Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв

Подождите немного. Документ загружается.

– максимально можливе тягове зусилля, що може розвити

привод конвеєра

24338

6,1

708708 =⋅==

Н,

де N

– установлена потужність двигуна, N

= 55 кBт.

Максимально можливий натяг конвеєрної стрічки

28491

186,6

86,6

24338

max

−

⋅=

−

′

μα

Н,

де α – кут обхвату приводних барабанів, α = 440° або 7,7 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, = 6,86.

μα

За величиною S

max

обираємо тип конвеєрної стрічки (див.

додаток 2)

3027

5,828491

max

⋅

=σ⋅

тS

i Н/см,

де i · σ – сумарне розривне зусилля всіх 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. додаток 2).

Як тяговий орган конвеєра 1ЛБ80 попередньо приймаємо

конвеєрну стрічку ТА-100 із чотирма тканинними прокладками,

для якої σ = 980 Н/см, а

i · σ = 4 · 980 = 3920 Н/см.

Погонна маса обраної нами стрічки становить q

=9,84 Н/см

(див. додаток 2).

4. Опір руху навантаженої і порожньої віток конвеєрної

стрічки:

141

(

)

(

)

[

]

[]

Н,1046560081,9

7sin)5,1784,9(7cos04,0)5,178,1184,9(

sincos

−=⋅×

×⋅+−⋅++=

−

′

нлpлн

gLqqqqqW

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

– довжина навантаженої вітки стрічкового конвеєра,

=600 м.

(

)

[

]

[]

Н,1002959081,97sin84,97cos04,0)6,384,9(

sincos

=⋅⋅⋅+⋅+=

′

нлpлпор

gLqqqW

де L

– довжина порожньої вітки стрічкового конвеєра (див. рис.

5.5), L

= 590 м.

5. Приблизне тягове зусилля на приводі конвеєра:

(

)

567)1002910465(3,1

−

⋅

′

порн

WWkW Н,

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

додаток 2), k = 1,3.

Примітка. Знак «-» позначає, що конвеєр працює в гене-

раторному режимі.

6. Мінімальний натяг стрічки на навантаженій вітці за

умовою припустимого її прогину:

(

)

17433,181,9)84,95,17(55

min

=⋅⋅+⋅=

′

+≥

pлн

lgqqS Н.

7. Мінімально необхідний натяг стрічки в точці її збігання із

приводного барабана:

797

186,6

86,65672,1

min

−

⋅⋅

−

′

≥

μα

eWk

сб

Н,

де k

– коефіцієнт запасу сил зчеплення, k

= 1,2.

8. Визначимо загальне тягове зусилля на приводі установ-

ки.

Спочатку визначимо натяг тягового органа в характерних

точках за довжиною конвеєра методом обходу його за контуром.

Натяг конвеєрної стрічки в точці її збігання із приводного

барабана – S

(точка 1 на рис. 5.5). Щоб запобігти прослизанню

142

конвеєрної стрічки на приводному барабані, повинна бути вико-

нана наступна умова:

≥ .

min

сб

У нашому прикладі = 797 Н. Приймемо S

= 1750 H.

min

сб

Через те, що відстань 5-6 мала в порівнянні з довжиною

конвеєра, нею нехтуємо.

= 1750 H;

= S

+ W

1-2

= S

+ W

пор

= 1750 + 10029 = 11779 Н;

= S

+ W

2-3

= S

+ 0,04S

= 1,04 S

= 12250 H;

= S

+ W

3-4

= S

+ W

= 12250 - 10465 = 1785 Н.

Мінімальний натяг стрічки на навантаженій вітці має точка

4, тобто S

= 1785 H, а

=1743 H, і умова відсутності надмір-

ного прогину стрічки на навантаженій вітці S

≥ викону-

ється.

min

Примітка. Для бремсбергового конвеєра розрахунок натя-

гу стрічки можна почати із точки з мінімальним натягом на

навантаженій вітці, прийнявши його рівним величині а

потім перевірити умову S

≥ . Якщо умова відсутності

пробуксовки стрічки на приводному барабані не виконується,

то варто прийняти S

= . Умова надмірного прогину стрі-

чки на навантаженій вітці в цьому пункті перевіряти немає не-

обхідності - вона буде виконана. Але для побудови діаграми на-

тягів тягового органа перерахунок методом обходу контуру за

точками прийдеться виконати заново.

min

cб

min

cб

= S

4-5

= S

+ 0,04S

= 1,04S

= 1846 H;

= S

= 1846 Н.

9. Загальне тягове зусилля привода конвеєра

(

)

,84)17501846(05,017501846

SSkSSW

сбнбnpсбнб

−=+−−=

=+−−=

143

де k

пр

– коефіцієнт опору руху стрічки на приводному барабані,

пр

= 0,05.

10. Уточнюємо тип конвеєрної стрічки.

Дійсний максимальний натяг конвеєрної стрічки за резуль-

татами розрахунку становить:

max

= S

= 12250 H.

Припустиме зусилля конвеєрної стрічки S

≥ .

max

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

число тканинних прокладок.

1302

5,812250

max

⋅

=σ⋅

тS

Н.

Обираємо конвеєрну стрічку із трьома тканинними про-

кладками ТА-100 припустима міцність якої

27670

5,8

809803

⋅

Н.

Погонна маса конвеєрної стрічки з 3-ма прокладками ТА-

100 становить = 8,9 кг/м.

11. Необхідна сумарна потужність двигунів привода стріч-

кового конвеєра.

При транспортуванні конвеєром вантажу:

2,0

8,01000

6,1841,1

1000

⋅

⋅⋅

vWk

кВт,

де k

– коефіцієнт запасу потужності, k

=1,1;

η – ККД приводу, η = 0,8.

Перевірка потужності двигуна при холостому ході.

Опір руху навантаженої вітки стрічки при холостому ході:

(

)

[

]

[]

Н,154760081,97sin9,87cos04,0)8,119,8(

sincos

−=⋅⋅⋅−⋅+=

−

′

нлpлн

gLqqqW

144

Опір руху порожньої вітки (з урахуванням нової погонної

маси стрічки):

(

)

[

]

[]

Н,915059081,97sin9,87cos04,0)6,39,8(

sincos

=⋅⋅⋅+⋅+=

′

плpлпор

gLqqqW

Тягове зусилля при холостому ході

(

)

9884)91501547(3,1

−

⋅

порнх

WWkW

Н.

Оскільки

0х

> 0, то конвеєр працює в руховому режимі

(привод переборює сили опору). У цьому випадку:

2024

186,6

98842,1

min

−

⋅

−

≥

μα

сб

Н.

Тому що > , то для розрахунку натягів конвеєр-

ної стрічки при холостому ході приймемо:

min

сб

min

сб

= = 2024 Н,

min

сб

і умову відсутності пробуксовки стрічки на приводному бараба-

ні буде дотримано для обох режимів роботи транспортної уста-

новки.

Примітка. Якщо прийняти S

= , то під час холостого

ходу буде мати місце пробуксовка стрічки на приводному бара-

бані, тому що умову S

≥ = 2024 Н не буде виконано. Пере-

рахунок натягів конвеєрної стрічки за умов роботи транспорт-

ного пристрою під навантаженням можна не виконувати, то-

му що різниця значень і не велика.

min

сб

min

сб

min

сб

min

сб

= 2024 H;

= S

+ W

1-2

= S

+ W

пор

= 2024 + 9150 = 11174 Н;

= S

+ W

2-3

= S

+ 0,04S

= 1,04 S

= 11621 H;

= S

+ W

3-4

= S

+ = 11621 - 1547 = 10074 Н.

145

Тому що умову S

≥ дотримано, то умову відсутності

надмірного прогину стрічки на навантаженій вітці виконано.

min

= S

4-5

= S

+ 0,04S

= 1,04S

= 10477 H;

= S

= 10477 Н;

нб

S = 10477 Н.

Загальне тягове зусилля на приводі під час холостого ходу

конвеєра

(

)

.Н8953)202410477(04,0202410477

=+⋅+−=

−

сбнбпрсбнбх

SSkSSW

Уточнена потрібна потужність двигунів під час холостого

ходу конвеєра становить (конвеєр у цьому випадку працює в ру-

ховому режимі):

7,19

8,01000

6,189531,1

1000

⋅

vWk

хз

пх

кВт.

Оскільки потрібна потужність двигунів під час холостого

ходу більше, ніж при роботі конвеєра під навантаженням

, для подальшого розрахунку приймаємо величину

пх

(

nпх

NN >

)

Установлена потужність двигунів конвеєра 1ЛБ80 стано-

вить N

= 55 кВт. Оскільки , то конвеєр буде працюва-

ти без перевантажень на довжині транспортування 600 м з екс-

плуатаційною продуктивністю Q

= 100,7 т/година.

nху

NN >

Примітка. Після перерахунку натягу конвеєрної стрічки

методом обходу контуру за точками під час холостого режиму

його роботи варто перевірити, чи витримує тяговий орган ма-

ксимальне навантаження в цьому режимі. У даному прикладі

максимальний натяг стрічки за умов холостого ходу

H. Припустиме зусилля конвеєрної стрічки S

27670 Н. Отже, тяговий орган витримає максимальне наван-

таження за умов холостого режиму роботи конвеєра.

11621

3max

== SS

146

по

2 3 4

S, кН

=590

=600

l, м

вісь прогину

вісь пробуксовки – вісь відліку

вісь міцності

min

сб

min

Рисунок 5.6. Діаграма натягу тягового органу конвеєра 1ЛБ80

Діаграма натягу стрічки з 3-ма прокладками ТА-100 конве-

єра 1ЛБ80 працюючого під навантаженням наведена на рис. 5.6.

5.5. ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК ПОХИЛОГО СТРІЧКОВОГО КОНВЕЄРА

Як приклад, виконаємо тяговий розрахунок стрічкового

конвеєра 2Л100У, що використовується як транспортний при-

стрій на ухилі блоку №5 шахти «Красноармійська–Західна №1».

Розрахунок вантажопотоків за даними гірничо-геологічних умов

був зроблений вище. Схема транспорту аналогічна наведеної на

рис 2.24.

Вихідні дані для розрахунку:

– експлуатаційна продуктивність, Q

= 290 т/година;

L - довжина транспортування, L = 550 м;

β – середній кут нахилу виробки, β = 6°;

147

– установлена потужність двигунів, N = 220 кВт .

Кінематична схема конвеєра наведена на рис. 5.7.

∼

7 м

1. Погонна маса вантажу на стрічці конвеєра:

2,32

5,26,3

290

6,3

⋅

q кг/м,

де v - швидкість руху стрічки конвеєра, v = 2,5 м/с.

2. Погонна вага роликоопор:

− навантаженої вітки

8,20

2,1

′

кг/м;

− порожньої вітки

9,8

4,2

5,21

′′

кг/м,

де

′

і – маса обертових частин роликоопор, при діаметрі

роликів 127 мм (див. додаток 2)

′′

25=

′

G кг, кг. 5,21=

′′

′

і – відстань між роликоопорами на навантаженій і

порожній вітках, м, м.

′′

2,1=

′

l 4,2=

′′

∼

50 м

550 м

Рисунок 5.7. Схема конвеєра 2Л100У

148

3. Визначимо орієнтовно погонну вагу стрічки за встанов-

леною потужністю двигуна конвеєра:

- максимально можливе тягове зусилля, що може розви-

ти привод конвеєра

62304

5,2

220

708708 =⋅==

Н,

де N

– установлена потужність двигуна, N

= 220 кВт.

- максимально можливий натяг конвеєрної стрічки

69150

11,10

1,10

62304

max

−

⋅=

−

′

μα

Н,

де α – кут обхвату приводних барабанів, α = 440° або 7,7 рад;

μ – коефіцієнт зчеплення стрічки із приводним барабаном

(вогнестійка обкладка, футерований гумою барабан, ви-

робка не примикає до очисного вибою) (див. додаток 2), μ

= 0,3;

μα

e – тяговий фактор, = 10,1.

μα

За величиною S

max

обираємо тип конвеєрної стрічки (див.

додаток 2)

5878

100

5,869150

max

⋅

=σ⋅

тS

i Н/см,

де

i · σ – сумарне розривне зусилля всіх прокладок конвеєрної

стрічки, Н/см;

i – число прокладок;

σ – розривне зусилля однієї прокладки, Н/см;

В – ширина стрічки, В = 100 см;

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

2).

Попередньо приймаємо конвеєрну стрічку 2РШТЛК-200 із

трьома тканинними прокладками ТК-200, для якої σ = 1960

Н/см, а

i · σ = 3 · 1960 = 5880 Н/см.

Погонна маса 1 метра конвеєрної стрічки 2РШТЛК-200

становить: q

= 13,4 кг/м (див. додаток 2).

149

4. Опір руху навантаженої і порожньої галузей конвеєрної

стрічки:

(

)

(

)

[

]

[]

Н,3818855081,9

6sin)2,324,13(6cos035,0)2,328,204,13(

sincos

=⋅×

×⋅++⋅++=

−

′

нлpлн

gLqqqqqW

де ω – коефіцієнт опору руху стрічки (див. додаток 2), ω = 0,035;

– довжина навантаженої вітки стрічкового конвеєра

=550м.

(

)

[

]

[]

Н,306350081,96sin4,136cos035,0)9,84,13(

sincos

−=⋅⋅⋅−⋅⋅+=

−

′′

плpлпор

gLqqqW

де L

– довжина порожньої вітки стрічкового конвеєра, L

=500 м.

5. Наближене тягове зусилля привода конвеєра:

′

= k (W

+ W

пор

) = 1,3 (38188 – 3063) = 45663 Н,

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

додаток 2), k = 1,3.

6. Мінімальний натяг стрічки на навантаженій вітці за

умовою припустимого її прогину:

min

S ≥ 5 (q + q

′

= 5 (32,2 + 13,4)9,81 · 1,2 = 2684 Н.

7. Мінімально необхідний натяг стрічки в точці її збігання

із приводного барабана:

6021

11,10

456632,1

min

−

⋅

−

′

≥

μα

сб

Н,

де k

– коефіцієнт запасу сил зчеплення, k

= 1,2.

8. Загальне тягове зусилля на приводі установки.

Щоб уникнути прослизання конвеєрної стрічки на привод-

ному барабані повинна бути виконана наступна умова:

≥ .

min

сб

У нашому прикладі = 6021 Н. Приймемо S

= 6050 Н.

min

сб

150