Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв

Подождите немного. Документ загружается.

робимо в такий спосіб.

На осі абсцис (вісь

Х) відкладаємо довжини відрізків, на

які розбитий контур тягового органу, а на осі ординат (вісь

Y) −

опори руху тягового органу на відповідних відрізках, причому,

якщо опір руху конвеєрної стрічки більше нуля

− відкладаємо

його нагору, а якщо менше нуля

− униз.

Виберемо масштаб побудови довжин ділянок на осі

Х і

опорів на осі

Y. Наприклад, 1 мм на осі X відповідає 50 м довжи-

ни конвеєрної стрічки, а 1 мм на осі

Y відповідає 1 кН сил опорів

(або натягу стрічки).

Примітка. Довжини криволінійних і прямолінійних ділянок

відстані між граничними точками яких значно менше, ніж

довжина конвеєра, допускається на діаграмі натягу не показу-

вати або показувати умовно (поза масштабом) таким чином,

щоб вони були візуально помітні на діаграмі (2-3 мм).

Проводимо у відповідному масштабі одна від іншої три

перпендикуляри, що відповідають прямолінійним ділянкам кон-

туру тягового органу. Позначимо ці вертикальні лінії відповідно

до нумерації граничних точок ділянок, на які розбитий контур

стрічки, 1, 2-3, 4 (див. рис. 5.2).

На перпендикулярі 1 відзначимо довільно точку

. Оскі-

льки в нас

пор

< 0 від цієї точки вниз відкладемо величину W

пор

у відповідному масштабі і зробимо оцінку на вертикалі. Через

цю оцінку проведемо горизонтальну лінію до перетинання з віс-

сю 2-3. Одержимо точку

. Оскільки залежність W

пор

= f(L)

прямолінійна з'єднаємо точки

прямій 1 (див. рис. 5.2).

Відкладемо на середній вертикалі нагору від точки

2…3 мм і поставимо точку

. Відстань між точками

відповідає опору руху стрічки на відхиляючому барабані (ділян-

ка 2-3 на рис. 5.2). Оскільки сила опору руху стрічки на бараба-

ні, що відхиляє, завжди позитивна то вона буде завжди на діаг-

рамі відкладатися нагору. З'єднуємо точки

. Від точки

у відповідному масштабі відкладаємо нагору (тому що

> 0 у

нашім прикладі) величину

і робимо оцінку. Від цієї оцінки

проводимо горизонталь до перетинання з перпендикуляром 4,

131

пор

ІІ

ІІІ

вісь мі

що відповідає точці набігання стрічки на приводний барабан, і

ставимо на ній точку

. З'єднуємо точки

відрізком 2.

Від точки

униз у відповідному масштабі відкладемо ве-

личину , проведемо горизонтальну вісь, що назвемо віссю

пробуксовки, і позначимо цифрою I. Від точки з найменшим на-

тягом на навантаженій галузі, у нашому прикладі це точка

, у

відповідному масштабі відкладемо величину , проведемо

горизонтальну вісь, назвемо її віссю прогину і позначимо циф-

рою II. Із двох осей I і II за вісь відліку натягу конвеєрної стріч-

ки приймемо нижню (у нашім прикладі вісь I) (див. рис. 5.2).

min

сб

min

сб

ності

вісь пробуксовки – вісь відліку

вісь прогину

l, м

min

сб

min

Рисунок 5.2. Діаграма натягу тягового органу

132

Примітка. Якби ми в нашому прикладі за вісь відліку при-

йняли вісь II, то умова S

≥ не була б виконана.

min

сб

У деяких випадках може вийти, що нижньою із двох осей I

і II опиниться вісь II.

Від точки з найбільшим натягом тягового органу (у нашо-

му випадку це точка

) відкладемо вниз величину припустимо-

го зусилля конвеєрної стрічки

у відповідному масштабі і че-

рез отриману точку проведемо горизонтальну вісь, що назвемо

віссю міцності і позначимо цифрою III (див. рис. 5.2). Якщо вісь

III опиниться вище осі відліку, то це означає, що стрічка не за-

довольняє умовам міцності. Умовою забезпечення достатньої

міцності стрічки на розрив є розташування цієї осі на діаграмі

натягу тягового органа нижче прийнятої осі відліку.

На діаграмі показана величина тягового зусилля

, що є

різницею натягів віток, що набігають на приводний барабан і,

що збігають із приводного барабана (відстань між точками

4) (див. рис.5.2).

Діаграма натягу гнучкого тягового органа дозволяє визна-

чити натяг стрічки в будь-якій точці на довжині тягового органа.

5.3. ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК ГОРИЗОНТАЛЬНОГО

СТРІЧКОВОГО КОНВЕЄРА

Як приклад виконаємо тяговий розрахунок стрічкового

конвеєра 2Л80У, що був обраний як транспортний пристрій на

конвеєрному квершлагу пласту

шахти «Белицька» ВО «Крас-

ноармійськвугілля» (див. главу 4).

Вихідні дані для розрахунку:

– експлуатаційна продуктивність, Q

= 466 т/година;

L – довжина транспортування, L = 800 м;

β – середній кут нахилу виробки, β = 0°.

Схема конвеєра наведена на рис. 5.3.

Погонна маса вантажу, що знаходиться на стрічці конве-

єра:

133

7,64

26,3

466

6,3

⋅

q кг/м,

де

v - швидкість руху стрічки конвеєра, v = 2,0 м/с.

∼

3,5

∼

50 м

800 м

Рисунок 5.3. Схема конвеєра 2Л80У

2. Погонна маса роликоопор:

− навантаженої вітки

8,11

3,1

4,15

′

кг/м;

− порожньої вітки

6,3

6,2

4,9

′′

кг/м,

де і – маса обертових частин роликоопор, при діаметрі

роликів 89 мм

′

′′

′

= 15,4 кг, = 9,4 кг.

′′

134

′

і – відстань між роликоопорами на навантаженій і

порожній вітках, = 1,3 м, = 2,6 м (див. до-

даток 2).

′′

′

′′

3. Орієнтовна погонна маса стрічки за встановленою поту-

жністю двигуна конвеєра:

− максимально можливе тягове зусилля, що може розви-

ти привод конвеєра

38940

110

708708 =⋅==

Н,

де

– установлена потужність двигуна, N

= 110 кВт.

Максимально можливий натяг конвеєрної стрічки

44706

177,7

77,7

38940

max

−

⋅=

−

′

μα

Н,

де α – кут обхвату приводних барабанів, α = 470° або 8,2 рад;

μ – коефіцієнт зчеплення стрічки із приводним барабаном

(вогнестійка обкладка, барабан без футеровки, виробка не

примикає до очисного вибою) (див. додаток 2), μ = 0,25;

μα

e – тяговий фактор, = 7,77.

μα

За величиною

max

обираємо тип конвеєрної стрічки (див.

додаток 2)

4750

5,844706

max

⋅

=σ⋅

тS

i Н/см,

де i · σ – сумарне розривне зусилля усіх прокладок конвеєрної

стрічки, Н/см;

i – число прокладок;

σ – розривне зусилля однієї прокладки, Н/см;

В – ширина стрічки, В = 80 см;

m – запас міцності конвеєрної стрічки, m = 8,5 (див. дода-

ток 2).

Приймаємо конвеєрну стрічку ТА-100 з п'ятьома проклад-

ками, для якої σ = 980 Н/см, а i · σ = 5 · 980 = 4900 Н/см.

Погонна маса 1 метра конвеєрної стрічки з 5-ма прокладками

ТА-100 становить: q

= 10,8 кг/м (див. додаток 2).

135

4. Опір руху навантаженої і порожньої віток конвеєрної

стрічки:

(

)

2740680081,904,0)7,648,118,10(

⋅

′

нрлн

gLqqqW Н,

де ω – коефіцієнт опору руху стрічки (див. додаток 2), ω = 0,04;

g – прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с

;

– довжина навантаженої вітки стрічкового конвеєра,

=800м.

(

)

594575081,904,0)4,98,10(

⋅

′

прлпор

gLqqW Н,

де

– довжина порожньої вітки стрічкового конвеєра, L

=750 м.

5. Наближене тягове зусилля на приводі конвеєра:

)(

0 порн

WWkW +=

′

= 1,2 (27406 + 5945) = 40021 Н,

де

k - коефіцієнт, що враховує місцеві опори руху стрічки (див.

додаток 2),

k = 1,2.

6. Мінімальний натяг стрічки на навантаженій вітці за умо-

вою припустимого її прогину:

pлн

lgqqS

′

+≥ )(5

min

= 5 (64,7 + 10,8) · 9,81 · 1,3 = 4814 Н.

7. Мінімально необхідний натяг стрічки в точці її збігання

із приводного барабана з умови відсутності пробуксовки:

7094

177,7

400212,1

min

−

⋅

−

′

≥

μα

сб

Н,

де

– коефіцієнт запасу сил зчеплення, k

= 1,2.

8. Загальне тягове зусилля на приводі установки.

Спочатку визначимо натяг тягового органу в характерних

точках за довжиною конвеєра методом обходу його за контуром.

Щоб запобігти прослизанню конвеєрної стрічки на при-

водному барабані, повинна бути виконана наступна умова:

≥ .

min

сб

У нашому прикладі = 7094 Н. Приймемо

= 7100Н.

min

сб

136

Через те, що відстань 1-2 мала в порівнянні з довжиною

конвеєра, уважаємо, що

= S

= 7100 H;

= S

+ W

2-3

= S

+ 0,04 S

= 1,04 S

= 1,04 · 7100 = 7384 Н.

Примітка. Оскільки S

> і натяг конвеєрної стрічки

постійно зростає від точки 1 до точки 10 у горизонтальному

стрічковому конвеєрі, умову відсутності прогину стрічки на

навантаженій вітці понад припустимої норми можна не пере-

віряти – вона виконана.

min

= S

+ W

3-4

= S

+ W

пор

= 7384 + 5945 = 13329 Н;

= S

+ W

4-5

= S

+ 0,04 S

= 1,04 S

= 13862 H;

= S

5-6

= S

= 13400 + 27406 = 41268 Н;

= S

+ W

6-7

= S

+ 0,04S

= 1,04 S

= 42919 H.

Оскільки довжини ділянок 7-8 і 9-10 малі в порівнянні з

довжиною конвеєра, ними нехтуємо і вважаємо, що

= S

= 42919 H;

= S

;

= S

8-9

= S

+ 0,04S

= 1,04S

= 44636 H;

= S

= 44636 H.

Натяг стрічки в точці набігання на приводний барабан

нб

= S

= 44636 Н.

9. Загальне тягове зусилля на приводі

(

)

Н,39088)710044636(03,0710044636

=+⋅+−=

−

сбнбпрсбнб

SSkSSW

де k

пр

– коефіцієнт опору руху стрічки на приводному барабані,

пр

= 0,03.

Примітки. Розходження значень

′

і W

пояснюється за-

вищеним або навпаки заниженим значенням коефіцієнта обліку

137

місцевих опорів k. Розрахунок W

за формулою

(

)

сбнбпрсбнб

SSkSSW

+−=

більш точний, тому що з достат-

ньою для інженерних розрахунків точністю враховує опори руху

стрічки за контуром конвеєра на відміну від формули

, де коефіцієнт урахування місцевих опорів k

береться орієнтовно, залежно від довжини конвеєра.

)(

0 порн

WWkW +=

′

Різниця

′

−

Δ при розрахунку компенсується

величиною

, тому у визначенні нового значення за W

перерахунку натягу тягового органу методом «обходу за конту-

ром» немає необхідності.

min

сб

min

сб

10. Уточнюємо тип конвеєрної стрічки.

Дійсний максимальний натяг конвеєрної стрічки за резуль-

татами розрахунку становить:

max

= S

= 44636 H.

Припустиме зусилля конвеєрної стрічки

≥ .

max

За таблицями (див. додаток 2) обираємо остаточно тип і

число тканинних прокладок. Оскільки зменшення числа прокла-

док стрічки на одну знижує припустиме зусилля тягового органа

до 36895 Н, то залишаємо раніше прийняту нами конвеєрну

стрічку ТА-100 з п'ятьома прокладками.

11. Необхідна сумарна потужність двигунів привода стріч-

кового конвеєра:

101

85,01000

2390881,1

1000

⋅

vWk

кВт,

де

– коефіцієнт запасу потужності, k

=1,1;

η - ККД привода, η= 0,85.

Установлена потужність двигунів конвеєра 2Л80У стано-

вить

= 110 кВт. Оскільки N

> N

, то конвеєр буде нормально

працювати на довжині транспортування 800 м з експлуатацій-

ною продуктивністю

= 466 т/година.

12. Діаграма натягу стрічки з 5-ю прокладками ТА-100

конвеєра 2Л80У подана на рис. 5.4.

138

L=750 L=800

S, кН

по

l, м

min

сб

вісь прогину

вісь пробуксовки – вісь відліку

вісь міцності

Рисунок 5.4 - Діаграма натягу тягового органу конвеєра 2Л80У

5.4. ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК БРЕМСБЕРГОВОГО

СТРІЧКОВОГО КОНВЕЄРА

Як приклад, виконаємо тяговий розрахунок стрічкового

конвеєра 1ЛБ80, що був обраний як транспортний пристрій ос-

новного вантажопотоку на бремсбергу пласта

шахти «Бели-

цька» ВО «Красноармійськвугілля» (див. вище).

Вихідні дані для розрахунку:

– експлуатаційна продуктивність, Q

= 100,7 т/година;

L - довжина транспортування, L = 600 м;

β – середній кут нахилу виробки, β = -7°.

Кінематична схема конвеєра наведена на рис. 5.5.

139

∼

10 м

1. Погонна маса вантажу на стрічці конвеєра:

5,17

6,16,3

7,100

6,3

⋅

кг/м,

де v - швидкість руху стрічки конвеєра, v = 1,6 м/с.

2. Погонна маса роликоопор:

− навантаженої вітки

8,11

3,1

4,15

′

кг/м;

− порожньої вітки

6,3

6,2

4,9

′′

кг/м,

де і – маса обертових частин роликоопор, при діаметрі

роликів 89 мм

′

′′

′

= 15,4 кг, = 9,4 кг;

′′

′

і – відстань між роликоопорами на навантаженій і

порожній вітках, = 1,3 м, = 2,6 м (див. дода-

ток 2).

′′

′

′′

3. Визначимо погонну вагу стрічки за встановленою потуж-

ністю двигуна конвеєра:

600 м

Рис

нок 5.5. Схема конвеє

а 1ЛБ80

140