Л 1.3. Основы выбора машин непрерывного транспорта

Одна и та же транспортная операция обычно может быть выполнена различными машинами непрерывного транспорта. При проектировании транспортных установок стоит задача наиболее рационального выбора машин, обеспечивающих наибольший технический и экономический эффект при внедрении в производство.

Факторы, учитываемые при выборе машин непрерывного транспорта:

- свойства транспортируемых грузов; расположение пунктов загрузки и разгрузки, а также расстояние между ними;

- потребная производительность машин;

- требуемая степень автоматизации производственного процесса, обслуживаемого проектируемой транспортной установкой;

- способ хранения груза в пункте загрузки (в бункерах, штабелях, на стеллажах и т. п.) и характе­ристика устройства, принимающего груз (конвейер, бункер, технологическая машина и т. п.);

- характеристика места установки транспортного устройства (на открытой местности, в отапливаемом или неотапливаемом помещении);

- размеры пространства, отводимого под транспортирующую установку; конфигурация трассы; особые факторы, вызванные спецификой обслужива­емого установкой производства (недопустимость пыления, шума);

- возможность частого изменения трассы транспортирования или системы адресования; требования техники безопасности и др.

Л 1.4. Технико-экономические показатели машин непрерывного транспорта

После того как выбраны возможные варианты транспортных установок, необходимо произвести технико-экономический анализ этих ва­риантов. При выполнении такого анализа определяют капитальные затраты, эксплуатационные расходы, служащие основным критерием при выборе оптимального варианта; натуральные по­казатели: расход электроэнергии, расход металла, число штатных единиц персонала, обслуживающего транспортную установку, выработку на одного человека в год транспортируемого груза (в тысячах тонн).

Капитальные затраты состоят из стоимости узлов оборудова­ния транспортной установки, определяемой по прейскурантам заводов-изготовителей; стоимости транспортирования и монтажа оборудования; стоимости строительных работ, связанных с установкой и эксплуатацией оборудования, учитывающей жилищное строительство для персонала транспортирующей системы.

ЛЕКЦИЯ № 2 ТРАНСПОРТ СОБСТВЕННЫМ ВЕСОМ

Л 2.1. Кинематические параметры материальной точки на неподвижной наклонной плоскости

На частицу материала, расположенную на плоскости, дей­ствуют следующие статические силы: сила тяжести G, нор­мальная реакция плоскости N и сила трения частицы о плос­кость F, направленная в сторону, противоположную направлению движения (рис. 2.1).

Рисунок 2.1. Схема статических сил, действующих на тело на неподвижной наклонной плоскости

Если вектор силы тяжести проходит внутри контура опорной поверхности частицы, то последняя перемещается по плоскости со скольжением, а если вне контура опорной поверхности, то перемещение сопровождается перекатыванием. Ниже рассмотрено перемещение частиц со скольжением.

Разложим силу тяжести G на две составляющие: перпендикулярную (нормальную) G cos β и продольную (тангенциальную) G sin β.

Из условия равновесия сил в направлении, перпендикулярном движению, получим

N = G cos β (2.1)

Сумма статических сил в направлении движения составляет

P = G sin β - F (2.2)

Сила трения равна

F = G cos β, (2.3)

где — коэффициент трения в движении частицы по плоско­сти, средние значения которого могут быть приняты по табл. 2.1.

Т а б л и ц а 2.1

Материал и условия скольжения	Коэффициент трения	Угол рав­новесия β, град
Уголь по почве ..................................... Уголь по деревянным рештакам ........ Уголь по стальным листам .................. Антрацит по стальным листам ………. Антрацит по эмалированным листам .. Руда по стальным листам …………….	0,7—0,8 0,6-0,7 0,3-0,5 0,27-0,3 0,19-0,23 0,7-1,4	35—38 30-35 17-25 15-17 11—13 35-55

Подставляя выражение (2.З) в выражение (2.2), получим

P=G(sin β -f∙cos ∙β) (2.4)

Применяя принцип Даламбера, получим следующую зависимость:

=G(sin β -f∙cos ∙β) (2.5)

где — ускорение движения частицы, м/сек².

Отсюда

j = g(sin β -f∙cos ∙β) м/сек². (2.6)

Ускорение движения частицы (j>0) имеет место, если

sin β >f₁ cos β (2.7)

или

tg β > f₁ (2.8)

Замедленное движение (j<0) будет, если

sin β < f₁ cos β (2.9)

или

tg β< f₁ (2.10)

Если начальная скорость частицы равна нулю, то условие отсутствия трогания с места запишется

tg β< f₀ (2.11)

где f₀ —коэффициент трения скольжения в покое.

При

tg β = f₁ j = 0 (2.12)

и движение будет происходить с постоянной скоростью.

Угол , определяемый условием (2.12), называется. «углом равновесия» (табл. 2.1).

Для определения скорости движения тела в функции пройденного пути L составляем уравнение живых сил:

PL = G(sin β -f∙cos ∙β) L (2.13)

Отсюда получим

2 g(sin β -f∙cos ∙β) (2.14)

или

2jL (2.15)

При заданных начальной скорости и пути конечная скорость составит:

(2.16)

При выполнении условия (2.8) , (2.9) и при «угле равновесия», найденном при условии (2.12) .

Если угол наклона меньше «угла равновесия» (sin β -f∙cos ∙β) < 0 и , то конечная скорость выражается мнимым числом. Это свидетельствует о том, что частица, двигаясь замедленно, остановится раньше, чем пройдет заданный путь L. Максимальный путь, который пройдет частица до оста­новки при условии (2.10), получим, полагая в уравнении (2.14)

(2.17)

Поскольку

; (2.18)

где Н и — соответственно вертикальная и горизонтальная проекции пути скольжения (см. рис. 2.1).

На основании выражений (2.18) уравнение (2.14) принимает вид

(2.19)

Из этого уравнения видно, что конечная скорость зависит от Н и .

Поскольку , то уравнение (2.19) может быть запи­сано в виде

(2.20)

Для заданных Н, L, и

(2.21)

Для заданных Н, и

(2.22)

Для заданных β, и

(2.23)

Время скольжения

(2.24)

Иногда, при разработке пластовых месторождений приме­няется диагональное расположение линии забоя (рис. 2.2). Оп­ределим для этого случая действительный угол наклона линии скольжения материала.

Имеем

, (2.25)

, (2.26)

, (2.27)

где Н - вертикальная высота этажа, м;

L - длина линии забоя, м;

Н_н - наклонная высота этажа, м;

Β - угол падения пласта, град;

- угол линии забоя с горизонталью в плоскости пласта.

Подставляя выражение (2.27) в выражение (2.25), получим:

(2.28)

или

(2.29)

Рисунок 2.2. Диагональное расположение линии забоя

Окончательно, на основании выражения (2.27),

(2.30)

Зависимостью (2.30) пользуются также при проектировании диагонально расположенных спускных желобов.