4.3.3.2 Особенности расчета ковшового конвейера

Расчет ковшового конвейера выполняется в два этапа: предварительное определение основных параметров и ходовой части по исходным данным; поверочный расчет с параметрами, определенными в первом этапе [1].

Производительность ковшового конвейера

, (4.31)

где v₀ – объем ковша, л;

v = 0,16–0,4 м/с – скорость конвейера;

ψ = 0,7–0,85 – коэффициент заполнения ковшей (меньшее значение для кусковых, большее – для хорошо сыпучих пылевидных и зернистых грузов);

а_к – шаг ковшей, м.

Размеры ковша проверяют по условию кусковатости.

Предварительное натяжение тяговых цепей

S_max = {S₀+ω[(q_г+q₀)L_г+q₀L_х] + (q_г+q₀)H}(1+0,1y), (4.32)

где S₀ – начальное натяжение цепей, принимается S₀ = 20–30 кН;

L_г – длина загруженных горизонтальных участков, м;

L_х – длина порожних горизонтальных участков, м;

Н – высота подъема груза, м;

у – количество поворотных устройств (включая НУ).

Расчетное усилие на одну цепь

S_расч = 1,15 S_max / 2. (4.33)

Расчет размеров тяговых цепей проводится с учетом динамических нагрузок. По расчетному усилию выбирают тяговую цепь и определяют нагрузки q₀ и q_г, q₀ – распределенная масса движущихся частей, q₀ = (250–300)В, В – ширина ковша, м; q_г – распределенная масса груза на 1м полотна конвейера, q_г = Q / 3,6 v.

Определение сил сопротивлений.

На горизонтальных прямолинейных участках:

– для загруженной ветви W_г = (q_г + q₀) L_г ω;

– для холостой ветви W_х = q₀ L_х ω.

На поворотных и натяжных устройствах

W_зв = S_n-1 (ξ – 1), (4.34)

где S_n-1 – натяжение перед поворотным устройством, Н;

ξ – коэффициент сопротивления движению на ходовой части на поворотных и натяжных устройствах.

Сопротивления на разгрузчиках

W_р = 1,2 (m_к g + q_г t_к ), (4.35)

где m_к – масса порожнего ковша, кг;

t_к – шаг ковша, м.

Максимальное натяжение цепей S_max = S_нб.

Окружное усилие на приводных звездочках

P₀ = S_нб – S_сб (4.36)

Крутящий момент на приводном валу

М_пр = (Р₀ D₀) / 2 η_пр , (4.37)

где D₀ – диаметр начальной окружности приводных звездочек, см;

η_пр = 1 / ξ – кпд привода вала.

Мощность электродвигателя

N = v k₃ ΣW / η, (4.38)

где k₃ – коэффициент запаса;

По рассчитанной мощности двигатель выбирается по каталогу.

Тормозной момент

М_т = (q_г H – c_тΣW)(D₀ / 2)η_пр = [q_г Н – с_т (Р – q_г Н)] (D₀ / 2)η_пр , (4.39)

где с_т – коэффициент уменьшения сопротивлений.

Подробный тяговый расчет производится методом обхода по контуру (рис. 4.36), начиная с точки наименьшего сопротивления – точки (0), формулы для расчета представлены в табл. 4.5.

Рис. 4.36. Схема для подробного тягового расчета

Поверочный тяговый расчет заключается в определении и последовательном суммировании сил сопротивления по контуру трассы: от точки наименьшего натяжения по направлению движения; от точки наименьшего натяжения против направления движения до привода.

Таблица 4.5

Формулы к подробному тяговому расчету ковшового конвейера

№ точки	Формула к расчету
Расчет по направлению движения
0	S0 = Smin = 20–30 кН
1	S1 = S0 + q0 ω ℓ0-1
2	S2 = S1 + (qг + q0 ) ω ℓ1-2
3	S3 = S2 + S2 (ξ – 1) + (qг + q0 ) (D0 / 2)ξ
4	S4 = S3 + (qг + q0 ) Н3-4
5	S5 = S4 + S4 (ξ – 1) + (qг + q0 ) (D0 / 2)ξ
6	S6 = S5 + (qг + q0 ) ω ℓ5-6 + 12 (mк g + qг tк )
7	S7 = S6 + q0 ω ℓ6-7 = Sнб
Расчет против направления движения
8	S8 = S0 + q0 (D0 / 2)ξ – S0 [1 – (1/ξ)]
9	S9 = S8 + q0 Н8-9 = Sсб