Машины непрерывного транспорта. Методические рекомендации

УДК 627.325

Е.В. Рачков Машины непрерывного транспорта. Методические рекомендации.—

М.: Альтаир – МГАВТ, 2013. – 34 с., ил.11.

Приводится методика выполнения лабораторных работ, описаны лабораторная аппаратура и механизмы, изложен необходимый теоретический материал и даны ссылки на справочную литературу.

Предназначен для студентов направления 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» профиль «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов» обучающихся по очной и заочной формам обучения.

Рецензент – доцент кафедры ППТМиР Е.Е. Баржанский.

Рассмотрен и рекомендован к использованию в учебном процессе кафедрой ППТМиР МГАВТ (протокол №3 от 19.11.12 г).

Рекомендованы к изданию учебно–методическим советом МГАВТ.

Ответственность за оформление и содержание представленных к изданию материалов несут автор и кафедра.

© МГАВТ, 2013 © Рачков Е.В., 2013

2

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Лабораторная работа №1. Определение влажности насыпного груза 5 Лабораторная работа №2. Определение коффециента внешнего трения в

покое и в движении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Лабораторная работа №3. Анализ технических параметров прорезиненных конвейерных лент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Лабораторная работа №4. Центрирующие роликоопоры ленточных конвейеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Компьютерная программа «RKT» расчета коэффициента трения в движении f2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Параметры рассматриваемых лент . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3

Введение

Учебным планом подготовки студентов по направлению 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» профиль «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов» предусмотрено при изучении дисциплины «Машины непрерывного транспорта» (МНТ) выполнение на аудиторных занятиях лабораторных работ, что должно способствовать углублению знаний, полученных на лекционных занятиях, знакомству на натурных образцах МНТ с их устройством и работой, освоению методик определения физикомеханических свойств транспортируемых грузов, приобретению исследовательских навыков при оценке технических возможностей машин и их элементов.

В состав сборника входят методические рекомендации по выполнению четырех лабораторных работ, тематика которых охватывает как вопросы, связанные со свойствами транспортируемых МНТ насыпных грузов, так и с изучением функционирования узлов и элементов конвейеров.

4

1. Лабораторная работа №1. Определение влажности насыпного груза

Продолжительность работы – 4 часа

1.1. Общие положения

Физико-механические свойства транспортируемых МНТ насыпных грузов являются основополагающими исходными данными при расчете производительности, сил сопротивления, выборе скорости движения грузонесущих элементов, параметров загрузочных и разгрузочных устройств и т.п. Одной из важных характеристик физико-механических свойств груза является его влажность.

Цель работы: освоение методики определения влажности насыпного груза на примере песка; знакомство с понятием «максимальная влажность»; освоение методики определения влажности в условиях эксперимента ограниченного во времени.

Влажность насыпного груза определяется количеством содержащейся в нем влаги. Влага в грузе может содержаться в виде : конституционной влаги, химически связанной с веществом груза; гигроскопической влаги, впитываемой частицами из окружающей среды; внешней влаги, образующей водяную пленку на поверхности частиц или заполняющей свободное пространство между ними. Насыпной груз, содержащий лишь конституционную влагу или без нее, называется сухим.

При длительном хранении груза на открытом воздухе внешняя и гигроскопическая влага частично испаряется и груз переходит в состояние естественной влажности (становится воздушно-сухим).

Влажностью насыпного груза называют отношение массы воды mв , содержащейся в навеске груза в исходном состоянии влажности, к массе этой навески груза mс в сухом состоянии

WmB 100 , % . mC

Для определения влажности партии груза в соответствии с методикой по ГОСТ 8735-85 производится отбор и подготовка к испытаниям средней пробы груза, масса которой должна не менее чем в четыре раза превышать массу пробы необходимой для проведения испытаний. Так для проведения испытаний по определению влажности песка необходима проба массой ~ 5кг.

5

1.2. Оборудование и приборы

Для проведения исследования необходимо :

а) пробы испытуемого песка с различным содержанием влаги (воздушносухой, увлажненный, максимальной влажности);

б) сушильный шкаф (термостат Т-3) с терморегулятором, обеспечивающий температуру нагрева 105 ± 5 °С;

в) весы технические; г) разновес;

д) сосуды для навесок песка (бюксы); е) щипцы;

ж) мензурка для приготовления песка с максимальной влажностью; з) емкость с водой.

1.3 Порядок выполнения работы

Требуется определить чему равна исходная влажность WВС ; WУВ ; WМВ песка в каждой из трех проб. В первой пробе песок воздушно-сухой, во второй

— искусственно увлажнен, в третей – имеет максимальную влажность.

Первые две пробы имеются в лаборатории, а третью пробу студентам следует подготовить самостоятельно, для чего мензурку примерно наполовину заполнить песком воздушно-сухой пробы, залить на 2/3 водой и тщательно перемешать образовавшуюся водно-песчаную смесь (пульпу). Через 5...7 минут, когда песок осядет, слить оставшуюся на поверхности песка воду. Вода удерживаемая песком и заполняющая пространство между его частицами, будет определять максимальную влажность песка.

Для определения влажности песка в пробах следует взять по две навески песка от каждой из трех проб. Каждую навеску пробы поместить в один из двух бюксов, имеющих соответствующие массы: для первой пробы mб1 и mб2 , для второй mб3 и mб4 и для третьей — mб5 и mб6 . Бюксы с помещенными в них навесками проб песка, имеющего исходную влажность, взвесить на технических весах с точностью до 0,1 % и, вычитая из результатов взвешивания соответствующие массы бюксов, определить массы навесок для проб песка с исходной влажностью: воздушно-сухого — m1 , m2 ; увлажненного – m3 , m4 ; максимально — влажного — m5 , m6 . Разработать таблицу результатов исследования и записать в нее значения масс пустых бюксов и полученные значения масс навесок.

Сразу после взвешивания все бюксы с навесками песка, используя щипцы, поместить в предварительно разогретый до постоянной температуры 105±5 °С сушильный шкаф.

По стандартной методике через каждые три часа следует вынимать и производить взвешивание бюксов с навесками до тех пор, пока разница в весе между двумя последними взвешиваниями будет не более 0,1 %. Считается, что в этом случае масса навески песка перестает изменяться и соответствует массе

6

навески песка в сухом состоянии mс . Используя этот параметр и имея в виду, что масса воды в массе m навески при исходном состоянии влажности равна mв = m – mс , по формуле можно определить исходную влажность песка навески соответствующей пробы.

Однако ограниченность времени одного лабораторного занятия не позволяет получить требуемую степень высушивания испытуемой навески песка, поэтому для учебных целей используем следующую методику определения массы навески песка в сухом состоянии.

По истечении 30 мин. нахождения в сушильном шкафу бюксы с навесками проб песка, используя щипцы, вынуть и взвесить, определяя соответствующие массы навесок : m1/ , m2/ , m3/ , m4/ , m5/ , m6/ . После взвешивания

бюксы с навесками вновь поместить в сушильный шкаф на 30 мин. По истечении этого времени бюксы с навесками в очередной раз вынуть и взвесить, определяя соответствующие массы навесок m1// , m2// , m3// , m4// , m5// , m6// .

Полученные в результате этого двухкратного высушивания значения масс навесок занести в таблицу результатов исследования.

Оценить расхождение в % между двумя последними взвешиваниями каждой навески проб песка: между m1/ и m1// ; между m2/ и m2// и т.д. Если это расхождение будет больше 0,1%, то для определения массы навески в сухом состоянии mс следует воспользоваться графической экстраполяцией. Рассмотрим ее на примере высушивания двух навесок первой пробы песка.

построить два графика (см. рис. 1) аппроксимирующих функции изменения масс навесок пробы в процессе высушивания. Каждый из этих графиков по мере высушивания навески будет приближаться к своей асимптоте – горизонтальной прямой, отстоящей от оси обсцисс t на расстояние mс1 и mс2 , соответствующее массе навески в сухом состоянии.

Рис. 1. Пример построения графиков зависимости массы навесок m1 и m2 от времени t для первой пробы песка

7

Используя изложенный метод графической экстраполяции, определить недостающие для расчета влажности навесок испытуемых проб массы навесок в сухом состоянии. Полученные значения масс mс1 , mc2 , mс3 , mc4 , mс5 , mc6 записать в таблицу результатов исследования.

Определить массу воды в каждой навеске, находившейся в исходном состоянии влажности : mв1 , mв2 , mв3 , mв4 , mв5 , mв6 , и полученные значения записать в таблицу.

По формуле определить и записать в таблицу исходную влажность каждой навески проб испытуемого песка : W1 , W2 , W3 , W4 , W5 , W6 .

Искомую исходную влажность каждой из трех проб песка вычислить, как среднюю арифметическую влажности соответствующих навесок пробы :

таблицу.

1.4.Требования безопасности

Входе выполнения лабораторной работы необходимо соблюдать общие требования по технике безопасности при работе в учебной лаборатории МНТ, изложенные на вводном инструктаже перед первым занятием в лаборатории, а также иметь в виду специфические условия работы с термошкафом, температура в котором достигает 110 °С, для чего при загрузке в термошкаф и при изъятии из него бюксов в обязательном порядке необходимо пользоваться щипцами.

1.5.Порядок выполнения отчета по работе и его защита

Результаты лабораторной работы в форме отчета оформить в тетради по лабораторным работам. В состав отчета входят : формулировка цели работы, исходные данные, самостоятельно разработанная таблица с промежуточными и окончательными результатами исследования, графики для определения массы навесок проб песка в сухом состоянии.

Защита отчета производится индивидуально каждым студентом в конце занятия.

8

2. Лабораторная работа №2. Определение коэффициента внешнего трения в покое и в движении

Продолжительность выполнения работы – 5 часов

2.1. Общие положения

Коэффициент внешнего трения насыпного груза характеризует силу трения этого груза о поверхность соприкасающегося с ним твердого тела. Различают коэффициенты внешнего трения скольжения в состоянии покоя f1 и

в движении f2 .

Цель работы: освоение методики экспериментального определения коэффициентов внешнего трения скольжения в состоянии покоя и в движении; практическое освоение метода статистической обработки результатов эксперимента; сравнительная количественная оценка значений коэффициентов f1 и f2 ; ознакомление с альтернативными вариантами методик определения коэффициента f2 и сравнительная оценка точности этих вариантов.

Поставленная цель работы реализуется на примере эксперементального определения коэффициентов f1 и f2 гранулированного полиэтилена по стальной и резиновой опорным поверхностям.

Работа выполняется в три этапа. На первом этапе определяется коэффициент f1 ; на втором этапе – коэффициент f2 с последующим ознакомлением с альтернативными вариантами методик его определения; на третьем этапе выполняется анализ полученных результатов исследования.

2.2. Определение коэффициента внешнего трения скольжения в состоянии покоя

2.2.1. Оборудование и приборы

Для выполнения исследования необходимо:

а) проба испытуемого груза – гранулированного полиэтилена в виде сплавленного объема массой ~ 100 г, что облегчает проведение эксперимента;

б) установка для определения коэффициента внешнего трения в состоянии покоя;

в) угломер.

Установка для определения коэффициента внешнего трения скольжения в состоянии покоя (рис.2) состоит из основания 1, на котором размещены приемная емкость 2 и подвижная относительно горизонтальной оси рабочая площадка 3. Изменение угла наклона β площадки к горизонту производится с помощью рукоятки 6, а измерение угла β – с помощью встроенного угломера. Рабочая площадка имеет сменные опорные поверхности 4 (сталь, резина), на которые помещается испытуемый груз 5.

9