Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.78 Mб
Скачать

Установочная мощность двигателя

 

ДГ = kM

К Мп

кет,

 

102т)

975т)

где

— 1,1 — 1,2 — коэффициент запаса мощности;

 

т|— к. п. д. «передаточного

механизма привода.

Предельное допустимое число оборотов тарелки п опреде­ ляется из условия отсутствия сбрасывания материала под дей­ ствием центробежной силы, что приводит к неравенству

< f i mg.

где V\— окружная скорость на радиусе Rь м/сек. Отсюда получим

vi<Vfig Ri

Но так как

nRtn

то

 

 

30

 

 

 

 

 

п < 30

~

30

> об/мин.

 

§ 5. БАРАБАННЫЕ ПИТАТЕЛИ

Если

йм — толщина

слоя

материала, увлекаемого бараба­

ном, м;

В — ширина

выпускного

отверстия, м; D — диаметр

барабана, м, то объем материала, сбрасываемого за один оборот барабана, равен nDhMB, м3. Следовательно, произво­ дительность питателя (рис. 2 2 2) может быть подсчитана по формуле

Q = 60nDhuByn, т/ч,

где п — скорость вращения барабана, об/мин.

Бели барабан расположен непосредственно под выпускным

отверстием бункера

(рис. 2 2 2, а),

то толщина

слоя

Ам

прини­

мается равной высоте разгрузочной щели.

 

 

б) за

Для питателей с

опущенным

барабаном

(рис.

222,

размер й„ принимается отрезок вс, отсекаемый линией естест­ венного откоса de на вертикальной нормали к поверхности барабана. Угол наклона линии de к горизонтали равен углу естественного откоса р, а наклон касательной к барабану в точке е должен быть не меньше угла трения pi материала о поверхность барабана [72].

28 Н. С. Поляков. И. Г. Штокман

Для определения величины Лм в этом случае имеем зависи­ мость

sln Pl + cosp —

где /в — коэффициент внутреннего трения материала.

6

Рис. 222. Схема барабанного питателя

Крутящий момент сил сопротивления на валу цилиндриче­ ского барабана (рис. 222, а) равен

 

М = {Р -\- G0) Y

f*' к Г м '

0

3 " )

где

Р — сила давления столба '.материала, кГ;

 

 

 

G— собственный вес барабана, кГ;

 

 

 

d— диаметр цапф барабана, м\

 

 

 

 

/ 4— коэффициент сопротивления

в цапфах, равный

для

 

подшипников качения 0,04—0,05, а для подшипни­

 

ков скольжения 0,15—0,2.

 

сила' Р

 

Для питателя с опущенным барабаном (рис. 222, б)

определяется из выражения

 

 

 

 

 

 

1000^ 7 (l +

singp)

^ к Г ^

 

 

где

h — толщина слоя

материала

на спускном лотке.

 

 

 

В формуле (1399)

не учтены

силы

сопротивления

©след­

ствие трения материала о левую часть поверхности барабана, так как эти силы сопротивления примерно уравновешиваются движущими силами трения материала о правую часть поверх­ ности барабана, возникающими вследствие гравитационного воздействия потока.

Для граненых барабанов крутящий момент равен

 

М= КР ± / . +

(Р + О0)

кГи,

где

I— 2 — практический

коэффициент,

учитывающий уси­

 

лия на измельчен'ие ‘материала, верхние значения

 

которого относятся к крупнокусковому материалу;*

/7— коэффициент внутреннего сдвига [72].

§6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ПИТАТЕЛЕЙ — «ВЫГРУЖАТЕЛИ»

Сюда относятся питатели, -производящие механическую выг­ рузку насыпных грузов из бункеров.

1 . Скребковые выгружатели

 

 

 

Введем следующие обозначения:

конвейера, мъ/я\

V— объемная

производительность

Vly V2— объемная

производительность

выгружателя

соответ­

ственно при ходе вперед и назад,

мъ/ч\

 

 

F — площадь

(поперечного* ‘сечения .материала

.на лен­

те, м2\

 

 

 

 

 

Fu F2— площадь

сечения материала,

захватываемого

скреб­

ком при ходе вперед и назад, м2;

 

 

 

v — скорость ленты конвейера, м/сек;

 

 

 

v ly v2— скорость

выгружателя при

ходе

вперед

и

назад,

м/сек.

 

_

 

 

 

Производительность выгружателя должна быть подобрана так, чтобы слой материала на конвейере F не изменялся при изменении направления движения (выгружателя. Это ‘приводит к следующим соотношениям:

при ходе выгружателя вперед

v

ЗбООи 3600 (v — Vi) v v1 9

при ходе выгружателя назад

dOUUU

30UU (V v2)

v + v2

Приравнивая эти выражения, получим [40]

F1 ^ (у — Vi) уа

(1400)

 

Обычно принимают F\ = F2, тогда на основании выражения (1400) скорость обратного хода и2 определяется из выраже­ ния [72]

v 2 — —— — , м/сек. v — 2е,

Тяговое у1силие Ц70 на передвижение выгружателя склады­ вается из следующих сопротивлений [72]:

1. С о п р о ти в л ей и е W\ п е р е д в и ж е н и ю т е л е ж к и по н а п р а в л я ю щ и м и т я г о в о г о к а н а т а по с т а ­ ц и о н а р н ы м п о д д е р ж и в а ю щ и м р о л и к а м , которое определяется из выражения

 

Wx — [Grkw'T- f qKLKw'K) k2, к Г

 

 

(1401)

 

где G — вес тележки

со

скребками и подвижными

wT=

течками,

кг\

 

 

 

 

 

0,08 — 0 ,1 2 — коэффициент сопротивления движению те­

 

лежки;

 

 

 

 

каната, кГ/м\

 

 

<7к — погонный

вес тягового

 

 

LK— длина каната; при применении двух одно­

 

барабанных лебедок, расположенных в про­

 

тивоположных

концах

щ елевого

бункера,

 

LK равно

длине

бункера; при

применении

 

одной

двухбарабанной

лебедки,

располо­

 

женной в одном конце бункера, и шкиве—

 

в противоположном конце LK равно

удво­

wK=

енной

длине бункера, м\

 

 

 

0,15 — 0,35 — коэффициент сопротивления движению ка­

 

ната по роликам;

 

 

 

 

 

k — коэффициент,

учитывающий

увеличение

 

сопротивления движению вследствие

пере­

 

коса тележки;

для выгружателей двусто­

 

роннего

действия можно считать

Л =

1,0 —

 

1 ,1 , а

для

выгружателей одностороннего

 

действия

k =

1,25 — 2,0;

 

 

 

 

k2 — 1,1 1,2 — коэффициент, учитывающий потери в откло­

няющих шкивах.

 

2. С о п р о т и в л е н и е W2 т р е н и я

м а т е р и а л а о

с т о л складывается из двух составляющих

Т\ и Т2 (рис. 223, б)'.

W2= T 1 + T2, кГ,

 

г д е

 

Т\ = f \Р, кГ-

 

T2= f lG1, кГ

 

436

Здесь f x— коэффициент трения материала о стол;

стол,

Я — давление столба

материала

в бункере на

определяемое по

формуле

Р = 2800 AZL

(кГ), где

L— длина щели бункера, м; А — расчетная ширина

горловины бункера, м;

 

 

Gx— вес материала, лежащего

на столе под

передней

стенкой бункера. Объем этого материала представ­ ляет собой призму с основанием авс и высотой, равной длине щели L. Величина G\ подсчитывается по формуле [72]

2 te,

где h2— высота щели, м.

с

б

Рис. 223. Расчетная схема скребкового выгружателя

Для преодоления сил трения Т\ и Т2 необходимо совершить работу

А2= Т 1[в

+

+ Т2(5

кГм,

 

где В — ширина части

стола, расположенной

под перед­

ней стенкой бункера, м.

 

 

h

треугольника abc

(рис. 223,

б).

В' — — ----- основание

»gp

Работа А2 равна работе силы сопротивления W2 на пути L:

W2L — А2,

откуда

 

 

» ' . - Д [ | . ( в + 4 ) + в . ( в - , - ^ ]

« г

3 .

С о п р о т и в л е н и е

с р е з а н и я

 

И73 м а т е р и а л а

в е р х н е й

к р о м к о й с к р е б к а (линия

об

на рис. 223, о).

Для

того

чтобы сдвинуть слой материала,

необходимо прео­

долеть некоторую силу внутреннего трения

Г3, определяемую

по следующей приближенной формуле [72]:

 

 

 

 

T3= fo P

+ *0AL, кГ,

 

 

где fa — коэффициент внутреннего сдвига; т0— начальное сопротивление сдвигу; Р — давление столба материала.

Приближенное уравнение работ

T3±

= W3L,

откуда

 

 

кГ.

4. С о п р о т и в л е н и е

т р е н и я о с к р е б о к . На

скребок действует сила давления 1материала, равная W3 + W3 и направленная вдоль стола. Нормальная к скребку состав­ ляющая давления

sin (S

где

р — угол установки скребка

к продольной кромке стола.

Сила трения материала о скребок при коэффициенте трения

/ь составляет

 

 

 

 

 

 

T, - N f t- 'v ’ + ' m , Kr

 

 

 

 

sin В

 

 

Искомая сила сопротивления

 

 

 

Wt -

Т\ cos р =

(W0 +

Wt) f xctg р,

кГ

 

Полное тяговое усилие

 

 

 

 

W0=

W, + К (W 2 + Wt + WK) i, к Г ,

где

k' = 1,2— 1,4— коэффициент, учитывающий внутреннее тре­

 

 

ние в материале, перемещаемом скребком;

 

i— коэффициент, учитывающий способ выгруз­

 

 

ки .( / = 2

для

выгружатеЛя

одностороннего

 

 

действия

и <= 2 для выгружателя двусто­

роннего действия).

Мощность, расходуемая выгружателем: при ходе стола вперед

N1 = WQVI кат\

Ю2у)

при ходе стола назад

N2 = W102QV2т) , кет,

где г] — к. п. д. привода.

Среднеквадратичная (эффективная)* мощность

v, / N\tl + N\t2

~ у h + 1%-f t„ ’

где tl

и t2 — продолжительность

движения

выгружателя

при

 

ходе вперед и назад, сек-,

 

 

 

 

 

 

 

U - — ,

сек\

t2= — , сек\

 

 

 

 

 

Vi

 

v3

 

 

 

 

 

 

t„— продолжительность

пауз,

связанных

с

переме­

 

ной направления движения.

 

 

 

 

 

Установочная мощность двигателя

 

 

 

 

 

 

 

NycT=AJV». квт<

 

 

 

 

 

где kM= 1,1 — 1,2 — коэффициент запаса мощности.

 

 

 

 

2. Лопастные выгружатели (рис. 224)

 

 

 

Введем следующие обозначения:

 

 

 

 

 

Q0— производительность

выгружателя

при

неподвижной

те­

 

лежке и вращающихся лопастях, г/ч;

 

 

 

 

<Эг— производительность

выгружателя

при

движущейся

те­

 

лежке и неподвижных лопастях, г/ч;

 

 

 

 

Q— производительность

ленточного конвейера,

обслуживае­

 

мого выгружателем, г/ч;

 

 

 

 

 

 

v — скорость движения тележки, м/сек-,

 

 

 

 

 

v n— скорость

движения

ленты конвейера, м/сек-,

 

 

 

VA— окружная скорость

лопасти в точке А, м/сек-,

 

 

п

скорбеть вращения'лопастей, об/мин-,

 

 

 

 

F

площадь

сечения

слоя

материала,

захватываемого

г0—

каждой лопастью, м2;

 

 

 

 

 

 

расстояние'центра

тяжести площади F (рис.

224)

от

 

оси вращения, м-

 

 

 

 

 

 

 

При неподвижной тележке и вращающихся лопастях про­

изводительность выгружателя равна

 

 

 

 

 

 

 

Q0=

\20nrtnF'(, m/я.

 

 

 

 

При неподвижных лопастях и движущейся тележке произ-/ водительность выгружателя составляет

Q, =

3600/^7, т/ч.

 

 

 

 

Производительность

ленточного конвейера,

обслуживае­

мого выгружателем, зависит от 1производительностей

Q0 м Qь

а также от величины

и

направления

скоростей v,

vn

и гм.

 

 

Здесь возможны следующие четыре

 

 

варианта.

 

 

 

 

 

 

 

Первый вариант. ал совпадает по

 

 

направлению

с VA\ V совпадает по

 

 

направлению

с VA'

 

 

 

 

 

Q =

 

+ — vA, т/ч.

(1402)

 

 

 

 

t/л —t;

 

 

 

 

 

Второй вариант. с/л совпадает по

 

 

направлению с гм; V противополож­

 

 

на по направлению VA:

 

 

 

 

Q =

Qo~ Q^

, т/ч.

(1403)

 

 

Третий

вариант.

ул

противопо­

 

 

ложна то направлению v A', V совпа<

 

 

дает по направлению с VA-

 

Рис. 224. Схема к расчету производительности лопастно­ го выгружателя:

1 — бункер, 2— дно бункера (стол)

Q= 0о + <?1-г>л, ш1ч.

(1404)

Уя + V

 

Четвертый вариант. v„ противо­ положна по направлению VA ; v про­ тивоположна по направлению VA'

Q = Q? - .9L VJII щ/ч. (1405) vn- v

Анализ формул (1402) — (1404) показывает, что более рав­ номерное питание конвейера при ходе вперед и ходе назад бу­ дет в третьем и четвертом вариантах.

Приравнивая формулы (1404) и (1405), получим условие, при соблюдении которого будет обеспечена постоянная произ­ водительность ленточного конвейера вне зависимости от на­ правления скоростей v и VJIA Имеем

Qo + Qi

V*

Q o - Q

V л»

+ V

 

t/ л -t/

 

откуда

 

 

 

0.\4\=*0.<р.

Подставляя сюда значения Qi и Q2, получим уравнение

ЗбОО/Чг^л = 120wrtn 0Fyv,

решая которое относительно vn, находим

= */V?0_ MJceKi

л30

Рис. 225 Схема к определению сопротивлений на лопастном питателе

Таким образом, для достижения одинаковой производи­ тельности ленточного конвейера при ходе выгружателя вперед и назад необходимо скорость ленты сделать равной линейной скорости лопасти на окружности, проходящей через центр тя­ жести сечения слоя материала, снимаемого со стола.

Крутящий момент на валу лопастного колеса складывается цз следующих сопротивлений (рис. 225).

М о м е н т т р е н и я М{ в п о д ш и п н и к а х л о п а с т ­

н о г о к о л е с а

можно выразить приближенно

через

вес

ло­

пастного колеса

<J k, коэффициент сопротивления

упорных

под­

шипников

колеса

^ = 0 ,0 8 —0,12 и ‘средний радиус

опорного

кольца г4>

который

при приближенных

расчетах можно

при­

нять равным V12 диаметра лопастного колеса,

 

 

 

 

 

 

М 1= GKwKr4, кГм.

 

 

 

 

М о м е н т М2 с и л ы т р е н и я о с т о л м а т е р и а л а ,

имеющего

форму

призмы с основанием

abc, расположенного

под передней стенкой бункера, может быть приближенно вы­ ражен через силу трения Т2 материала о стол и радиус г2дей­ ствия этой силы:

 

 

М2 =

Т2г2,

кГм.

 

 

 

 

Сила Т2 определяется по формуле

 

 

 

 

 

Т2= 1000/lT- ^ ~

кГ,

 

 

 

 

 

11

2tgp

 

 

 

где

f x—

коэффициент трения материала о стол;

 

 

 

h2—

высота разгрузочной щели, м;

 

 

 

 

L x— средняя длина призмы материала на столе с сече­

 

 

нием abc, м;

 

 

 

 

 

 

р— угол естественного откоса материала, град.

 

 

При выполнении приближенных расчетов можно

считать

 

 

L1^ 0,85D и

r2~ D ,

 

 

где D — наружный диаметр лопастного колеса, м.

 

 

 

М о м е н т Л13 в н у т р е н н е г о с д в и г а

и т р е н и я

о с т о л ч а с т и м а т е р и а л а , н а х о д я щ е г о с я

п о д

- а к т и в н ы м д а в л е н и е м ,

вычисляется по

приближенной

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

JW3 = (/i-t-/.)o®ir„

кГм,

 

 

где

со!— площадь сегмента def, м2\

 

 

 

 

г3— радиус действия силы Г3= (/ + M aa)i, м9

 

 

 

fa — коэффициент внутреннего сдвига;

 

 

 

a — активное давление

.материала

на стол,

определяемое

по формуле

a = 2800^Л, кГ/м2,

где А — ширина разгрузочной щели, м.

442

Соседние файлы в папке книги