книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок
..pdfТогда выражение для подсчета мощности горизонтального конвейера принимает вид
ДГ _ WnL Q + N'2, кет,
367-rj
где N2 — мощность холостого хода конвейера, кет. Значение коэффициента w0 ориентировочно может быть
принято для антрацита и бурого воздушно-сухого угля ш>0=2,5 и для подмосковного угля, угольной пыли, шлака, золы кокса Шо = 4. Удельный расход энергии на транспортирование опре деляется по выражениям (212) и (213).
где Ли*" 1,15—1,2— коэффициент запаса мощности;
—мощность, необходимая для работы обыч ного короткого конвейера, кет;
N2— мощность, связанная с преодолением до полнительных сопротивлений, специфиче ских для питателя, квт\
?)— к. п. д. механизма привода.
Мощность N1 для пластинчатого питателя может быть оп ределена из выражения [40]
JVJ = 0,0024^0x»Lrop - f 0.003Q (0,1 lLrop + H), кет,
где Lrop— горизонтальная проекция питателя, м; Н — полная высота подъема материала, м\
q0— погонный вес цепей с пластинами, кг/м, ориентиро вочные значения которого приведены в табл. 57.
|
|
|
Т абл и ц а 57 |
|
|
Тип настила |
|
Ширина полотна В , м |
легкий |
| |
средний |
|
|
|
|
|
Вес движущихся частей пластинчатого питателя д0, к г/м |
||
0,4 |
30 |
|
80 |
0,6 |
40 |
|
|
0,8 |
50 |
|
90 |
1,0 |
70 |
|
110 |
1,2 |
80 |
|
130 |
1,6 |
— |
|
175 |
Мощность Ni для ленточного питателя может быть опреде
лена из |
выражений (206), |
(207), |
(208) и (209). Мощность N2 |
|
обусловлена сопротивлениями W2, связанными с трением ма |
||||
териала |
по неподвижным |
бортам |
и сопротивлениями |
обус |
ловленными давлением материала бункера на настил (ленту).
Сопротивление Несогласно выражению |
(1275) |
равно |
||
W'2= |
1000/Л2^ |
/, кГ, |
|
(1384> |
где I и h — соответственно длина |
бортов и высота |
слоя мате |
||
риала, м (рис. 218). |
|
|
|
|
Давление материала на настил (ленту) |
питателя опреде |
|||
ляется из выражения |
|
|
|
|
р — |
'? ° М - р |
кГ, |
|
(1385). |
|
k f |
|
|
|
где |
F = В ХА — площадь выпускного |
отверстия |
бункера, л 2; |
|
Р = |
Р |
|
|
|
----------------гидравлический радиус выпускного отвер- |
||||
|
2( А Bj) |
м\ |
|
|
|
стия, |
|
|
|
|
/ — коэффициент трения |
материала |
о материал; |
|
|
k — коэффициент подвижности материала [см. фор |
|||
|
мулу |
(45)]. |
|
|
|
Сопротивление |
ft |
|
|
|
W 2 равно |
|
|
|
W"2 = Pw'; кГ,
где до' — коэффициент сопротивления движению роликов, в •среднем равный при подшипниках качения до'=0,04, а при подшипниках скольжения до'=0,1 .
§ 2. КАЧАЮЩИЕСЯ ПИТАТЕЛИ
Производительность качающегося питателя (рис. 219) оп ределяется из выражения
Q = |
GOBhsnity, т/ч, |
|
|
(1386) |
||
■где s = 2 r — длина хода |
|
стола |
(амплитуда колебаний), рав |
|||
ная двойному радиусу кривошипа, м\ |
|
|||||
п — скорость вращения кривошипа, об/мин-, |
|
|||||
J»— поправочный |
коэффициент, |
аналогичный |
коэф |
|||
фициенту |
наполнения сечения, |
принимаемый |
||||
равным 0,7— 1,0 |
(меньшие |
значения относятся |
||||
к питателям |
с горизонтальным |
лотком |
и для |
|||
крупнокускового |
материала). |
|
|
|
||
Ширина |
стола В (которая |
мало отличается |
от |
расстоя |
||
ния между |
бортами В г) |
и высота слоя |
материала |
А прини |
||
маются в |
зависимости |
от |
размера |
кусков а |
5 |
— (2 5 — |
3,5) Яшах |
И Л =s=z (1,8 |
3,0) #тах» |
^ |
Для |
тяжелых |
материалов |
В ^ 5 а'пах и h ^ (3 __. 3 ,7 ) а . |
Скорость вращения кривошипа в стандартных питателях гг^50 об/мин (до /г = 60 об/мин); ход стола s = ( 0,2—0,25) м.
Установочную мощность двигателя определяют по формуле
|
|
N |
= ^ - , к в т , |
|
(1387) |
|
где |
— |
коэффициент |
запаса |
мощности, |
который, принимая |
|
|
|
во внимание |
равновесно-неустановившийся режим |
|||
|
|
работы питателя, принимают на |
50% |
больше, чем |
||
|
N0— |
.в обычных случаях, |
а именно: &м= 1,7— 1 ,8 ; |
|||
|
мощность на столе питателя, /сет; |
|
|
|||
|
V]— |
к. п. д. привода, включая редуктор и |
кривошипно |
|||
|
|
шатунный механизм. |
|
|
|
|
Мощность на столе питателя
N° = ^ m ' Kem' |
(1388) |
гд е v — 'Средняя скорость стола питателя, |
м/сек; |
*=!i = Tib
W — среднее сопротивление движению стола, равное
|
w |
= |
Y 'К |
+ <6р , кГ, |
|
(1389) |
||
где |
W'np и W0бР — соответственно |
сопротивления |
движению |
|||||
стола при прямом и обратном ходах. |
|
|
|
|
||||
С о п р о т и в л е н и е |
при |
п р я м о м |
х о д е И7пр |
состоит |
||||
из следующих элементов: |
|
|
|
|
|
|||
сопротивления передвижению стола по роликам W\ |
|
|||||||
|
W1 = (G1 + 0 2 + P ) W', |
кГ, |
|
|
||||
где |
Gt— |
вес |
материала, |
находящегося |
на |
столе, |
||
|
|
равный G\ — BLhy^, кГ; |
|
|
||||
|
G,— вес |
поступательно |
движущихся |
частей |
||||
|
|
питателя, |
включая |
0,67 веса |
шатуна и |
|||
|
Р — |
0,38 веса роликов; |
|
|
|
|||
|
сила давления |
столба материала, |
опреде |
|||||
•w' = 0,08 — 0, 1 2 — |
ляемая по формуле |
(1385); |
|
|
||||
коэффициент сопротивления |
передвиже |
|||||||
|
|
нию; |
|
|
|
|
|
|
сопротивления трения материала по неподвижным |
бортам |
|||||||
W 2, |
определяемого |
по |
выражению |
(1384). |
|
|
||
сопротивления трения материала о боковые стенки желоба, обусловленного давлением столба материала в бункере,
W3 = 2 P kf„ кГ,
где k — коэффициент подвижности материала; |
|
|
|||||
не |
сопротивления передвижению материала в желобе на дли |
||||||
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wц —AB/f/j, кГ, |
|
|
|
|
|
где |
/з — 0,3—0,6 — коэффициент трения |
материала |
по |
сталь |
|||
ному (или чугунному) дну и стенкам желоба. |
|
|
|||||
|
Имеем |
|
|
|
кГ |
|
|
|
U7np = l^ |
1 + U/ 2 + r 3+ r |
4, |
|
(1393) |
||
|
С о п р о т и в л е н и е |
при |
о б р а т н о м |
х о д е |
№0бР |
скла |
|
дывается из следующих элементов: |
|
|
|
|
|||
|
Сопротивления трения плунжера, о материал на уровне вы |
||||||
пускного отверстия бункера |
|
|
|
|
|
||
|
|
W* = |
P / 3, кГ- |
|
|
|
|
|
сопротивления трения плунжера о дно |
жёлоба |
W2, опреде |
||||
ляемого по формуле (1392). Итак,
=+ Г 2, кГ.
Здесь, как и при рассмотрении рабочего хода, пренебрегаем собственным весом плунжера и шатуна.
|
|
§ 4. ТАРЕЛЬЧАТЫЕ ПИТАТЕЛИ |
|
|||
|
Объемная |
производительность |
тарельчатого |
питателя |
||
(рис. 2 2 1) определяется из выражения |
|
|
||||
|
|
У = 601/од, ж3/*, |
(1394) |
|||
где |
п— скорость вращения |
тарелки |
(диска), об/мин; |
|||
|
V0— объем материала, |
снимаемый, с тарелки |
за один |
|||
|
оборот и равный объему кольца, сечение которого |
|||||
|
представляет |
треугольник |
а в с. |
|
||
|
Полный объем кольца |
(тела вращения) равен |
|
|||
V0 = 2TZR0F, м\
где R0— расстояние от центра тяжести радиального сечения тела вращения до оси вращения, ж;
F — площадь радиального сечения, ж2.
Величина R0 равна |
(см. рис. 2 2 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
«„ = R + - 5 S^ £ - = R + - 1 - , м. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
3 tgp |
|
|
|
|
|
|
где |
R— радиус |
патрубка, м; |
|
|
|
|
|
|
м; |
|
|||
|
h— высота |
расположения патрубка |
над столом, |
|
|||||||||
|
р— угол естественного откоса материала. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Величина F равна |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
р _ |
h (R) — R) |
_ |
ft* |
Mr |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 tgp |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
При |
подстановке |
этих |
выраже |
|||||
|
|
|
|
|
ний и формулу (1394), получим |
||||||||
|
|
|
|
|
значение |
объемной |
производитель |
||||||
|
|
|
|
|
ности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V = 60 nnh? |
( Я + Т 7 — )> М*1Ч- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
‘gp |
\ |
|
3 lg р / |
(1395) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Часовая производительность |
( |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_Л_\ |
||
|
|
|
|
|
|
|
tgp |
I |
|
3ig р / |
|
||
|
|
|
|
|
Угол |
р |
принимают несколько |
||||||
|
|
|
|
|
меньше |
угла |
естественного откоса |
||||||
|
|
|
|
|
материала, |
учитывая влияние |
цен |
||||||
|
|
|
|
|
тробежной силы. Так, для угля |
||||||||
|
|
|
|
|
класса |
0—80 |
мм |
|
при |
влажности |
|||
|
|
|
|
|
3—4 % р=30°, |
при |
влажности |
||||||
|
|
питателя |
|
5—9% |
р=35°, а |
при |
влажности |
||||||
|
|
|
10— 12%' р = 40°; для мелкого влаж |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
ного угля |
р=45° [69]. |
|
|
|
||||
|
Согласно ГОСТ 7202- -5 4 тарельчатые питатели изготов |
||||||||||||
ляются |
двух |
типов: |
легкого— для |
легких |
материалов |
(у < |
|||||||
< 2 |
т/м3) и |
тяжелого — для тяжелых |
абразивных |
материалов |
|||||||||
(у > 2 |
т/м3). |
Питатели легкого типа |
имеют |
диаметр |
тарелки |
||||||||
2/?2= 0,6—2,5 |
м |
и скорость вращения |
/г = 7,1 |
об/мин; |
питатели |
||||||||
тяжелого типа — 2/?г= 1,6—2,5 м и п = 4—6,3 |
об/мин. |
|
|
||||||||||
Заводы угольного машиностроения изготовляют стационар ные и передвижные тарельчатые питатели для легкосыпучих материалов. Стационарные питатели имеют диаметр тарелки '2 У?2= 0 ,8 — 1 м, скорость вращения п = 4— 11 об/мин-, передвиж ные— 2Ri=2 и 2,5 м; п= 11,3 об/мин [70].
При работе тарельчатого питателя возникают следующие виды сопротивлений [72].
М о м е н т Mi с и л ы с о п р о т и в л е н и я , в ы з в а н н о й
т р е н и е м |
м а т е р и а л а о |
т а р е л к у . |
Сила трения |
мате |
||||
риала, заключенного в объеме |
У0, о тарелку равна |
|
|
|||||
|
|
r = 1 0 0 0 F 0*f/i, кГ, |
|
|
|
(1396> |
||
где /1 =5=0,3 —0,6 — коэффициент |
трения |
материала |
о тарелку. |
|||||
Путь, проходимый материалом, при движении его вдоль |
||||||||
ножа ei равен R2—Ro. |
|
|
|
|
|
|
||
Работа |
силы |
Т совершается за |
счет |
центробежной |
силы |
|||
Fn и Искомого момента М\. |
|
|
|
|
|
|
||
Центробежная |
сила определяется |
из |
выражения |
|
|
|||
|
|
с _ 10 0 0 К п 7» 2 „ г |
|
|
|
( 1 3 9 7 ) - |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где о-— линейная скорость на |
окружности |
радиуса |
Ro, |
м/сек. |
||||
Но |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q = 60У0ИТ» ml‘i
и, следовательно,
Q
^оТ — 60 п
Подставляя эту зависимость в формулы (1396) и (1397). получим:
|
ш о а д |
кГ |
|
60л |
|
|
joooggL |
кГ |
1 |
60ngRo |
|
Работа момента М\ при повороте диска на угол 2л равна работе силы (Т—^ц) на пути (R2—/?0) .т . е.
MI2K = (Г - |
Ftl) (ffa — /?„). |
откуда |
кГм |
м = (Г -Р ц ) |
1 2к
Подставляя это в выражение значения Т и FK, получим
1000Q (/?; — Rn)
60п2г, (Л-Й , кГм.
Далее имеем
V* = |
T?nWl |
п'Щ, м2/сек2, |
|
= |
|||
откуда |
|
90 |
|
V2 |
Rnn* |
||
|
П оставляя это выражение в формулу (1398), окончательно получим
|
\ m Q ( R o - R o ) |
Ron * \ |
Q (/?; — Rp) |
/ , |
Ron' \ |
||
Мх = |
60л2я |
90g ) |
0,376a |
\J l |
90g ) |
, гсГм. |
|
М о м е н т M2 с и л ы с о п р о т и в л е н и я , в ы з в а н н о й |
|||||||
р е н и е м м а т е р и а л а |
о |
с к р е б о к . |
Момент М j |
может |
|||
Ь\-^ыть представлен как произведение силы нормального давле |
|||||||
ния |
Ni материала |
на |
скребок на плечо |
силы |
# ocosa |
||
,(см. рис. 221). Следовательно, |
|
|
|
|
|||
|
|
Мг = |
|
, к Г |
|
|
|
|
|
Ro COS a |
|
|
|
||
Сила трения материала о скребок |
|
|
|
||||
|
T'i = Nxf 1 |
—M±h— >к г . |
|
|
|||
Момент М2 равен |
|
|
/?0cos а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
М2 = |
sin a = Ml f 1tg ос, кГм. |
|
|
|||
М о м е н т М з с и л ы с о п р о т и в л е н и я , в ы з в а н н о й |
|||||||
• в н у т р е н н и м т р е н и е м |
в м а т е р и а л е , |
возникающим |
|||||
между вращающимися и неподвижными частями материала, в манжете питателя. Этот момент приближенно может быть определен по формуле
|
М3— P R2l f a |
» |
г |
|
тде |
Р — сила давления столба |
материала, |
определяемая из |
|
|
выражения ('1385), кГ; |
|
|
|
|
f a — коэффициент внутреннего |
сдвига, |
который для.лег |
|
|
косыпучих материалов равен коэффициенту внут |
|||
|
реннего трения /в, а для тяжелосыпучих материалов |
|||
|
определяется по формуле |
|
|
|
*0
2 ,8ТЯ ’
т0— начальное сопротивление сдвигу, зависящее от влажности материала, кусковатости, степени уплот нения и т. д. [72].
Полный момент сил сопротивлений равен
М = МХ+ М2+ Л43, кГ/м