
книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие
.pdfПри очистке воздуха, выпускаемого в атмосферу, эффект пылезадержания лучше определять количеством пропущенной, а не уловленной пыли:
І = 1 - т і . |
(XI.46) |
Эффект пылезадержания циклонов обычно не превышает 85%• В установках для транспортирования фрезерной крошки эффект отделения торфа получается более высоким (около 95%), что объ ясняется фракционным составом фрезерной крошки, в которой около 50% частиц имеют размер более 0,5 мм. Однако и это не большое количество торфа (около 5%), уносимого из циклонов, с точки зрения санитарных норм, является недопустимым. Поэтому при проектировании новых установок стремятся к более эффектив
ному задержанию мелких фракций фрезерного торфа. Гидравлическое сопротивление циклонов пропорционально ве-
°вх личине —- ѴвДля подсчета сопротивления циклонов пользуются
2ё
формулой
= |
(XI.47) |
где ивх скорость аэросмеси |
во входном патрубке циклона, м/с; |
£ц — коэффициент сопротивления циклона.
Коэффициент сопротивления для данной конструкции циклона определяется экспериментально. При правильно сконструирован ных цилиндрических циклонах коэффициент сопротивления не дол жен превышать 2—3.
Полное сопротивление циклонов Рк при нормальной их экс плуатации обычно колеблется от 40 до 70 кгс/м2.
Подбор вентилятора и расчет потребной мощности для его привода
Общее сопротивление системы при транспортировании мате риала определяется как сумма потерь на отдельных участках пнев моустановки, т. е соединенных последовательно,
|
Робщ = |
5 |
р і> |
(ХІ.48) |
|
|
ГС—1 |
|
|
где |
п — число участков. |
|
|
|
Количество воздуха, пропускаемого через систему, |
|
|||
|
Q o m = |
Q + |
Q n p - |
(XI.49 |
где |
Q — количество воздуха, поступившего в систему; |
|
Qnp — количество воздуха, проникшего в систему через неплот ности.
Обычно QnP принимается равным 10% от количества воздуха, поступающего в систему через сопло или коллектор, т. е. Qnp=
=0,1 Q, тогда <Зобщ= 1,1 Q.
Вторфяной промышленности в большинстве случаев приме
няются пневмотранспортные установки, в которых в качестве воз духодувной машины используются центробежные вентиляторы среднего и высокого давления.
Для того чтобы обеспечить нормальный процесс транспортиро вания, центробежный вентилятор должен развивать давление, спо собное преодолеть сопротивление всей системы при заданном ре жиме транспортирования.
Подбор вентилятора для пневмосистемы производят по вычис ленным значениям <20бщ и Р0бщ и характеристике вентилятора.
' Мощность двигателя, потребная для привода вентилятора,
N = ; л. с-і (XI.50)
75т|в%і
где т|в — к. п. д. вентилятора; т)м — к. п. д. механической передачи.
Раздел пятый
МАШИНЫ И КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ И ПРОИЗВОДСТВА ТОРФЯНОГО КУСКОВОГО ТОПЛИВА
Глава XII
ГЛУБИННЫЙ (КАРЬЕРНЫЙ) ДОБЫВАЮЩИЙ КОМПЛЕКС
§49. КЛАССИФИКАЦИЯ ДОБЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ
ИИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Споявлением и развитием добычи фрезерного торфа производ ство кускового торфяного топлива в народном хозяйстве стало сокращаться.
Внастоящее время область применения кускового торфяного топлива ограничивается коммунально-бытовыми потребностями. Однако можно предполагать, что с повышением качества куско вого топлива и снижением его себестоимости область применения кускового торфяного топлива значительно расширится. Для новых масштабов потребуются и новые, более производительные машины.
Выемка торфа из залежи для производства кускового топлива осуществляется тремя способами: глубинным (карьерным), по верхностно-послойным и щелевым.
Отличительной особенностью их является влажность экскавируемой массы. При глубинном способе торф извлекается наибо лее повышенной влажности — 87—89%, при поверхностно-послой ном— 70—75%, при щелевом — 84—85%.
Таким образом, при поверхностно-послойном способе извле кается менее влажная масса, но и наиболее трудно перерабатывае мая. В настоящее время добыча торфа для кускового топлива производится глубинным (карьерным) и щелевым способами.
В состав глубинного добывающего комплекса входит: экскава тор, машина для формования и стилки торфа, машина для укладки фигур сушки и машина уборочно-траиспортирующая.
В комплексе для щелевого способа добычи кускового торфа участвуют фрезформовочный комбайн, уборочно-транспортирую щая машина и машина для укладки фигур сушки (при плохих по годных условиях). Для сокращения сроков сушки мелкокускового
торфа и повышения сезонного сбора с единицы площади торфяной залежи в комплекс машин вводится агрегат вентиляционной суш ки кусков в штабеле.
§ 50. ЭКСКАВАТОРЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ ТОРФА
Экскаваторный способ добычи торфа осуществляется комплек сом машин, состоящим из многоковшового торфодобывающего экс каватора, выполняющего выемку торфа влажностью 87—89% и его
переработку; стилочной машины, производящей транспортирова ние переработанной торфяной массы на поля сушки, формование
ивыстилку торфяных кусков; машины для сушки кускового торфа
имашины по уборке торфа в штабели.
Экскаваторный способ добычи торфа имеет значение для полу чения кускового торфяного топлива для коммунально-бытовых целей.
В настоящее время выпускается экскаватор УТЭП-ЗД и подго тавливается к выпуску облегченный экскаватор МТК-14.
Многоковшовый торфодобывающий экскаватор УТЭП-ЗД пред ставляет собой однорядный многоковшовый агрегат на гусеничном ходу. Он работает в комплекте со стилочной машиной СМД-4. Ос новные узлы машины: ковшовая рама, привод ковшовой цепи, механизм подъема, поворота и подвески ковшовой рамы; управ ление ковшовой рамой и конвейером; портал, пресс, конвейер, бун кер, редуктор, привод пресса и ковшовой рамы; распределитель ный вал, гусеничная тележка, рама машины, двигатель, управле ние механизмом передвижения и бункером.
Экскаватор МТК-14
Экскаватор торфодобывающий многоковшовый МТК-4 (рис. 143) предназначен для добычи кускового торфа на беспнистых залежах низинного типа на глубину 4,5 м. Экскаватор со стоит из следующих основных узлов: экскавирующего устройства, поворотной рамы, торфоперерабатывающего механизма, промежу точного шнека, бункера-накопителя с разгрузочным скребковым конвейером, силовой установки с трансмиссией, рамы, гусеничного хода, управления и кабины. Кинематическая схема МТК-14 при ведена на рис. 144.
Экскавирующим устройством является ковшовая рама, в верх ней части которой смонтирован ведущий вал со звездочками-ше стигранниками, а в нижней части — направляющие колеса с на тяжным устройством.
Привод ковшовой цепи осуществляется от гидродвигателя че рез двухступенчатый цилиндрический редуктор и цепную передачу. Ковшовая рама укреплена шарнирно на консоли поворотной рамы и подвешена на троссе. Подъем ковшовой рамы осуществляется гидроцилиндром через уравнительный блок. Во избежание обра-
Рис. 143. Общий вид экскаватора МТК-14: G -- вид сбоку; б — вид сверху
ю
со
“Ч
ïï
1F
Рис. 144. Кинематическая схема экскаватора МТК-14
зоваиня навала торфяной массы под ковшовой рамой нижняя ков шовая цепь двигается в приемном желобе, который состоит из трех секций: одной основной и двух съемных. В зависимости от глу бины экскавации длина приемного желоба меняется. Приспособ ление для очистки ковшей смонтировано на ведущем валу.
Поворотная рама представляет собой сварную металлоконст рукцию с центральной колонкой, которая является осью поворота рамы. Поворот рамы осуществляется двумя гидроцилиндрами, установленными на портале. Расход масла через цилиндры в зави симости от угла поворота рамы регулируется дросселем, чем до стигается изменение скорости поворота ковшовой рамы в преде лах ширины забоя (10 м). Таким образом, сохраняется приблизи тельно постоянная величина заполнения ковшей и равномерная производительность экскавации. Торфоперерабатывающим меха низмом является пресс Рогова. Пресс установлен на раме экска ватора. Привод пресса осуществляется от выходного вала разда точного редуктора через кулачковую муфту.
Привод скребкового конвейера осуществляется от гидродвига теля через цилиндрический редуктор. Скребковый конвейер поверт нут относительно оси машины на 25° и относительно платформы на 20°. Промежуточный шнек установлен на горловине пресса. Гу сеничный ход экскаватора — цевочный, с жесткой подвеской и ин дивидуальным приводом гусениц. Механизм передвижения гусе ниц, натяжное устройство, траки, опорные и поддерживающие кат ки унифицированы с торфяным погрузочным краном КПТ-1 и ТЭ-ЗМ. Привод гусениц осуществляется от гидромоторов, встроен ных в корпуса механизмов передвижения. Благодаря раздельному приводу гусеницы могут двигаться в разные стороны. Это обеспе чивает поворот экскаватора вокруг собственной оси.
Силовая установка экскаватора включает в себя двигатель АМ-01 и раздаточный редуктор. Отбор мощности от двигателя на раздаточный редуктор производится через карданную передачу трактора Т-4. Двигатель установлен на кронштейнах на раме экс каватора. Раздаточный редуктор со встроенными насосами 11МИ-10 установлен на раме экскаватора. Управление рабочими органами — гидромеханическое и сосредоточено в кабине" водителя. Управление муфтой сцепления двигателя, кулачковой муфтой тор фоперерабатывающего механизма и акселератором — рычажно механическое и тросо-блочное.
Поворот ковшовой рамы от 0 до 60° |
или |
обратно составляет |
ц и к л э к с к а в а т о р а . После каждого |
цикла |
происходит его пе |
редвижка. Расстояние передвижки зависит от глубины экскавации, обеспечивающей заполнение ковшей.
Для переработки торфяной залежи на УТЭП-ЗД и МТК-14 устанавливаются прессы. Торфяная масса после переработки ста новится достаточно однородной, а при высыхании в кирпичах при обретает значительную прочность и высокий объемный вес.
При работе на низинной залежи нормальной эксплуатационной влажности применяются прессы на верховых залежах низкой сте
пени разложения или на низинной |
пересушенной •—■молотковые |
|
дробилки. |
1 |
|
На переработку торфяной залежи эксплуатационной влажности |
||
в прессе экскаватора затрачивается |
около 0,6 кВт-ч на 1 м3 тор |
фа-сырца, а в осевой дробилке при влажности залежи 82—84% — около 2—-1,8 кВт-ч. Производительность экскаватора за час чистой работы 124 м3. Вес экскаватора (без торфа) 25,6 т.
Определение производительности и мощности многоковшового экскаватора и ковшового устройства
Мощность, необходимая для работы многоковшового экскава тора,
|
Л = ЛСЛК— , |
|
(XII. 1) |
|
|
4 |
|
|
|
где |
Лс — производительность за секунду, м3; |
I м3 торфа, |
||
|
А к— удельные затраты энергии |
на |
экскавацию |
|
кгс • м; |
|
|
|
|
|
■ц•— к. п. д. от вала двигателя до ковша. |
|
||
В свою очередь, производительность экскаватора за секунду |
||||
|
Я с = BHW, |
|
|
(XII.2) |
где |
В ■— ширина карьера, м; |
|
|
|
|
Н — глубина карьера, м; |
|
|
|
|
\Ѵ — поступательная скорость экскаватора; |
|
||
д л я к о в ш о в о й р а м ы |
|
|
|
|
|
Яс = 3600г — -^- , |
|
(ХП.З) |
|
|
û |
kp |
|
|
где |
і — геометрическая емкость ковша, м3; |
|
||
|
V —-скорость движения ковшовой цепи, м/с; |
|
||
|
а — шаг цепи; |
|
наполнения |
и разрыхле |
kn и kp — коэффициенты соответственно |
||||
|
ния; |
|
|
|
д л я э к с к а в а т о р а , с н а б ж е н н о г о к о с и н у с - п е р е д а
ч е й (рис. 145), |
|
Я с = ЯтахЯЯш0, |
(XII.4) |
где Ятах — максимальная кривизна дуги, описываемая |
ковшовой |
рамой, м; |
|
Я — глубина карьера; |
карьера; |
D — величина передвижения экскаватора вдоль |
«о — угловая скорость |
|
вращения |
верхнего поворотного |
|
строения при |
угле |
ß= 0°. |
знать усилия, прихо |
|
При расчете ковшовой |
цепи |
необходимо |
дящиеся на ковш, которые подсчитывают как произведение сече ния стружки, срезаемой ковшом, на коэффициент сопротивления резанию при экскавации,
P = fk (XII.5)
Рис. 145. К расчету производительности многоковшового экскаватора с поворотной платформой
Сечение стружки, срезаемой ковшом, зависит от ряда парамет ров экскавации, способа выемки торфяного грунта из карьера, а также положения ковшовой рамы относительно ходовой части экс каватора, которая определяется углом ß.
Сечение стружки
f = àb,
где Ö— толщина стружки; b — ширина стружки.
При ß= 0 ширина стружки |
равна ширине |
ковша, а толщина |
|
с |
W |
■ |
(XII.6) |
о = а — sin а ,, |
|||
|
V |
|
|
где ар— угол наклона ковшовой рамы экскаватора.
При 0°<ß<90° (рис. 146) ширина стружки равна ширине ков-
ша, а толщина |
|
|
|
|
||
ô = а — |
sin а , cos ß, |
(XII.7) |
||||
|
|
V |
|
|
|
|
где ß — угол |
поворота ковшовой |
|||||
рамы относительно ходовой части |
||||||
При |
экскаватора. |
|
|
|||
ß= 90° |
толщина стружки |
|||||
равна заглублению |
ковшовой |
|||||
рамы, а ширина |
|
|
|
|||
b — а — |
-----— |
' |
-- |
•. |
(XII.8) |
|
V |
/ |
|
, |
Ц-/ \ іі |
|
|
|
|/ |+(т) |
|
|
|||
Для экскаватора, снабженного |
||||||
косинус-передачей |
(см. рис. 145), |
|||||
сечение стружки, |
срезаемой ков |
|||||
шом, |
|
|
|
|
|
|
Рис. 146. Схема к определению тол |
fo = |
--------------2-----------------“ |
о . |
( X I I . 9 ) |
||
щины стружки при ß = D0’ |
|
|
V |
|
|
|
где До — кривизна дуги, описываемой ковшовой рамой на глубине карьера 0,5 Я;
а — угол наклона ковшовой рамы;
®о — угловая |
скорость вращения верхнего поворотного строе |
ния при |
угле ß = 0°. |
Соотношение между поступательной скоростью экскаватора и скоростью ковшовой цепи определяется из равенства объема приз
мы, срезаемой ковшом |
с поверхности забоя, и геометрической ем |
||||
кости ковша |
|
|
|
|
|
|
|
flik„ = |
ikH, |
(ХИЛО) |
|
где h — длина поверхности забоя. |
|
найдем соотно |
|||
Подставляя в выражение |
(XI 1.10) значение f, |
||||
шение между скоростями. Так, при ß= 0 |
|
||||
W_ _ |
Jhi |
1 |
(XII. 11) |
||
V |
h |
кр |
abnsin ocP |
||
|