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)

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , т/ч, (2.1)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - площадь поперечного сечения транспортируемого материала на желобе (рештаке) линейной секции конвейера, м2;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - скорость движения материала, м/с;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - плотность транспортируемого материала в насыпке, т/м3 (0,65-1,0).

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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru

Рисунок 2.1 – Площадь поперечного сечения материала в желобе:

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - высота желоба; Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - расстояние между внешними кромками боковин желоба;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - высота дополнительного борта; Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - угол естественного откоса транспортируемого материала.

Площадь поперечного сечения определяется по выражению (2.2)

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , м2. (2.2)

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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , т/ч, (2.3)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - площадь поперечного сечения желоба (рештака), м2;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - коэффициент заполнения.

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru . (2.4)

b, ° -10° и ниже -5° +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)

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , м/с, (2.5)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - скорость движения цепи конвейера, м/с;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - 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.

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , т/ч, (2.6)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - максимальная теоретическая производительность выемочной машины, т/мин.

Необходимо, чтобы

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru . (2.7)

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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , т/ч, (2.8)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - мощность пласта, м;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - глубина захвата, м;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - максимальная скорость подачи выемочной машины, м/мин;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - 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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , Н, (2.9)

для порожней ветви

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , Н, (2.10)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - массы груза и тягового органа, приходящихся на один метр длины конвейера, кг/м;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - коэффициент движения материала по желобу;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - коэффициент сопротивления движению тягового органа по желобу;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - длина конвейера, м;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - угол наклона конвейера, град;

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

Масса груза, приходящаяся на один метр конвейера

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , кг/м, (2.11)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - 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 Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru
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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , Н, (2.12)

на приводной звездочке

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , Н, (2.13)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - коэффициент потерь на холостой звездочке;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - коэффициент потерь на приводной звездочке;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - натяжение тягового органа в точках набегания на звездочку и сбегания с нее соответственно, Н.

Для изгибающихся конвейеров также возникают дополнительные сопротивления.

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , Н, (2.14)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - натяжение тягового органа в начале криволинейного участка;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - натяжение тягового органа в конце криволинейного участка;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - коэффициент сопротивления движению тягового органа, обусловленный его трением о боковые стенки рештаков (принимают равным 0,3…0,4);

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - суммарный угол изгиба криволинейного участка, рад

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , рад, (2.15)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - шаг передвижки крепи, м;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - длина криволинейного участка, м;

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , м, (2.16)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - радиус перегиба криволинейного участка, м.

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , м, (2.17)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - 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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , Н. (2.18)

Необходимо, чтобы выполнялось условие

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru , (2.19)

где Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru - 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 ( Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru 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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru

Рисунок 2.2 – Поперечное сечение рештака

Задача 2.2.

найти минимальную величину статического сопротивления движению груженой Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru и порожней Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru ветвей скребкового конвейера СР-70М, работающего в качестве перегружателя. Схема конвейера показана на рис. 2.3. Скорость движения цепи тягового органа составляет Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru м/с, масса одного метра длины тягового органа Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru 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

Расчет максимальной производительности, сопротивления движению и натяжения тяговой цепи скребкового конвейера - student2.ru

Рисунок 2.3 – Схема скребкового конвейера

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3

Наши рекомендации