе совместно с комбайном конвейер выбирают так, чтобы его производительность была на 10-15% выше максимальной производительности комбайна.

, т/ч, (2.6)

где - максимальная теоретическая производительность выемочной машины, т/мин.

Необходимо, чтобы

. (2.7)

Если известны параметры пласта, потребная производительность может быть определена из выражения (2.8)

, т/ч, (2.8)

где - мощность пласта, м;

- глубина захвата, м;

- максимальная скорость подачи выемочной машины, м/мин;

- плотность угля в целике, т/м³.

2.2 Методика определения сопротивления движению тяговой цепи

Сопротивление движению тяговой цепи на прямолинейных участках складывается из сил вредных сопротивлений и продольной составляющей сил тяжести материалов и тягового органа.

Силы вредных сопротивлений определяется силами трения цепного тягового органа по желобу и в направляющих, силами трения материала по дну и стенкам желоба, по цепи, а также силами трения между частицами материала из-за их непрерывного перемещения.

Сопротивления движению на прямолинейных участках могут быть определены:

для груженой ветви

, Н, (2.9)

для порожней ветви

, Н, (2.10)

где - массы груза и тягового органа, приходящихся на один метр длины конвейера, кг/м;

- коэффициент движения материала по желобу;

- коэффициент сопротивления движению тягового органа по желобу;

- длина конвейера, м;

- угол наклона конвейера, град;

«+» - для восходящей ветви, «-» - для нисходящей ветви.

Масса груза, приходящаяся на один метр конвейера

, кг/м, (2.11)

где - относительная скорость движения тягового органа, м/с (см. 2.5).

Таблица 2.1 – Погонная масса цепи со скребками

Параметры	Тип конвейера
СПМ-87Д	СП-63ТН	СП-63М	СП-301	СПЦ-151	СПЦ-161	СП-201
Погонная масса цепи со скребками	20,80	20,80	20,80	28,40	17,80	17,80	20,80
Параметры	Тип конвейера
СП-87П	СК38	С53	СР52	СП70	СПМ46	МК46
Погонная масса цепи со скребками	20,80	9,75	12,0	11,60	18,80	11,70	12,05

Таблица 2.2 – Коэффициенты сопротивления

Тип конвейера
Одноцепной с вертикальной замкнутой цепью	0,35	0,45-0,55
Одноцепной с горизонтальной замкнутой цепью	0,40	0,70-0,75
Двухцепной с вертикальной замкнутой цепью с верхними направляющими и закрытой нижней ветвью при прямолинейном ставе	0,30	0,70-0,80
То же, но при волнистом профиле става	0,40	1,0-1,2
Двухцепные с вертикальной замкнутой цепью с верхними направляющими при открытой снизу холостой ветви при прямолинейном ставе	0,50	0,7-0,8

При движении цепи по отклоняющим и приводным звездочкам появляются дополнительные сопротивления. Обычно они учитываются интегрально коэффициентом потерь.

Так, сопротивление на хвостовой звездочке

, Н, (2.12)

на приводной звездочке

, Н, (2.13)

где - коэффициент потерь на холостой звездочке;

- коэффициент потерь на приводной звездочке;

- натяжение тягового органа в точках набегания на звездочку и сбегания с нее соответственно, Н.

Для изгибающихся конвейеров также возникают дополнительные сопротивления.

, Н, (2.14)

где - натяжение тягового органа в начале криволинейного участка;

- натяжение тягового органа в конце криволинейного участка;

- коэффициент сопротивления движению тягового органа, обусловленный его трением о боковые стенки рештаков (принимают равным 0,3…0,4);

- суммарный угол изгиба криволинейного участка, рад

, рад, (2.15)

где - шаг передвижки крепи, м;

- длина криволинейного участка, м;

, м, (2.16)

где - радиус перегиба криволинейного участка, м.

, м, (2.17)

где - угол взаимного поворота рештаков в местах их соединения в горизонтальной плоскости.

2.3 Методика определения натяжения тяговой цепи

Натяжение тягового органа в каждой последующей (по направлению движения) точке контура конвейера равно натяжению в предшествующей точке плюс сопротивление движению на участке между этими точками

, Н. (2.18)

Необходимо, чтобы выполнялось условие

, (2.19)

где - допустимая нагрузка на цепной тяговый орган.

Порядок выполнения работы

2.4.1 Изучить теоретический материал.

2.4.2 Выполнить условия задач 2.1 и 2.2. При этом номер варианта соответствует порядковому номеру в журнале учета учебного процесса.

2.4.3 Решить задачи 2.1 и 2.2.

2.4.4 Защитить работу у преподавателя.

Задача 2.1.

Определите теоретическую производительность конвейера в угольном забое ( т/м³), схема поперечного сечения рештаков на рис. 2.2. Условия приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3 – Исходные данные для задачи 2.1

№ варианта	Параметры рештака	Угол естественного откоса , a, град	Угол установки конвейера, b, град	Скорость движения тягового органа, V, м/с
l, м	hж, м
					0,80
					0,92
					1,10
					1,25
					1,40
					0,80
					0,92
					1,10
					1,25
					1,40
					0,80
					0,92
					1,10
					1,25
					1,40
					1,40
					1,25
					1,10
					0,92
					0,80

Рисунок 2.2 – Поперечное сечение рештака

Задача 2.2.

найти минимальную величину статического сопротивления движению груженой и порожней ветвей скребкового конвейера СР-70М, работающего в качестве перегружателя. Схема конвейера показана на рис. 2.3. Скорость движения цепи тягового органа составляет м/с, масса одного метра длины тягового органа кг/м. Остальные исходные данные приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4 – Исходные данные для задачи 2.2

№ варианта	Длина конвейера, L, м	Расчетная производительность, Q, т/ч	Угол установки конвейера, b, град
			+5
			+6
			+10
			-10
			-6
			-7
			+2
			+8
			+5
			+6
			+10
			-10
			-6
			-7
			+2
			+8
			+5
			+10

Рисунок 2.3 – Схема скребкового конвейера

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3