Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв

Подождите немного. Документ загружается.

Через те, що довжина ділянки 1-2 мала в порівнянні з дов-

жиною конвеєра, уважаємо, що

= S

= 6050 H;

= S

+ W

2-3

= S

+ 0,05 S

= 1,05 S

= 1,05 · 6050 = 6353 Н;

= S

+ W

3-4

= S

+ W

пор

= 6353 - 3063 = 3290 Н;

= S

+ W

4-5

= S

+ 0,05 S

= 1,05 S

= 3455 H.

Точка 5 має мінімальний натяг стрічки на навантаженій ві-

тці тому що S

= 3455 H, а

=2684 H, і умова відсутності

надмірного прогину стрічки на навантаженій вітці S

≥ ви-

конується.

min

= S

5-6

= S

= 3455 + 38188 = 41633 Н;

= S

+ W

6-7

= S

+ 0,05S

= 1,05 S

= 43725 H.

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

довжиною конвеєра, ними нехтуємо і вважаємо, що

= S

= 43725 H;

= S

;

= S

8-9

= S

+ 0,05S

= 1,05S

= 45911 H;

= S

= 45911 H.

Натяг стрічки в точці набігання на приводний барабан

45911

нб

Н.

Загальне тягове зусилля приводу.

(

)

.Н41939)605045911(04,0605045911

=+⋅+−=

−=

сбнбпрсбнбх

SSkSSW

де k

пр

– коефіцієнт опору руху стрічки на приводному барабані,

пр

= 0,04.

9. Уточнюємо тип конвеєрної стрічки.

Дійсний максимальний натяг конвеєрної стрічки за резуль-

татами розрахунку становить:

151

max

= S

= 45911 H.

Необхідне припустиме зусилля конвеєрної стрічки

д max

≥

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

число тканинних прокладок.

Примітка. У пункті 3 тягового розрахунку ми вибрали

конвеєрну стрічку за максимальним натягом S

max

= 69150 Н, що

більше, ніж = 45911 Н. У зв'язку із цим є можливість зме-

ншити число прокладок стрічки або підібрати прокладки мен-

шої міцності, що зменшить вартість стрічки, її вагу, товщину

і жорсткість.

max

3902

100

5,845911

max

⋅

==σ⋅

тS

Н.

Остаточно обираємо конвеєрну стрічку 2ШТК-150 із трьо-

ма тканинними прокладками ТК-150, розривна міцність якої

51882

5,8

10014703

⋅

Н.

Примітка. Погонна маса конвеєрної стрічки з 3-ма про-

кладками ТК-150 становить =11,7 кг/м, що на 1,7 кг/м мен-

ше розрахункової q

= 13,4 кг/м. Тому що різниця між q

становить менш 2% від погонного навантаження роликоо-

пор і матеріалу, що транспортується, перерахунок W

і W

пор

можна не робити і уважати точність отриманих результатів

достатньої для інженерних розрахунків.

10. Необхідна сумарна потужність двигунів привода стріч-

кового конвеєра:

157

8,01000

5,2419392,1

1000

⋅

vWk

кВт,

де k

– коефіцієнт запасу потужності, k

=1,2;

η- ККД приводу, η= 0,8.

152

Установлена потужність двигунів конвеєра 2Л100У стано-

вить N

= 220 кВт. Оскільки N

> N

, то конвеєр буде нормально

працювати на довжині транспортування 550 м з експлуатацій-

ною продуктивністю Q

= 290 т/година.

11. Діаграма натягу стрічки з 3-ма прокладками ТК-150

конвеєра 2Л100У представлена на рис. 5.8.

5.6. ВИЗНАЧЕННЯ РЕЗЕРВІВ ПРОПУСКНОЇ ЗДАТНОСТІ

ТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ, ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬ КОНВЕЄРИ

Однією з найважливіших завдань оперативного керування

шахтним транспортом є оцінка резервів його пропускної здатно-

сті, що дозволяє визначити потенційні можливості забезпечення

вантажоперевезень корисної копалини від вибою до поверхні.

Рішення подібного завдання ускладнене тим, що аналіз ре-

зервів необхідно проводити в суворій відповідності до умов тех-

нологічного процесу, що змінюються, парку транспортного об-

ладнання і розвитку структури транспортної системи. Тільки в

пор

4 5 6 10

500

550

S, кН

min

сб

min

вісь прогину

l, м

вісь пробуксовки – вісь відліку

вісь міцності

Рисунок 5.8. Діаграма натягу тягового органу конвеєра 2Л100У

153

умовах функціонування автоматизованої системи керування

(АСУ) з'являється можливість здійснювати збір, обробку і вида-

чу інформації про резерви системи підземного транспорту і ви-

користовувати її для оперативного керування.

Уся аналогова, дискретна і нормативно-довідкова інфор-

мація, що в умовах функціонування АСУ передається за допо-

могою датчиків через різні канали зв'язку і зберігається в пам'яті

ЕОМ, характеризує певну технологічну ситуацію під час транс-

портування гірничої маси в підземних умовах.

Проведені дослідження, огляд робіт з удосконалення тех-

нології, організації систем транспорту діючих шахт дозволяє

зробити вивід про відповідність пропускних здатностей суміж-

них транспортних ланцюгів різних ієрархічних рівнів від виїм-

кової ділянки, блоку або крила шахти, магістральних капіталь-

них виробок, що примикають до пристовбурного двору і скіпо-

вого підйому, і наявність у системі «вузьких» місць у транспор-

туванні. Виконані роботи дають можливість представити алго-

ритм установлення резервів пропускної здатності систем.

Завдання вирішується мережним методом, що дозволяє

відтворити і проаналізувати структуру транспортного процесу.

Науковою основою мережних методів є теорія графів.

Як математичну модель задачі приймають послідовний

(багаторівневий) деревоподібний граф, що має кілька рівнів, на

яких розташовуються вершини.

На початковому етапі на основі універсальної математич-

ної моделі визначення пропускної здатності підземного транс-

порту будують реальну розрахункову схему транспорту.

Для створення універсальної математичної моделі визна-

чення резервів пропускної здатності підземного транспорту вар-

то виходити з наявності генеральної ієрархічної транспортної

схеми деревоподібної структури.

На наведеній на рис.5.9 генеральній схемі є 18 вершин, що

відповідають можливим 18 очисним і підготовчим вибоям, і 9

схемних вузлів, що відповідають дев'яти вузлам стикування

конвеєрів (навантажувальним, перевантажувальним пунктам і

ін.). При необхідності кількість вершин – вибоїв і вузлів – нава-

154

нтажувальних пунктів може бути збільшене або скорочено від-

повідно до технологічної схеми транспорту шахти. На розрахун-

ковій схемі транспорту доцільно показати не тільки номери ви-

боїв ділянок, але і позначити назви виробок. Діючі транспортні

лінії - ланцюги варто виділяти на розрахунковій схемі жирними

лініями. Будь-яка реальна розрахункова схема виходить із гене-

ральної шляхом проставляння ознак наявності вершин на пер-

шому (I) рівні ієрархії і вузлів дерева за всіма іншими рівнями,

що лежать нижче, відповідно до технологічної схеми підземного

транспорту.

ільниця

III

На першому рівні (I) ієрархії відмічаються усі дільничні

транспортні лінії (1-1, 1-2, 1-3, ..., 1-К). Їхня кількість К повинна

відповідати кількості очисних вибоїв, що обслуговуються

транспортною системою.

Рисунок 5.9. Генеральна і реальна розрахункові схеми

транспорту

155

Другому рівню (II) ієрархії відповідають проміжні збірні

лінії, що знаходяться у межах виїмкової ділянки і призначені

для транспортування вугілля більш ніж з одного очисного ви-

бою (одночасно працюючі або з послідовним відпрацьовуван-

ням).

На третьому рівні (III) - збірні транспортні лінії, призначе-

ні для транспортування видобутку від блоку або крила шахти.

Четвертий рівень (IV) являє собою конвеєрний підйом або

транспортні лінії, що примикають до скіпового підйому. При

цьому, якщо в реальній схемі транспорту шахти на четвертому

рівні є більше однієї транспортної лінії, кожний район схеми

транспорту, що примикає до своєї транспортної лінії четвертого

рівня, повинен бути розглянутий окремо.

Якщо в технологічній схемі підземного транспорту шахти

відсутні транспортні лінії, тобто якщо транспортні лінії якого-

небудь рівня примикають безпосередньо до ліній більш високих

рівнів, минаючи при цьому один проміжний рівень або декілька,

то ці фіктивні транспортні лінії відмічаються пунктирними ліні-

ями. На складену в такий спосіб розрахункову схему транспорту

наносяться існуючі проміжні ємності.

Якщо ємність перебуває не у вузлі транспортної схеми, то

її положення фіксується в проміжку транспортної лінії.

Розрахунок резервів ведеться для кожної транспортної лі-

нії (вітки дерева) і потім підсумується на кожному рівні ієрархії.

Резерви пропускної здатності для транспортної системи в

цілому визначаються з умови

{

}

min

де R

і – резерви j-гo виду за системою в цілому і за рівнем

1≤y≤ 4.

Для визначення будь-якого j-гo резерву для транспортної

лінії необхідно знати гірничотехнічні умови експлуатації, тех-

нічні дані засобів транспорту, а також організаційні умови і тех-

нологічні параметри системи конвеєрного транспорту. Крім то-

го, необхідно визначити:

156

−

величини інтенсивності вантажопотоків (забійних і тих,

що підсумовуються), що надходять на кожну транспор-

тну лінію системи;

−

технічні можливості кожної конвеєрної установки і лі-

нії(експлуатаційну продуктивність конвеєрів і час робо-

ти) і експлуатаційну продуктивність кожної конвеєрної

установки виходячи з характеру вантажопотоку, що

надходить, довжини конвеєра і кута їхньої установки.

Технічно можлива продуктивність конвеєрів у заданих

умовах експлуатації визначається залежно від припустимого по-

гонного навантаження вантажонесучого органа за формулою

vqQ

допm

, т/хв,

де q

доп

– припустиме погонне масове навантаження вантажоне-

сучого полотна конвеєра, т/м;

v - швидкість руху стрічки конвеєра, м/хв.

Її мінімальне значення встановлюється за трьома фактора-

ми:

−

несучої здатності тягового органу;

−

тяговому зусиллю привода;

−

міцності тягового органу.

Величина припустимого погонного навантаження за несу-

чою здатністю тягового органу q

визначається за формулами:

- для стрічкових конвеєрів

=С С

γ, т/м,

де С – коефіцієнт продуктивності конвеєра залежно від кута

нахилу роликів;

– коефіцієнт продуктивності, що враховує кут установки

конвеєра;

В – ширина стрічки;

γ – насипна щільність матеріалу, що транспортується, т/м

;

- для скребкових і пластинчастих конвеєрів

=С

γ, т/м,

де В

– ширина вантажонесучого органу, м;

157

– коефіцієнт, що враховує відношення ширини вантажоне-

сучого органу до висоти бортів (для скребкових конвеєрів

= 0,25 і для пластинчастих С

=0,30).

Величина припустимого погонного масового навантаження

за тяговим зусиллям привода встановлюється:

−

для стрічкових конвеєрів:

(

)

)sincos(1000

cos2

β±βω

βω

′′

′

+−

Lgk

LqqqgkW

ppлm

, т/м, (5.7)

де W

– тягове зусилля створюване приводом конвеєра, Н;

– маса 1м стрічки, кг/м;

q – маса 1м обертових частин роликів навантаженої вітки,

кг/м;

′′

– маса 1 м обертових частин роликів порожньої вітки,

кг/м;

ω – коефіцієнт опору руху стрічок конвеєрів;

L – довжина конвеєра, м;

β – кут установки конвеєра, град;

– коефіцієнт запасу сил тертя.

Величина

залежить від потужності двигунів конвеєра і

розраховується:

– під час доставки вантажу нагору:

дв

1000

, Н,

де N – потужність двигунів конвеєра, кВт;

η – ККД передавального механізму привода;

– коефіцієнт запасу потужності;

v – швидкість руху вантажонесучого полотна, м/с;

– під час доставки вантажу вниз:

дв

1000

, Н,

158

−

для скребкових конвеєрів:

)sincos'(1000

cos2

0010

β±β

+β

−

fLgk

SLfgqkW

, т/м (5.8)

де f – коефіцієнт опору руху скребкового тягового органу конве-

єра;

– коефіцієнт опору руху вантажу;

– маса одного метра тягового органу, кг/м;

– коефіцієнт урахування місцевих опорів руху,

=1,05...1,10;

- первісний натяг ланцюга, S

= 500…1000 Н;

−

для пластинчастих конвеєрів:

)sincos(1000

cos2

0020

β±βω

′′

′

−

Lgk

SLgqkW

, т/м, (5.9)

де ω

– загальний коефіцієнт опору руху ходових кареток за на-

прямними;

– коефіцієнт обліку місцевих опорів руху, k

=1,03... 1,08.

Величина припустимого погонного навантаження з умови

міцності тягового органу q

визначається за формулами (5.7, 5.8,

5.9) тільки замість величини W

приймається значення

′

– мо-

жливе окружне зусилля з умови припустимого натягу тягового

органа. Величина останнього залежить від місця розташування

привода і напрямку транспортування вантажу:

- для стрічкових конвеєрів при будь-якому місці розта-

шування привода і напрямку транспортування вантажу, якщо

: 0>

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

′′

μα

пр

, Н.

Якщо привод розташований унизу і доставка вантажу здій-

снюється вниз, то

(

)

()

=−=

′′

μα

еWSW

порпр

, Н.

159

Якщо привод розташований угорі, доставка вантажу здійс-

нюється вниз, і

< 0, то

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

μα

пр

а за

порн

WW > :

(

)

−=

μα

еSW

пр

, Н,

де μ – коефіцієнт зчеплення стрічки з барабаном;

α – кут обхвату стрічкою барабана, град;

– припустимий натяг тягового органу, Н,

= , Н,

де S

– розривне зусилля тягового органу, Н;

m - коефіцієнт запасу міцності;

–

для скребкових і пластинчастих конвеєрів:

цp

, Н,

де k

– коефіцієнт нерівномірності завантаження тягових ланцю-

гів (для одноланцюгового конвеєра k

= 1, для дволанцю-

гового k

= 0,6).

Після визначення величин q

, q

і q

для кожного конвеєра

обирається найменше значення

{

}

321

,,min qqqq

доп

= , на підставі

якого розраховується припустима продуктивність кожного кон-

веєра і проводиться розрахунок резервів пропускної здатності.

Оцінюються наступні види резервів транспортних ліній і всієї

системи: продуктивність, час, пропускна здатність і технологічні

ємності. Оцінка величини резервів пропускної здатності здійс-

нюється шляхом розрахунку коефіцієнтів кожного виду резерву.

Резерв продуктивності конвеєрної лінії розділяють на тех-

нологічний і технічний. Попередньо розраховуються величини

відповідних резервів для кожної конвеєрної установки, а вели-

160