Плютов Ю.А., Карепов В.А., Щелконогов П.В. Транспортные машины. Учебное пособие для практических занятий

Подождите немного. Документ загружается.

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.2. Расчет ленточно-канатного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-91-

на грузовой ветви

грргрклгр

ω)βsinβcosω()2( ⋅⋅

′

+±⋅⋅⋅++= LqLqqqW

, (102)

на порожняковой ветви

поррпорклпор

ω)sinββcosω()2( ⋅⋅

′′

+±⋅⋅⋅+= LqLqqW

, (103)

где

рркл

,,,, qqqqq

′′′

− линейные силы тяжести, соответственно, груза, ленты,

каната, роликов-шкивов на грузовой и порожняковой ветвях, Н/м; в расче-

тах рекомендуется принимать q

= 150−500 Н/м (при В = 800−1 400 мм);

= 20−30 Н/м; ω

гр

= 0,013−0,027; ω

пор

= 0,016−0,032 − коэффициенты сопротив-

ления движению груза, соответственно, на грузовой и порожняковой ветвях.

Коэффициент К

′

, зависит от угла обхвата α, принимается в пределах

1,03−1,05.

Коэффициент сцепления каната с нефутерованным шкивом μ принима-

ется равным 0,12−0,18; с футеровкой − 0,4.

Минимальное натяжение каждого из канатов на грузовой ветви:

рклmin

)2)(46( lqqqS

′

⋅++÷=

где

′

= 5−8 м − расстояние между роликами-шкивами.

Пример расчета. Выполнить расчет ленточно-канатного конвейера,

используя следующие исходные данные:

годовая производительность карьера А = 3 млн т;

коэффициент неравномерности работы карьера К

н.р

= 1,1;

число рабочих дней в году n

раб

= 300;

число смен в сутки n

см

= 3;

продолжительность смены Т

см

= 8 ч;

насыпная плотность груза γ = 1,5 т/м

;

максимальный размер куска а

max

= 150 мм;

угол наклона конвейера β = 2°;

направления транспортирования груза − вверх;

расстояние транспортирования груза L = 300 м;

условия работы конвейера − хорошие, работа без загрязнений;

состояние атмосферы − сухая.

1. Определяем часовую производительность конвейера:

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.2. Расчет ленточно-канатного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-92-

458

83300

1,1

103

смсмраб

н.р

⋅⋅

⋅

Тnn

КА

т.

Принимаем конвейер КЛК-500 со следующими параметрами:

производительность Q = 500 т/ч;

ширина ленты В = 1 200 мм;

скорость υ = 2 м/с.

2. Осуществляем проверку соответствия ширины ленты принятого кон-

вейера заданной производительности:

86,005,0

5,112250

500

1,105,0

γυ

1,1

βо













⋅⋅⋅













⋅⋅⋅

КС

м.

Условие В

≤ В выполняется.

Проверяем ширину ленты по крупности куска:

В ≥ (2,3−2,5)а

max

;

В ≥ 2,5·150 ≥ 375 мм.

Условие выполняется.

3. Определяем распределенные сопротивления движению ленты:

на грузовой ветви

Н,20516402,0000339)035,0999,002,0(0003)252250681(

ω)βsinβcosω()2(

грргрклгр

=⋅⋅++⋅⋅⋅++=

=⋅⋅

′

+±⋅⋅⋅++= LqLqqqW

где

681

26,3

81,9500

υ6,3

⋅

Н/м;

250

Н/м;

,920

⋅

′

⋅

′

gМ

Н/м;

81,918

⋅

′′

⋅

′′

gМ

Н/м;

1553)42(

рр

=⋅=

′

−=

′′

м;

на порожняковой ветви

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.2. Расчет ленточно-канатного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-93-

поррпорклпор

ω)sinββcosω()2( ⋅⋅

′′

+±⋅⋅⋅+= LqLqqW

1008025,0000312)035,0999,0025,0(0003)252250( −=⋅⋅+−⋅⋅⋅+

Н.

4. Производим расчет сил натяжения в характерных точках изгиба

каната (расстановку точек начинаем с точки сбегания каната с приводного

шкива, рис. 3.4

;

сб1

SS =

;1008

сбпор12

−=+= SWSS

;424804,1)1008(04,1

сбсб23

−=−=⋅

′

= SSSKS

;845809,1)424804,1

(05,1

сбсб34

−=−=⋅

′

= SSSK

;287914,1)845809,1

(05,1

сбсб45

−=−=⋅

′

= SSSК

;91815420,1205164287914,1

сбсбгр56

+=+−=+= SSWSS

;66416220,1)91815414,1

(05,1

сбсб67

+=+=⋅

′

= SSSK

79717026,1)6641622,1(

05,1

сбсб7нб8

+=+=⋅

′

== SSS

КSS

Рис. 3.4. Расчетная схема ленточно-канатного конвейера (к примеру расчета)

Потребный угол обхвата α = 360°, коэффициент сцепления принимаем

равным 0,4. Тяговый фактор привода составляет

.2,1272,2

14,324,0αμ

⋅⋅⋅

Для определения S

нб

и S

сб

составим систему уравнений:







.2,12

,79717026,1

сбнб

В результате получаем

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.2. Расчет ленточно-канатного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-94-

.Н466190;Н460181;Н818172;Н6138

;Н2038;Н8137;Н5127;Н61215

нб765

432сб

====

SSSS

Для нормальной работы конвейера должны выполняться два условия:

1) S

нб

≤ S

сб

·е

μ·α

190 466 ≤ 15 612 ·12,2,

190 466 = 190 466;

2) S

min

= (6÷4)(q + q

+ 2q

)·

′

≤ S

где S

= 8 613 Н − наименьшее натяжение каната на грузовой ветви;

min

= 4(681 + 250 + 2·25)·5 = 19 620 Н,

19 620 > 8 613.

Условие не выполняется, поэтому осуществляем пересчет сил натяжения ка-

ната, приравнивая S

= S

min

. Тогда

.Н580307;Н016193;Н825183;Н62019

;Н68618;Н79617;Н11117;Н21125

нб765

432сб

====

SSSS

5. Определяем тяговое усилие по формуле

.Н840290)21125580307(03,021125580307

)(03,0

сбнбсбнбо

=++−=

=++−= SSSSW

6. Мощность привода составит

633

92,00001

2840290

η0001

дв

⋅

кВт.

7. Находим силу натяжного устройства:

907347961711117

32н.у

=+=+= SSS

Н.

Число прокладок в ленте устанавливается по полученному в расчете

значению S

нб

в зависимости от разрывной прочности выбираемой ленты.

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-95-

Целью расчета является определение параметров ленточно-

тележечного конвейера в зависимости от заданных условий эксплуатации.

Исходные данные: годовая производительность карьера; параметры,

характеризующие режим работы предприятия; расстояние транспортирова-

ния груза; физико-механические свойства транспортируемых грузов; условия

работы конвейера.

Особенности конструкции. Ленточно-тележечные конвейеры могут

служит для перемещения крупнокусковых скальных пород при буро-

взрывном способе разработки без предварительного вторичного их дробле-

ния перед транспортированием. Перемещение особо крупнокусковых пород

на этих конвейерах обеспечивается отсутствием перекатывания ленты на

грузовой ветви по роликоопорам. Конвейер (рис. 3.5

) образует два контура:

неприводной цепной из парных цепей с присоединенными к ним ходовыми

одноосными тележками, оснащенными дугообразными траверсами, и при-

водной ленточный с грузонесущей и тяговой лентой. Лента свободно лежит

на траверсах и увлекает их в движение посредством трения. Опыт эксплуата-

ции показал, что при ширине ленты 1 600 мм, конвейер может перемещать

груз с максимальным размером куска а

max

= 1 500 мм.

Особенности расчета. Расчет ленточно-тележечного конвейера ана-

логичен расчету ленточного конвейера (см. § 3.1) и выполняется с учетом по-

казателей, полученных экспериментальным путем.

Проверку принятой ширины ленты заданной производительности осу-

ществляют по формуле

В ≤

⋅⋅⋅

γυ

25,1

βо

, (105)

где Q − часовая производительность конвейера, т; С

− коэффициент формы

сечения груза на ленте, С

= 550−750; υ − скорость движения ленты,

υ = 1,5−2,0 м/с.

Ширина ленты должна быть В ≥ (1,1−1,3)а

max

, мм.

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.3. Расчет ленточно-тележечного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-96-

Рис. 3.5. Общий вид (а) и схема (б) ленточно-тележечного конвейера:

1 − лента; 2 − амортизирующие роликоопоры; 3 − цепи с тележками; 4 − роликоопоры для порожняковой ветви ленты

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.3. Расчет ленточно-тележечного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-97-

Распределенное сопротивление движению груза на участке грузоне-

сущей ветви ленты, где находятся ходовые тележки с дугообразными травер-

сами, определяют по формуле

βsin)(βcosω)2(

тлттлгр

⋅⋅++±⋅⋅++= LqqqLqqqW

, (106)

где

gМ

⋅

− линейная сила тяжести тележки (для В = 1 200−1 600 мм по

опытным данным q

= 400−750 Н/м); М

− масса ходовой тележки, кг; l

−

расстояние между тележками, l

= 1,0−1,5 м; ω

− коэффициент сопротивле-

ния движению тележек по направляющим, ω

= 0,0175−0,020.

Так как лента связана с траверсами только силами трения, необходимо

проверить условие отсутствия проскальзывания ленты по траверсам:

,ω)2(

лллл

⋅+≥⋅ qqfq

(107)

где f − коэффициент трения ленты по траверсам (при сухой ленте f = 0,5−0,6;

при влажной f = 0,3−0,4).

Пример расчета. Выполнить расчет ленточно-тележечного конвейера,

используя следующие исходные данные:

годовая производительность карьера А = 1 млн т;

коэффициент неравномерности работы карьера К

н.р

= 1,1;

число рабочих дней в году n

раб

= 305;

число смен в сутки n

см

= 3;

продолжительность смены Т

см

= 8 ч;

насыпная плотность груза γ = 2,5 т/м

;

максимальный размер куска а

max

= 1 000 мм;

угол наклона конвейера β = 2°;

направление транспортирования груза − вверх;

расстояние транспортирования груза L = 200 м;

тип ленты − РТЛ-5000;

состояние атмосферы − влажная;

условия работы конвейера − удовлетворительные, загрязнения.

1. Часовая производительность конвейера составит

150

305

1,1101

смсмраб

н.р

⋅⋅

⋅

Тnn

КА

т.

Принимаем конвейер КЛТ-200 со следующими параметрами:

производительность Q = 200 т/ч;

ширина ленты В = 1 600 мм;

скорость движения υ = 1,5 м/с.

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.3. Расчет ленточно-тележечного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-98-

2. Осуществляем проверку соответствия ширины ленты принятого кон-

вейера заданной производительности:

34,0

5,215,1700

200

25,1

⋅⋅⋅

=В

м.

Условие В

≤ В выполняется.

Проверяем ширину ленты по крупности куска:

В ≥ (1,1−1,3)а

max

;

В ≥ 1,3 · 1 000 ≥ 1 300 мм.

Условие выполняется.

3. Расчет распределенных сопротивлений движению груза и сил натя-

жений ленты в характерных точках ее изгиба производим по расчетной схеме

(рис. 3.6

Рис. 3.6. Расчетная схема ленточно-тележечного конвейера

(к примеру расчета)

Для данной схемы принимаем длины участков: L

4−5

= 2 м, L

5−6

= 190 м,

6−7

= 8 м, тогда

Н,146035,0

2)863363(99,0202,0)284863363(

sin)(βcosω)(

54л54гррлгр

=⋅⋅++⋅⋅⋅++=

=⋅⋅++⋅

⋅⋅

′

++=

−−

−

LqqLqqqW

где

363

5,16,3

81,9200

υ6,3

⋅

Н/м;

86381,96,155

лл

=⋅⋅=⋅⋅= gВМq

Н/м;

284

81,929

⋅

′

⋅

′

gМ

Н/м;

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.3. Расчет ленточно-тележечного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-99-

Н;20322035,0190)750863363(

99,01900175,0)7502863363(

βsin)(βcosω)2(

65тл65ттлгр

=⋅⋅+++

+⋅⋅⋅⋅++=

=⋅⋅+++⋅⋅⋅++=

−−

−

LqqqLqqqW

;Н584035,08)863363(99,0802,0)284863363(

βsin)(βcosω)(

76л76гррлгр

=⋅⋅++⋅⋅⋅++=

=⋅⋅++⋅⋅⋅

′

++=

−−

−

LqqLqqqW

,Н3001035,020086399,0200025,0)85863(

βsinβcosω)(

лпоррпор

−=⋅⋅−⋅⋅⋅+=

=⋅⋅−⋅⋅

⋅

′′

+= LqLqqW

где

81,926

⋅

′′

⋅

′′

gМ

Н/м.

Сопротивление на загрузочном устройстве определяем по формуле

81,9

5,1363υ

⋅

Н.

Находим силы натяжения ленты в характерных точках ее изгиба:

;

сб1

SS =

;3001

сбпорсб2

−=+= SWSS

;326102,1)3001(02,1

сбсб23

−=−=⋅

′

= SSSKS

;243102,183326102,1

сбсбз34

−=+−=+= SSWSS

;097102,1146243102,1

сбсбгр45

−=+−=+=

−

SSWSS

;1062102,120322097102,1

сбсбгр56

+=+−=+=

−

SSWSS

.6902102,15841062102,1

сбсбгр6нб7

+=++=+==

−

SSWSSS

Для приводного барабана без футеровки при угле обхвата α = 180° тя-

говый фактор составил (см. табл. 3.8

)

.87,1

αμ

⋅

Решив систему уравнений

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.3. Расчет ленточно-тележечного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-100-







,87,

,6902102,1

сбнб

получаем

.Н71154;Н12754;Н92431

;Н77831;Н69531;Н07331;Н37332

нб65

432сб

===

====

SSS

SSSS

Для нормальной работы конвейера должны выполняться 3 условия:

1) S

нб

≤ S

сб

· е

μα

54 711 ≤ 1,87·32 373,

54 711 < 60 538 − условие выполняется;

2) q

·f ≥ (q

+ 2q

)·ω

863·0,4 ≥ (863 + 2·750)·0,0175,

345 > 41− условие выполняется;

3) S

min

= (5÷10)(q + q

)·

′

≤ S

min

=10(363 + 863)·1 = 12 260 Н,

12 260 < 31 695 − условие выполняется.

4. Рассчитаем тяговое усилие и мощность привода:

,Н95024)37332

71154(03,03733271154

)(03,0

сбнбсбнбо

=++−=

=++−= SSSSW

дв

кВт41

92,

00001

5,195024

η1000

⋅

Сила натяжного устройства

Н768626953107331

32н.у

=+=+= SSS

Сопротивление разрыву ленты

Н/мм307

6001

971154

зmax

⋅

КS

Такая прочность обеспечивается принятой в расчете лентой РТЛ-5000.