Кузьменко В.И. Горные транспортные машины (теория и расчеты)
Подождите немного. Документ загружается.
91
200
a
2
B
max
min
+
′
=
, мм
(5.77)
или
200a3,3B
срmin
+
′
=
, мм, (5.78)
где
max
a
′
– максимальный размер кусков рядового груза, мм;
cp
a
′
– средний размер кусков сортированного груза, мм.
Выбор ширины ленты В
л
производится из стандартного ряда.
0,5; 0,65; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 м.
Расчетный грузопоток Q
p
по формуле (5.76).
Скорость ленты для обеспечения приемной способности
( )
γ−
=
c·05,0B9,0·c
Q
V
2
л1
p
, м/с, (5.79)
где с
1
– коэффициент, который учитывает влияние угла наклона боковых
роликов верхней роликоопоры на приемную способность.
°=α=
°=α=
°
=
α
=
35555c
30525c
20445c
1
1
1
для
для
для
(5.80)
с – коэффициент, который учитывает влияние угла наклона конвейера на
производительность
°°=β=
°
=
β
=
18695,0c
600,1c
K
K
при
при
(5.81)
Принимается значение скорости из стандартного ряда
0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3 м/с.
Погонная масса груза
V6,3
Q
q
p
г
=
, кг/м, (5.82)
Погонная масса вращающихся частей роликов
p
p
p
m
q
l
=
, кг/м. (5.83)
где m
p
– масса вращающихся частей роликов, кг;
92
Рисунок 5.12 – Расчетная схема к расчету
наклонного ленточного конвейера
p
конвейера).
Если нет данных о m
p
, то можно приблизительно определить по эмпи-
рическим формулам соответственно для верхних и нижних роликоопор
л
B
p
B2313m +=
, кг, (5.84)
л
н
p
B148m +=
, кг. (5.85)
Погонная масса ленты (q
л
, кг/м) определяется по характеристике ленты.
5.6.1 Тяговый расчет (уклонный вариант)
Расчетная схема
Сила тяги на перемещение порожней (F
1-2
) и грузовой (F
3-4
) ветвей кон-
вейера
(
)
g·w·q··csincoswc·gq·F
н
p22л21
ll +β−β=
−
, Н, (5.86)
(
)
(
)
g·w·q··csincoswc·qq·g·F
в
р22гл43
ll +β+β+=
−
, Н, (5.85)
где с
2
– коэффициент, который учитывает местные сопротивления
с
2
=1,4 при l=230 м,
с
2
=1,2 при l=480 м, (5.88)
с
2
=1,1 при l=850 и более м,
w – коэффициент сопротивления движению.
93
Поверхность барабана и атмосферные условия f
Обточенный барабан и очень влажная (мокрая) атмосфера 0,1
Обточенный барабан и влажная атмосфера 0,2
Обточенный барабан и сухая атмосфера 0,3
Футерованный резиной барабан и очень влажная (мокрая) атмосфера 0,15
Футерованный резиной барабан и влажная атмосфера 0,25
Обточенный барабан и сухая чистая атмосфера 0,35
Футерованный резиной барабан и сухая атмосфера 0,4
4321сн
FFF
−−−
+= , Н. (5.89)
Мощность двигателя
η
=
−
·1000
K·V·F
N
режномсн
, кВт, (5.90)
где К
реж
– коэффициент режима работы привода;
К
реж
=1,0 – для однодвигательного привода;
К
реж
=1,1-1,2 – для многодвигательного привода;
η
– коэффициент полезного действия, =0,87-0,92.
Сравнение необходимой мощности с номинальной
ном
N
N
N
m =
. (5.91)
Натяжение ленты по сцеплению
1e
K··F
F
II
f
tIIсн
сц
−
σ
=
α
−
, Н, (5.92)
где К
t
– запас тяговой способности привода 4,13,1K
t
−= .
По данным /33/ для подземных ленточных конвейеров угольных шахт ко-
эффициент сопротивления движению w рекомендуется принимать w=0,06–0,08.
Таблица 5.3 – Значения коэффициентов трения ленты с поверхностью
приводного барабана
94
II
σ
– доля тягового усилия второго по ходу ленты приводного барабана в
двухбарабанном приводе с самостоятельными двигателями;
II
α
– угол обхвата лентой второго по ходу ленты приводного барабана,
рад.
Для однобарабанного привода в формуле (5.92)
1,
IIII
=δα=α
.
Для двухбарабанного привода с жесткой кинематической связью между
барабанами
1
II
=δ
, вместо
II
α
, необходимо подставлять сумму углов
(
III
α+α
) первого и второго приводных барабанов.
Усилие повсеместного растяжения ленты
(
)
лг
в
p.р.п
qq·g8F += l
, Н. (5.93)
Построение диаграммы натяжений тягового органа, из которой опреде-
ляется максимальное статическое натяжение ленты F
max
.
Запас прочности ленты
max
p
F
F
n =
, (5.94)
где F
р
– усилие разрушения ленты, Н.
Для резинотканевых лент и ПВХ
i··BF
врлp
σ
=
, Н, (5.95)
где
вр
σ
– временное сопротивление прокладки, Н/мм;
i – количество прокладок;
В
л
– ширина ленты, мм.
Для резинотросовых лент
врлp
·BF
σ
=
, Н, (5.96)
где
вр
δ
– временное сопротивление ленты, Н/мм.
Сравнение нормативного запаса прочности с расчетным
[
]
n
n
z
n
=
, (5.97)
где [n] – нормативный запас прочности (табл. 5.4)
95
Конвейер Лента
Угол накола конвейера, град
до 10 более 10
Груженый
Резинотросовая 7 8,5
Тканевая 8,5 9,0
Грузопассажирский
или пассажирский
Резинотросовая 8,5 9,5
Тканевая 9,5 10
Таблица 5.4 – Значения коэффициента запаса прочности ленты
Допустимая длина конвейера
n
доп
z
l
l =
′
, (5.98)
n
доп
z
l
l =
′′
. (5.99)
Из двух значений принимается меньшее l
доп
.
5.6.2 Тяговый расчет конвейера (Бремсберговый вариант)
Рисунок 5.13 – Расчетная схема к расчету
бремсбергового ленточного конвейера
96
Сила тяги на перемещение порожней (
F
1-2
) и грузовой (
4
3
4
3
F
,
F
−
−
, ) ветвей
(
)
wgqcsincoswc·qgF
н
p22л21
ll +β+β=
−
, Н (5.100)
(
)
wgqcsincoswc·qgF
в
p22л
xx
43
ll +β−β=
−
, Н (5.101)
(
)
(
)
wgqcsincoswc·qq·gF
в
p22гл
px
43
ll +β−β+=
−
, Н, (5.102)
где
px
43
xx
43
F,F
−−
, – сила тяги на перемещение грузовой ветви, соответственно,
без груза (холостой ход) и с грузом (рабочий ход), Н.
Тяговое усилие привода
xx
4321
xx
сн
FFF
−−−
+=
, Н, (5.103)
px
4321
px
сн
FFF
−−−
+=
, Н. (5.104)
Мощность двигателя
двигательный режим F
н-с
>0 (наиболее характерно для х.х.)
η
=
−
1000
K·V·F
N
режном
xx
сн
xx
, кВт, (5.105)
генераторный режим F
н-с
< 0 (наиболее характерно для р.х.)
1000
·K·V·F
N
режном
px
сн
px
η
=
−
, кВт. (5.106)
Сравнение необходимой мощности с номинальной
ном
xx
xx
N
N
N
z =
, (5.107)
ном
px
px
N
N
N
z =
. (5.108)
Натяжение ленты по сцеплению
1e
K··F
F
II
f
tII
xx
сц
xx
сц
−
δ
=
α
, Н, (5.109)
97
1e
K
·
·
F
F
II
f
t
II
сц
px
сц
−
δ
=
α
, Н.
(5.110)
Усилие повсеместного растяжения
(
)
лг
в
pпр
qqg8F += l
, Н. (5.111)
Построение диаграммы натяжений тягового органа для холостого и ра-
бочего хода, из которых определяются
xx
max
F
и
px
max
F
.
Запас прочности ленты
xx
max
p
xx
F
F
n =
-, (5.112)
px
max
p
px
F
F
n =
. (5.113)
Сравнение нормативного запаса прочности с расчетным
[
]
xx
xx
n
n
n
z =
, (5.114)
[
]
px
px
n
n
n
z =
. (5.115)
Допустимая длина конвейера
xx
N
I
доп
z
l
l =
, м, (5.116)
px
N
II
доп
z
l
l =
, м, (5.117)
хx
N
III
доп
z
l
l =
, м, (5.118)
px
N
IV
доп
z
l
l =
, м. (5.119)
Из четырех значений (l
доп
) принимается наименьшее.
98
ОСТ 12.14.130 - 79
Расчет выполняют по одному из двух вариантов. Наиболее общим и оп-
тимальным вариантом расчета является вариант І, который и представлен
ниже.
Вариант І – проектирование конвейера, который имеет заданную область
применения. По заданной приемной способности, виду груза, мощности при-
вода, скорости движения ленты, углах наклона виработки, ширине, типе и
прочности ленты определяются длина конвейера, тяговой фактор привода,
ход натяжного устройства, пусковой момент привода, усилие устройства
торможения и выбираются размеры сборочных единиц.
Исходные данные.
Приемная способность Q
n
, м
3
/мин.
Установленная мощность привода N,кВт
Скорость движения ленты V, м/с
Пределы использования конвейера по углам наклона выработки
β
, град.
Тип и прочность ленты
Ширина ленты В
л
, м.
Насыпной вес груза (уголь)
γ
, т/м
3
,
85,0
=
γ
т/м
3
.
Угол естественного откоса груза (уголь) при движении
°
=
ρ
15
.
5.7.1 Определение основных параметров конвейера
Необходимое значение площади поперечного сечения потока груза на
ленте
V·60
Q
S
n
=
, м
2
(5.120)
Угол наклона боковых роликов определяется по таблице 5.5.
99
Угол наклона
боковых
роликов β
1
,
град
Значение площади поперечного сечения потока груза
S, (м
2
) в зависимости от ширины ленты В
л
, (м)
0,8 1,0 1,2 1,6
25
30
36
45
0,064
0,069
0,074
0,078
0,104
0,111
0,119
0,126
0,153
0,165
0,176
0,186
0,273
0,293
0,313
0,332
Тип
ленты
Прочность
тканевой прокладки
(тканевой ленты),
прочность ленты
(резинотросовой) Н/мм
Количество
прокладок,
шт
Значение диаметра приводного
барабана D
пр
в зависимости от
ширины ленты В
c
, м не менее
0,8 1,0 1,2 1,6
Тканевая 55 4-6 0,315 - - -
100-150 3-4
5-6
7-8
0,40
0,50
0,63
0,50
0,63
0,63
-
-
0,80
-
-
-
200-400 3
4-5
6
0,50
0,63
-
0,63
0,63
0,63
-
0,80
0,80
-
-
-
Тросовая 500
1000
1500
2500
3150
-
-
-
-
-
0,50
0,63
-
-
-
0,63
0,63
0,63
0,63
1,25
-
-
0,80
0,80
1,25
-
-
-
1,25
1,25
Таблица 5.5 – Значения площади поперечного сечения потока груза
Значение диаметра приводного барабана D
пр
принимается по таблице 5.6.
Таблица 5.6 – Значения диаметра приводного барабана
Примечание. Для футерованных барабанов выбранное значение диаметра ба-
рабана D
пр
увеличивается на двойную толщину футеровки.
Значение передаточного числа редуктора привода
V·60
n··D
i
0пр
p
π
=
, (5.121)
где n
0
– синхронная частота вращения двигателя, об/мин.
100
Условия использования
конвейера
Наличие
футеровки
с негорючей
резиной
Расчетный коэффициент
трения µ
негорючая
резина
ПВХ
Выработки, которые примыка-
ют к очистному забою
нет
есть
0,15
0,25
0,10
0,15
Остальные выработки
нет
есть
0,25
0,30
0,15
0,25
ф
(
)
p
номпр
ф
i·60
s1··D·
V
±ωπ
=
, м/с, (5.122)
где
ω
– номинальная частота вращения двигателя, об/мин;
s
ном
– номинальное скольжение гидромуфты; знак минус принимается для
двигательного режима, знак плюс – для генераторного.
Значение расчетной минутной приемной способности
V·S·60Q
n
=
, м
3
/мин. (5.123)
Значение фактической максимальной производительности
γ= ·Q·60Q
nmax
, т/ч. (5.124)
5.7.2 Определение тяговой способности привода
Значение тягового фактора однобарабанного привода
µα
= eA
n
, (5.125)
где
µ
– коэффициент трения между поверхностью барабана и лентой;
α
– угол обхвата лентой барабана, рад.
Таблица 5.7 – Расчетный коэффициент трения.
Значение тягового фактора двухбарабанного привода с жесткой кине-
матической связью между барабанами
c
eA
n
µα
=
(5.126)
где
c
α – суммарный угол обхвата лентой барабанов, рад.