книги / Промежуточные приводы ленточных конвейеров

от правого барабана, которые также будут уменьшать суммарное динамическое усилие в верхней ветви, однако к моменту U эти волны еще не придут в точку 1.

Для преломленной волны усилие от действия первого нижнего привода вблизи левого края грузовой ветви будет

J ±

а соответствующее усилие в точке 1 верхнего привода

Поскольку скорость волны в порожняковой ветви больше, чем в грузовой (сл > сг), то к моменту <i усилия от всех m ниж­ них приводов успеют прийти в точку 1 верхней ветви в виде преломленных волн. Суммирование таких усилий также сводится к суммированию геометрической прогрессии со знаменателем

и Li

Полное динамическое усилие в точке I с учетом знаков Km? и Кщ и направления усилий от нижних приводов будет

Для примера рассмотрим расчет конвейера с тремя верхними

Рис. 54. Зависимости дина­ мических усилий в верхней лейте незагруженного МПЛК в функции расстояния между приводами негруженой ветви (длина МПЛК 1000 м; тяговое усилие привода 10 кН):

J, 2, 3 - соответственно для расстояний между приводами на верхней ветви 100, 200 и 300 м

лие в момент, когда точка 1 "нагружена” всеми верхними и нижними приводами, будет (145) 5днн - 8,94 кН. Для сравнения

нагруженного конвейера максимальное усилие в верхней ветви почти в 2 раза превышает усилие в нагруженном конвейере. Вообще, нагруженный конвейер испытывает меньшие динамические усилия в силу эффекта отражения волн и того, что волны уси­ лий в нагруженной ветви имеют меньшую скорость, чем волны разгрузки от нижних приводов. Для ненагруженного конвейера в самом грубом приближении, отбросив влияние трения, для мак­ симального динамического усилия можно записать

Рис. 55. Алгоритм расчета фактического значения коэф­ фициента запаса прочности МПЛК

учете степени влияния (-го фактора; р( - вероятность влияния

1-го фактора.

Характеристики и значения составляющих общего коэффи­ циента запаса прочности представлены на рис. 55. На этом рисунке также показан алгоритм расчета фактического коэф­ фициента запаса прочности лент. Анализ этого алгоритма • по­ казывает, что величина коэффициента запаса прочности су­ щественно зависит от принятой методики расчета конвейера и ожидаемых условий его эксплуатации. При использовании лен­ точных промежуточных приводов, высоком качестве поставляемых лент и их стыков, а также повышенном качестве обслуживания конвейера возможно выбирать в пределах 4-5. Это позволит значительно расширить области применения МПЛК с проме­ жуточными приводами ленточного типа.

7. ЭКОНОМ ИКО-М АТЕМ АТИЧЕСКИЕ М ОДЕЛИ РАСЧЕТА

МНОГОПРИВОДНЫ Х ЛЕНТОЧНЫ Х КОНВЕЙЕРОВ

7.1.Особенности использования экономико-математических моделей

Рекомендации применения новых типов ленточных конвейеров требуют проведения анализа эффективности их использования путем сравнения технико-экономических показателей.

Эффективность применения МПЛК с промежуточными приводами существенно зависит от решения задачи выбора параметров узлов конвейера и их режима работы, что сопряжено с варь­ ированием значительного числа исходных данных. Такая задача является многофакторной, причем некоторые факторы опре­ деляются критериями, имеющими противоположные направления оптимизации. Так, рациональность и соответственно высокая эффективность использования конструкций МПЛК,с одной стороны, определяются минимумом затрат на транспортирование, раз­ рывного усилия лент, числа перегрузочных пунктов и об­ служивающего персонала, величины запаса прочности лент, а с другой - максимума производительности, сохранения сортности груза, надежности установки, срока службы лент.

Поэтому традиционно эта задача решалась как оптими­ зационная путем составления экономико-математической модели выбора оборудования МПЛК на основе критерия оптимизации - минимума приведенных затрат на транспортирование горной массы. Это позволяет обеспечить взаимосвязь расчетов тех­ нических параметров оборудования МПЛК с технико­ экономическими показателями его работы, позволяет со­ поставить эффективность применения приводов разных типов.

Рис. 56. Алгоритм расчета стоимости основных узлов МГТЛК

Однако, экономико-математическое моделирование по ука­ занному выше критерию имеет ряд особенностей по применению. Так, модели [7, 8], разработанные до 1990 г., не учитывают следующих особенностей рыночной экономики, которые могут играть существенную роль при моделировании:

годовое повышение цен, окладов и тарифных ставок; изменение соотношения цен на покупные изделия узлов MIUII изменение в оплате монтажных работ и затрат на тран­

спортирование узлов конвейеров к месту сборки или на склад; возможные нарушения в регламентах обслуживания обору­

дования, возможные некондиционные поставки узлов и т.д. Учет в моделях приведенных факторов может сделать моде­

лирование излишне трудоемким и, возможно, необъективным. Но, в любом случае, адекватность модели должна подтверждаться учетом этих факторов.

Совоеменные экономико-математические модели расчета па­ раметров МПЛК могут быть основаны на следующих альтер­ нативных принципах:

1.Расчеты в ценах до 1991 г., считая рубль того времени условно конвертируемым, а дисциплину производства достаточно высокой.

2.Использование в экономической части модели твердой валюты, например доллара США.

3.Расчета в относительных единицах, аналогично методике, представленной в разд. 5.4., формула (114).

4.Аналогично п. 1 при использовании коэффициентов, поз­ воляющих применять устаревшие корреляционные зависимости между массой узлов и их стоимостью (рис. 56).

По нашему мнению, целесообразнее - использовать принцип, изложенный в п. 4, для моделей, результаты которых пред­ полагается использовать в обобщенных проектах типа ТЭО. Вновь создаваемые модели, особенности при использовании их

результатов в рабочих проектах, целесообразно основывать на принципе, указанном в п. 2. Представляет интерес исполь­ зование критерия по п. 3, однако, в этом случае сложно по­ лучить результаты в относительных единицах, кроме того, структура модели в этом случае значительно отличается от всех известных.

7.2. Синтез экономико-математических моделей

При составлении конкретной экономико-математической мо­ дели расчета МПЛК с промежуточными приводами должны быть приняты следующие положения:

1) моделируемый конвейер снабжен регулируемыми проме­ жуточными приводами; 2) тяговое усилие привода линейно за-

^Начало

Р ис 57. Алгоритм расчета длины ведомого промежуточным приводом участка груэонесущей ленты

висит от его длины или основного параметра, определяющего прижатие лент; 3) коэффициент трения между тяговой и грузонесущей лентами постоянен; 4) промежуточные приводы ра­ ботают в режиме предельного использования тангенциальных сил трения груэонесущей и тяговой лент; 5) ширина тяговой ленты принимается равной ширине груэонесущей ленты; 6) соотношение длины промежуточного привода и ведомого им участка грузонесущей ленты выбирается по алгоритму, приведенному на рис. 57; 7) надежность работы МПЛК учитывается с помощью сравнения расчетного числа приводов с заданным, которое оп­ ределяется по формулам (106) или (108) разд. 5.2, исходя из требования к коэффициенту готовности всего конвейера; 8) срок службы ленты определяется с помощью алгоритма, пред­ ставленного на рис. 47 в соответствии с формулами таблицы 6; 9) в исходные данные включается параметр Рг - сила дополни­ тельного прижатия лент, что позволяет рассчитывать варианты с различными типами приводов. Это осуществляется с помощью проверки признака задания величины силы pR. Алгоритм расчета силы Рг показан на рис. 58. Пользуясь этим алгоритмом, можно рассчитывать МПЛК, снабженный или ленточными промежуточ­ ными приводами, Рг “ 0, или магнитно-фрикционными приводами

Рис. 58. Алгоритм расчета силы дополнительного прижа­ тии несущей и тяговой лент МПЛК

Р » “5000 Н/м, или промежуточными вакуум-приводами (Р» рассчитывается по алгоритму на рис. 58); 10) стоимость при­ водов различных конструкций рассчитывается с помощью коэф­ фициента ХпР, показывающего кратность превышения стоимости промежуточного привода данного типа относительно стоимости привода в виде обычного ленточного конвейера с одинаковыми тяговыми усилиями; И) стоимость основных узлов конвейера вычисляется в зависимости от их масс по уточненным эмпири­ ческим формулам, согласно алгоритму на рис. 56; 12) крите­ рием оптимизации расчетов по модели является S -* min - минимум приведенных затрат на транспортирование груза, руб/т; 13) тяговая лента - всегда резинотросовая, а грузо-

например в [81, будет содержать пять основных этапов:

1.Ввод исходных данных, начальных значений параметров, имеющих циклы, а также таблиц параметров лент.

2.Тяговый расчет конвейера и выбор его основных тех­ нических параметров.

3.Расчет экономических параметров эксплуатации МПЛК.

4.Повторение расчетов по 2 и 3 этапам при циклическом изменении типа несущей ленты и параметров промежуточного

привода (п«, S„p, К' ...).

лр

5.Запоминание набора основных результатов расчета, выбор

вариантов с минимальными приведенными затратами или рас­ печатка основных параметров по каждому варианту.

В качестве исходных данных в модели могут быть приняты

груза, т/м; а - минимальный размер кусков транспортируемого

них роликоопор, год.; Км - коэффициент увеличения капиталь­ ных затрат; K fn^ - коэффициент увеличения стоимости привода;

к - коэффициент неравномерности грузопотока; Т - число часов работы в году, ч; (еГа - 1) - тяговый фактор приводного ба­ рабана промежуточных приводов за минусом единицы; f - коэф­ фициент трения грузонесущей ленты по тяговой ленте; по -

заданное число приводов; Рш сила дополнительного прижатия лент, Н/м; 77 - общая площадь каналов тяговой ленты для от­ соса воздуха, отнесенная к 1 м2 ее поверхности; К„л. - ко­ эффициент неравномерности распределения вакуума между лен­ тами; Тт, Гпоп, 7'рп, Т„ Тс, Тр - тарифные ставки обслужи­ вающего персонала.

Исходные данные по грузонесущей и тяговой лентам проще вводить в память ЭВМ в виде таблиц, в которых приводятся:

разрывное усилие 1 см ширины с учетом числа прокладок, Н/см; Qm[ - линейная масса ленты, кг/м;

Величины, изменяющиеся циклично в модели, если их зна­ чения не заданы постоянными в исходных данных, имеют сле­ дующие первоначальные значения: ■■ 1, 2 - коэффициент

увеличения стоимости привода, учитывающий затраты на сред­

число прокладок грузонесущей и тип тяговой лент (из таблицы исходных данных).

Проверка наличия Рш, К'пр и др. в исходных данных осу­

ществляется с помощью признаков их задания.

Наименования переменных величин, меняющихся при расчете по одному набору исходных данных: В - расчетная ширина лент по производительности, м; В\ - ширина лент по крупности кусков, м; So - предварительное натяжение в грузонесущей