книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок
..pdfправлением ее скорости vа в момент вылета из ковша. Ско рость v а является геометрической суммой скорости скольже ния vc и окружной скорости сor (рис. 214). Построение траек тории полета частицы может быть произведено в косоугольной системе координат, как это показано на рис. 47.
Рис. 214. К построению тра |
Рис. 215. |
Построение |
||
ектории полета частицы мате |
профиля кожуха голов |
|||
риала при центробежной раз |
ки элеватора при |
цент |
||
грузке |
элеватора |
робежной |
разгрузке |
|
Аналогично |
можно построить |
траектории |
других |
частиц, |
отрыв которых от ковша будет происходить в другие моменты времени. Огибающая всех траекторий, нанесенных на один
чертеж, |
и определяет профиль |
кожуха |
головки |
элеватора |
||
(рис. 215). |
|
|
|
|
ковшей |
|
Интенсивная разгрузка происходит после поворота |
||||||
на угол |
15—20° Поэтому построение следует начинать |
с точ |
||||
|
ки |
М, |
расположенной |
у |
кромки |
|
|
ковша «при повороте его на угол |
|||||
|
15—20° |
Остальные точки целесооб |
||||
|
разно |
выбрать |
.вблизи |
наружной |
||
|
стенки |
ковша (точки М2, М3 и др.). |
||||
2. Гравитационная разгрузка
При гравитационной разгрузке струя материала получается ком пактной и поэтому достаточно опре делить траектории двух точек, рас положенных на внутренней стенке ковша (верхняя граница струи вы брасывания не имеет практического значения). Одну из точек целесооб
разно выбрать в месте стыка задней стенки с днищем (точка Mi на рис. 216) и вторую — на наименьшем радиусе поворота (точка М2).
Точка К пересечения траектории полета частицы с верти калью, проведенной от оси О на расстоянии г+А , определяет положение отводящей течки. Понятно, что из двух построен ных траекторий (на рис. 216 показана только одна траектория) и двух полученных таким образом точек К окончательно сле дует принять ту, которая располагается ниже.
§ 5. МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ И УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЭНЕРГИИ
При |
детальном |
расчете |
мощность двигателя определяется |
по формулам (199), |
(200) и |
(203). |
|
Мощность двигателя на приводном валу вертикального эле |
|||
ватора |
(без учета |
потерь в приводном механизме) можно |
|
приближенно определить по уравнению |
|||
|
|
|
( * ’ 15 + |
klkiV)' |
квт' |
|
|
(1369) |
|
где |
Я — |
высота подъема элеватора, м; |
|
|
|
||||
&1, |
&2— коэффициенты, значения |
которых |
приведены в |
||||||
|
|
табл. 54 [12]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а бл и ц а 54 |
|
|
|
|
|
|
Типы элеваторов |
|
|
|
|
Характеристика |
Ленточные |
| |
Одноцепные |
| |
Двухцепные |
||||
|
|
|
Типы ковшей |
|
|
|
|||
элеваторов и |
|
|
|
|
|
|
|||
ковшей |
Глубокие |
С бортовы |
Глубокие |
С бортовы |
Глубокне |
С бортовы |
|||
|
|
||||||||
|
|
и мелкие |
ми направ |
и мелкие |
минаправ |
|
и мелкие |
ми направ- |
|
|
|
|
ляющими |
|
|
ляющими |
|
|
ляющими |
Коэффициенты: |
2,5 |
2,0 |
|
1,5 |
1,25 |
|
1,5 |
1,25 |
|
* 1 - |
|
|
|
||||||
k 2 |
|
1,6 |
|
1,1 1,3 |
0,8 |
|
1,3 |
0, 8 |
|
Первым слагаемым выражения (1369) определяется мощ ность на подъем материала с учетом коэффициента запаса 1,15, а вторым— вредные сопротивления движению элементов установки.
Расход энергии определяется по формулам (212) и (213).
§ 6. СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК РАСЧЕТА ЭЛЕВАТОРА
При расчете определяют емкость ковша и шаг их располо жения, запас прочности тягового органа, усилия натяжного устройства, мощность и тип двигателя, расход энергии на транспортирование и запас сил на трения на ведущем бара бане (для ленточных элеваторов).
1 . При заданной производительности определяется необхо димая погонная емкость ковшей. В соответствии со стандартом выбирается шаг звеньев (тип) цепи, тип ковша и межковшо вый шаг.
2.Производится определение сопротивлений движению на прямолинейных участках элеватора и сопротивление зачерпы ванию.
3.Определяются натяжения тягового органа «по точкам»,
тяговое усилие и усилие натяжного устройства (глава |
II, |
§ 3). |
||
4. Производится определение динамических нагрузок |
(гла |
|||
ва III, § 6 ). |
|
|
|
|
5. Вычисляется |
действительный |
запас прочности |
тягового |
|
органа. |
|
|
|
|
6 . Определяется мощность двигателя и выбирается двига |
||||
тель. |
|
|
|
|
7. Определяется |
расход энергии |
на транспортирование. |
||
8. Для ленточного элеватора определяется запас |
сил |
тре |
||
ния на ведущем барабане (глава II, § 4 ). |
|
|
||
Подставляя выражения (1370) и (1371) в формулу (279). получим
« = 6 0 j£ L sn -d .m l*
4
ИЛИ |
|
Q = l5irD2s/r-p|>:=s47D8s/rp]>, m/ч. |
(1372) |
При транспортировании материала вверх под некоторым углом р наблюдается снижение производительности тем боль шее, чем больше р. Это рекомендуется учитывать введением в
формулу (1372) поправочного коэффициента с [70; 71]
Q = A7D2snfC^, т/ч, |
(1373) |
где |
|
с = 1 - 0 ,0 2 0 ° . |
(1374) |
В выражении (1374) угол р в градусах. Эта зависимость действительна для углов 'наклона до р= 20—25°, т. е. до тех максимальных углов, при которых еще 'применяются винтовые конвейеры обычных конструкций.
При расчете винтового конвейера коэффициентом заполне ния ф учитывается также поворачивание части .материала сов местно с винтом [69]. В зависимости от рода перемещаемого материала коэффициент ф принимают в пределах 0,125—0,4 (табл. 55). Меньшие значения ф следует принимать для кусковатых и тяжелых материалов во избежание образования за торов у промежуточных подвесных подшипников.
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
55 |
|
Перемещаемый |
Характеристика перемещаемого материала |
Коэффициент |
||||
материал |
|
заполнения ф |
||||
Угольная пыль |
|
Легкий мелкий неабразивный |
0,4 |
|
||
Мелкий уголь |
|
Неабразивный или полуабразивный зер |
0,3 |
|
||
Глинистый сланец |
|
нистый или мелкокусковой . |
|
|||
|
Полуабразивный и абразивный мелко |
0,25 |
||||
Кокс, руда, шлак |
|
кусковой |
. . . |
|
||
|
Весьма абразивный кусковой . |
0,125 |
||||
Наибольшее допускаемое число оборотов винта ориентиро |
||||||
вочно можно |
определять по эмпирической |
формуле |
[71] |
|
||
|
|
А |
об/мин, |
|
|
|
|
|
^тпах — / ту ’ |
|
|
|
|
где А — коэффициент, зависящий |
от вида |
перемещаемого |
ма |
|||
териала: легкие неабразивные грузы А =65; |
легкие абразивные |
|||||
или тяжелые |
|
неабразивные грузы |
Л = 4 5 —60; тяжелые абра |
|||
зивные грузы /4=30. |
|
|
|
|
||
|
§ 2 . СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ |
|
При работе |
винтового конвейера основное |
сопротивление |
движению [71] |
складывается из сопротивления |
подъему (спу |
ску) материала |
в наклонных установках, сопротивления трения |
|
материала о желоб, сопротивления перемешивания и дробле ния материала, сопротивления трения материала о винт и со
противлений в подшипниках, передачах и т. п. |
|
|
||
С о п р о т и в л е н и е п о д ъ е м у |
(спуску) материала |
рав |
||
но продольной составляющей его веса |
(рис. 217). |
|
|
|
Если погонный вес материала равен q, кГ/м, а длина кон |
||||
вейера L, м, то |
|
|
|
|
W xdL + |
qL sin ?, |
кГ, |
(1375) |
|
где знак плюс относится |
к перемещению вверх, |
а знак |
ми |
|
нус — к перемещению ениз.
С о п р о т и в л е н и е т р е н и я м а т е р и а л а о ж е л о б
(сила вредных сопротивлений перемещению материала) |
равно |
W2 = qLw' cos (5, кГ , |
(1376) |
где w' — коэффициент сопротивления перемещению материа ла, который может быть принят равным: для антра
цита до'=0,3—0,4; для угля |
до'=0,35—0,5; |
для |
кок |
||
са |
до'= 0,5—0,6; для золы и |
руды |
до'=0,6—0,8 |
[70]. |
|
С о п р о т и в л е н и е п е р е м е ш и в а н и я и д р о б л е н и я |
|||||
м а т е р и а л а |
определяется опытным |
путем. |
По |
некоторым |
|
данным [71] для учета этого сопротивления рекомендуется вво дить поправочный коэффициент k0.
Влияние перемешивания и дробления приближенно |
можно |
|
считать пропорциональным силе |
контактного давления |
частиц |
в направлении перемещения, т. |
е. пропорциональным |
сумме |
сопротивлений Wf и W2. Поэтому полное сопротивление дви
жению в направлении перемещения материала |
может |
быть |
ориентировочно определено по формуле |
|
|
W = k0W i + W2) = k t>{w 'cos$±s\n$)qL, |
к Г |
(1377) |
Этому выражению на основании обозначений, принятых на |
||
рис. 217, легко придать следующий вид: |
|
|
W = k0'(w'Lrор ± Н) <7, кГ |
(1378) |
|
Коэффициент &0 принимают [71] для легких неабразивных (главным образом мелкозернистых) материалов £ о = 1,1— 1,2 и для более тяжелых кусковых малоабразивных материалов &о—1>2— 1,4 (до 1,6) и для тяжелых абразивных материалов ко—1,8—2. Значения к0 подлежат еще уточнению.
Так как
гл=
|
|
2тс tg а |
|
|
|
ТО |
k0 (w'cos р ± sin ft) qLs tg (a + |
p )ш |
|
||
N |
|
||||
1 |
27t.30-102.tg a |
|
V |
’ |
|
Поскольку |
коэффициент |
полезного |
действия винта равен |
||
|
Т)а = |
tg а |
|
|
|
|
----- -------- , |
|
|
||
|
|
tg (« + |
P) |
|
|
то вместо выражения (1382) можно записать |
|
||||
N |
__ k0 (w'cos P -t- sin P) qLsn |
кдт |
|
||
1 |
2-30- 1027]B |
’ |
(1383) |
||
|
|
||||
Заменяя погонную нагрузку .материала через 'производи тельность и скорость его движения, а последнюю — через шаг винта и число его оборотов в минуту, получим
|
Q |
_ |
60Q |
кг/м, |
|
|
3,6с/ |
|
3,6sin ’ |
|
|
|
|
|
|
||
поеле чего выражение (1383) примет вид |
|
||||
N l = fei (w'cos (1 ± |
sin ft) QL кет. |
|
|||
|
367i), |
|
|
|
|
С о п р о т и в л е н и я в о п о р а х и о п о р н ы х п о д ш и п |
|||||
н и к а х учитываются коэффициентом полезного |
действия rii — |
||||
= 0,9—0,96, где верхние |
значения принимаются |
для подшипни |
|||
ков качения. |
|
|
|
|
|
С о п р о т и в л е н и я |
п р и в о д а учитываются коэффициен |
||||
том его полезного действия тр |
|
|
|
|
|
Таким образом, мощность на валу двигателя |
|
||||
|
N. = |
— —, кет. |
|
||
|
|
•'ll1) |
|
|
|
При малой* производительности конвейера заметное влия ние на мощность оказывает вес самого винта, для учета кото рого рекомендуется увеличивать мощность на 0,5— 1 кет.
Обозначим через до0 общий коэффициент сопротивления на конвейере (коэффициент тяги)