книги / Промежуточные приводы ленточных конвейеров
..pdfленте, в точке / (см. рис. 49, б), Н; Ки коэффициент со отношения длины промежуточного привода и ведомого участка
промежуточного |
привода; /п - длина фрикционного контакта |
лент, м; Li • L\ |
длина участка грузонесущей ленты, ведомого |
одним промежуточным приводом, расчетная к уточненная, м; д, Ярв, Яри - линейная масса груза, вращающихся частей роликоопор соответственно на груженой и порожней ветвях кон
вейера, |
кг/м; |
Sm - |
допустимое |
натяжение |
грузонесущей |
ленты |
в точке |
II |
(см. |
рис. 49), Н; |
пгь nr, |
n„i, п„, п - |
число |
приводов соответственно расчетное и округленное на груженой
ветви, расчетное и |
округленное |
на порожней ветви и |
общее, |
||||||||
шт.; |
STT -натяжение |
в |
тяговой |
ленте в точке III (см. |
рис. |
||||||
49, |
б), |
Н; |
Sm -натяжение в тяговой ленте |
в |
точке IV |
(см. |
|||||
рис. |
49, |
б), Н; 5ДТ - допустимое |
натяжение |
в |
тяговой ленте, |
||||||
Н; Nn - |
мощность |
двигателей |
промежуточного |
привода, |
кВт; |
||||||
Gnpi, |
Gpsi, |
GPHI, GMKI - |
масса |
|
приводных |
станций, |
роликов |
верхней ветви, роликов нижней ветви и поддерживающих метал локонструкций промежуточного привода, т; GP», Gp„, Gm масса роликов верхней ветви, роликов нижней ветви и поддер живающих конструкций на участках Li, т; Тт - срок службы
грузонесущей ленты, мес.; TYr - срок службы |
тяговой ленты, |
мес.; Аз, Э - капитальные и эксплуатационные |
затраты, руб.; |
s - приведенные затраты, руб/т. |
|
Наименование величин, принятых в качестве постоянных коэффициентов: Л - коэффициент производительности - А —550; g - ускорение свободного падения, м/с2, g = 9,81, м/с2; и - коэффициент сопротивления движению - и = 0,03; т н, т Т - со ответственно коэффициенты запаса прочности грузонесущей и тяговой лент по умолчанию - шк ш штш 10; кзт - коэффициент запаса сил трения между тяговой лентой и приводным бара
баном, * ” |
1, 2; кр - коэффициент резерва мощности, *р1, 2; |
т) - к.п.д. |
механической передачи, т) - 0,9; Cnp, Срв, Ср„, |
Сш - стоимости изготовления 1 т оборудования приводных станций, роликов верхней и нижней ветвей, поддерживающих
металлоконструкций, |
руб/т, [7], |
Спр |
- |
750 руб/т, |
Ср» - |
« 540 руб/т, СРи - |
480 руб/т, |
С« |
- |
350 руб/т, /рв, |
/рН - |
расстояния между роликоопорами верхней и нижней ветвей
МПЛК, м, |
1р. - 1200 м, /рн |
- 2500 |
м; |
kpT - |
коэффициент |
разрыхления |
транспортируемого |
груза |
крГ |
~ 0,8; |
т . - коэф |
фициент использования конвейера во времени; ci - стоимость
израсходованной электроэнергии, |
коп./кВт, |
с\ |
- |
0,4; |
сг |
- |
|||
стоимость 1 кВ*А установленной мощности, |
руб/кВ*А, С2 - 22; |
||||||||
т)о, i)i - коэффициенты потерь в |
сети |
и |
сброса, |
т)0 - |
1,1; |
i)i |
- |
||
- 0,75; |
По, - число смен, смен/год, |
Ясм |
* |
771 |
смен/год; |
Т |
|
||
годовое |
время работы, ч, Т - 8760 ч. |
|
|
|
|
|
|
|
Синтез более сложных моделей должен осуществляться вве дением в алгоритм расчета дополнительных циклов, связанных с повторением расчетов при учете различного заданного числа
приводов, использовании различных условий расчета: срока
службы ленты (см. |
рис. 4 7), расстояния |
между |
приводами |
(см. |
|
рис. 5 |
7 ), стоимости |
узлов МПЛК (см. рис. 5 6 ), |
коэффициента |
||
запаса |
прочности лент (см. рис. 55). |
|
|
|
|
Часто в синтезе |
сложных моделей нет |
необходимости, и |
при |
тщательной подготовке исходных данных вполне достаточно использовать упрощ енную модель, о которой говорилось выше.
7 .3 . Пример расчета многоприводного ленточного конвейера
Ниже приведен расчет многоприводного ленточного конвейера для панельных конвейерных линий калийных рудников. В ка честве промежуточных приводов выбраны промежуточные вакуумприводы, так как расчет МПЛК с такими приводами имеет ряд особенностей. Использование приводов других типов несколько упрощает расчет. Этот упрощенный расчет сделан при следующих допущениях: запасы прочности лент приняты равными регла ментируемым величинам (динамический расчет не производится), срок службы лент рассчитывается по формуле 3 табл. 6, за
основу |
экономических |
расчетов |
приняты |
рубли |
в |
ценах |
до |
|||||||||
1991 г. Наименования переменных и других величин даны выше |
||||||||||||||||
(см. разд. 7.2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Исходные данные: |
3000 |
м; |
а - |
|
0,4 м; р |
- |
1,35 |
т/м; |
v - |
||||||
|
Q - |
1000 |
т/ч; |
L - |
- |
|||||||||||
-2,5 |
м/с; 0 |
- 0; Т„ - 24 мес; |
Гр. |
4,8 |
год; |
|
Трн |
- |
2,5 |
год; |
||||||
- |
- |
1,2; |
кщ, - |
1,2, к - |
1; |
Т - |
|
5400 |
ч; |
/ |
- |
0,4; ^ |
- |
|||
7,59; |
Nt |
- |
5; |
Ьр |
- |
|
30 кПа; |
|
Ft - |
0,35; к„л - |
||||||
- |
Сор — Споп |
— |
Срр — Сро |
|
— С, — Сол — Со — Ср — 12 руб/см |
|||||||||||
|
Расчет параметров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1. Выбор ширины ленты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
* |
* |
|
|
|
+ ° - 0 5 > ' |
‘ -1 |
^ Т . 3 5 - 2 ^ 5 ~550 |
* |
<М »> - |
|
||||||
- |
0,86 |
м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вг - |
2,5а |
- 2,5 *0,4 |
- 1 м ; |
|
1 |
м. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Вг > Bi, поэтому выбираем Вг - |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2. Расчет линейной массы лент |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ял* - 1,1 21(1,81 + 8) - 1,1-1 (1,8-3 + 8) - 14,7 кг/м;
Яхт - Мтл В - 19*1 - 29 кг/м,
Мгл - масса 1 м2 тяговой ленты.
3. Расчет линейной массы груза
в? |
юоо |
111,1 кг/м. |
|
q “ 3 , 6 v “ 3 , 6 - 2 , 5 |
|||
|
4. Расчет линейной массы вращающихся частей роликоопор
[71:
верхней ветви
9Р. - 33(ВШ) - 33 кг/м,
нижней ветви
9Р« - |
- 12 кг/м. |
5. Сила дополнительного прижатия лент
Р, - 1000 ЛрВ(Рг + Хн.в(0,8 - F ));
А - 1000-30-1 [0,35 + 0,73(0,8 - 0,35)] - 20 400 Н.
6. Предварительное натяжение в грузонесущей ленте (по условию нормального провеса в точке минимального натяжения) So. - 84(9 + 9л.) - 84(111,1 + 14,74) - 10 571,4 Н.
7. Коэффициент отношения длин лент
1
Кяя “ |
( 9 , |
8 1 9 л . |
c o s /З |
+ |
Я . ) / * тр |
" |
1 |
+ 9 , 8 |
1 (<9 |
+ 9 лн |
+ |
f l p » ) H 4 : o s £ |
+ <9 +9 лн ) * 1 п0 ) |
( 9 , 8 1 - 1 4 . 7 + 20 4 0 0 ) 0 . 4 - 0 , 8 9 , 8 1 ( 1 1 1 , 1 + 1 4 , 7 + 3 3 ) 0 , 0 3
- 0,00706,
где £тр - коэффициент запаса сил трения, /Ц, . 0,8. 8. Допустимое натяжение в грузонесущей ленте
98,1 В <гр i = 9,81 |
100 |
1-200-3 - 58 860 Н, |
|
ю |
|||
|
|
<r„ - |
разрывное усилие 1 |
см одной прокладки, |
<гн - |
200 |
кг/см. |
|||||||||
|
9. |
Расстояние между |
приводами |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
•Удоп |
|
*$0Н |
|
|
|
|
|
|
Lx “ |
9 , 8 1 ( 1 |
- |
* ДЛ) ( ( < 7 +длн +qpB)wcosp +(q |
+ |
0 Л„ ) 8 1 п 0 |
" |
||||||||
|
9 , 8 1 (1 |
|
_______ 58860 |
- |
10571,4 __________ |
- |
1040,2 |
м. |
|
|||||
|
|
0 , 0 0 7 ) ( 1 1 1 , 1 |
+ |
14,7 |
+ 3 3 ) 0 , 0 3 |
|
|
|
|
|||||
|
10. Длина привода |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
/„ - |
K„Li - 0,007-1040,2 - 7,345 м. |
|
|
|
|
|||||||||
|
11. Число приводов на груженой ветви |
|
|
|
|
|||||||||
Лг1 |
ь_ |
|
3000 |
2,88-3 |
пг. |
|
|
|
|
|
||||
Lx |
1040, 2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
12. |
Уточненное |
расстояние между приводами |
|
|
|||||||||
Lx |
|
L_ |
3000 |
1000 м. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
п |
г |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
13. |
Число приводов на холостой ветви |
|
|
|
|
||||||||
|
|
L |
9,81 ( (фли + |
q P » ) w c o s f i |
<?ЛН*1пЭ) |
|
|
|
|
|||||
ПпХ |
|
/ п ( 9 , 8 1 |
Я л H COS$ |
+ |
Р %) f k тр |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
3 0 0 0 - 9 . 8 1 |
( 1 4 , 7 + |
1 2 ) 0 ,0 3 __________ ш |
|
|
|
|
|||||||
" 7 , 3 4 5 ( 9 , 8 1 - 1 4 , 7 + 20 4 0 0 ) 0 , 4 - 0 , 8 |
|
|
|
|
||||||||||
- 0,49 |
шт. |
|
|
пп - |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
14. |
Общее число приводов |
|
|
|
|
|
|||||||
п ш Пг + Ли ш 3 + 1 “ 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
15. Натяжение в тяговой ленте |
|
|
|
|
|||||||||
STT « |
(Lx - |
|
/л> |
9,8 ((9 + QAH + <7р.) |
W соф + |
|
|
|
|
+ (д + Qm) sin£) + /п(и'(9,81(^ + дям - |
+ 4 • qpe)* |
хсозЭ + Л ) + (д + <?дн + ^лт) 9,81 зтЭ) - 51 521 Н,
4*0р. - дополнительные приведенные сопротивления.
16. Предварительное натяжение тяговой ленты
*»Т |
s т т |
1 . 2 - 5 1 5 2 1 |
9382 Н. |
|
т е ц а |
( |
6 . 5 9 |
||
|
17. Допускаемое натяжение в тяговой ленте
5дт - SOT + STT - 51 521 + 9382 - 60 903 Н.
18. Выбор типа тяговой ленты по
|
т т |
5дт |
|
8 . 5 - 6 0 9 0 3 |
|
527,7 |
кг/см; |
||||||
|
|
|
В |
|
|
||||||||
<Гт |
” |
98 1 |
|
|
9 8 1 * 1 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
выбираем ленту типа |
РТЛ-1500. |
|
||||||||||
|
19. Мощность привода |
|
|
|
|
||||||||
Мп |
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
■ |
1000 |
|
(S TT |
“ |
S OT) |
+ |
H4 |
STT + |
SOT)) |
я |
|||
- |
|
2,5((51 521 |
|
- 9 |
382) |
+ 0,03(51 |
512 + 9 382)) - |
||||||
■ |
142,9 кВт, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кр - коэффициент запаса мощности. |
|
||||||||||||
|
20. Масса узлов промежуточного привода Г/|: |
||||||||||||
|
масса |
приводного оборудования |
|
||||||||||
G„pi - |
0,06 |
ЛГТ + |
10 - 0,06-143 + |
10 - |
18,6 т; |
||||||||
|
масса роликоопор верхней ветви привода |
||||||||||||
п |
|
100 V |
|
F l „ |
” |
100 |
уТ Т"* 7 .3 4 |
0,612 т; |
|||||
Ср>1 |
|
/р. |
|
|
1200 |
масса роликоопор нижней ветви привода
г |
(37 В - |
7) * /„ |
(37В - 7) • 7 . 3 4 |
« |
GPH, |
------------- 7 |
- |
-----------------2500 |
" О*088 Т; |
масса металлоконструкций привода
С» 1 - (0.16Я + 0,02) /„ - (0,16 1 + 0,02) 7,345 - 1,322 т.
21. Масса узлов конвейера без приводов (обозначения ана логичны п. 20):
|
SO VB ^LI |
Hr |
50 |
т/Р ~ Ю 00*3 |
m |
|
|
1р» |
|
~ |
1200 |
” |
Т* |
^ |
(37Д - |
D L |
, 3 7 4 - |
7)3 000 |
_ « |
|
°Р И |
/ рн |
|
|
2500 |
|
М Т’ |
G» - (0,16 В + 0,02) L - (0,16*1 + 0,02) 3000 - 540 т.
22. Капитальные затраты
Кз " Км(СрВ GpB + Срн Gp„ + СщСш + 2,05 В L ЦН1 + + -^пр ^(Спр G„pl + Ср« Gp.i + Срн GPHl ^ Смк GMKI
+ 2,05 В /„ Цт)) - 1,2(540*125 + 480*36 + 350*540 +
+ 2,05* 1*3000*7,6*3+1,2*4(750* 18,6 + 540*0,612 +
+ 480*0,088 + 350*1,32 + 2,05* 1 *7,345*40)) -
-582 768 руб.
23.Срок службы грузонесущей ленты
____________________48L________________ ___
( 200ра + L\ nrV l , 2 p a + 6 0 ) v * r . «
_________________________ 4 8 * 3 0 0 0 _______________________________
( 2 0 0 * 1 , 3 5 * 0 , 4 + 1000*3 / 1 , 2 * 1 , 3 5 * 0 , 4 + 6 0 ) 2 , 5 * 0 , 9 5 * 0 , 6
-38,08 мес.
24.Эксплуатационные затраты
э |
Срв |
Gр в |
+ |
Ср„ Ср„ |
|
|
|
|
|
ГР. |
|
+ 0,18(СшСш + * пр ^(CnpGnpi + |
|
||||||
|
|
~r~v~ |
G«i + 2,05 |
В /„ Дт)) + |
|
|
|||
+ Срв (7Рв1 + СрНGPHI + Ci |
|
|
|||||||
|
2 4 , 6 В1ппЦт |
24.61Ш/ . |
+ 0,08 К3 + c\N„nT + ciN„ п + |
||||||
+ ---- т--------- + |
------— |
||||||||
|
^лт |
|
|
Г„„ |
|
|
|
|
|
+ |
1,523 |
Лси(7оп + Гнои + Трп + Г, 2000 |
2р) |
500) |
• |
||||
- |
54” У |
5 + |
|
|
+ 0,18(350-540 + 1,2-4(750-18,6 + |
|
|||
+ 540-0,612 + 480-0,088 + 350-1,32 + 2,05-1-7,345-40)) |
+ |
||||||||
+ |
|
|
34, 4, 40 |
+ ^416*1*^°°°*^ |
+ 0,08-582 568 + |
||||
+0,006-142,9-4-24,4 |
+ 1,523-771^12 + 1 2 + 1 2 |
+(12 + |
+ 1 2 ) ^ J - 404107,8 руб.
25. Приведенные затраты на транспортирование 1т груза
|
О + 0,15/Сз) |
40 41 07,8 + 0 ,1 5 * 5 8 2 768 |
0,091 руб/т. |
|
5 |
TQp |
|||
5400*1000 |
||||
|
|
7.4. Рекомендации по результатам моделирования
Расчеты по модели ИГД МЧМ СССР достаточно полно отражены в литературе [7, 8]. Эти расчеты показывают, что прей* мущество многоприводных конвейеров с промежуточными при водами обычной конструкции (ленточные с линейным продольным профилем, см. табл. 3, п. 9) начинают проявляться только для длин транспортирования более 3000 м, 0 производительности 6000 т/ч и угле установки конвейера 18 . В этих расчетах не предусматривалось использование в МПЛК промежуточных при водов других типов, что значительно сузило область при менения многоприводных конвейеров. Расчеты по этим моделям показали, что затраты на транспортирование существенно воз растают при увеличении угла наклона конвейера, а также при повышенных требованиях к надежности конвейерной установки.
Рис. 59. Зависимость удельных приведенных затрат от длины и производи тельности МПЛК с промежуточными вакуум-приводами при ограничении числа
приводов: |
0 |
0 |
3 |
|
|
|
|
а для р - |
0 ; б - для р |
- 9 ; /, 2, |
производительность |
конвейера |
|||
соответственно для 1000, 2000 и 6000 т/ч |
(сплошная |
линия |
по |
нс огра |
|||
ничено, пунктирная - ло - 20, |
штрих-пунктирная |
- по - |
10) |
|
|
||
Анализ |
результатов |
моделирования |
по уточненной |
модели, |
разработанной в СПГГИ (ТУ), показывает, что кроме пере численных выше параметров важную роль для снижения затрат на транспортирование играют такие параметры, как тип привода и его коэффициент стоимости, сила прижатия лент на приводе, а также длина привода и его тяговое усилие. Повышение удель ного тягового усилия промежуточного привода простой кон струкции всегда позволяет снизить затраты на транспор тирование.
Но особую важность при расчетах параметров конвейера играет учет его надежности на заданном уровне. Результаты моделирования показали, что для малых углов установки кон вейера соблюдается условие соответствия расчетного и за данного числа приводов. Ограничение числа приводов без учета их резервирования по формуле (108) с целью повышения уровня надежности установки, оказалось очень жестким. Например, чтобы получить величину я0, равную 8, необходимо применение
приводов чрезвычайно |
высокой надежности с krjxp |
- 0,99 для |
кгл * 0,95. На рис. |
59 показаны зависимости |
приведенных |
затрат от длины транспортйрования с ограничением числа приводов. Из этих графиков видно, что учет надежности делает зависимости экстремальными, причем экстремум проявляется тем резче, чем меньше ги> и мощнее конвейер. Для данных, при веденных на рис. 59, заданное число приводов принято равным 20, 10, 5.
Оптимальный вариант, выбираемый без учета надежности для всех полученных результатов, соответствовал максимальному числу приводов и минимальной прочности грузонесущей ленты. Поэтому корректный учет надежности конвейерной установки, а также точный учет затрат на стоимость и эксплуатацию привода является важнейшим моментом при проведении аналогичных рас четов.
Сопоставительные зависимости удельных приведенных затрат от длины транспортирования для трех типов приводов показаны на рис. 60 . Расчет проводился без учета надежности. Ха рактерной особенностью этих графиков является близкое рас положение кривых, описывающих зависимости для магни тофрикционных и вакуумных приводов. Это подтверждает не обходимость использовать уточненные модели при сравнении МПЛК, оборудуемых близкими по конструкциям приводами.
На рис. 61 представлены графики зависимостей приведенных удельных затрат от длины транспортирования и произво дительности МПЛК. Эти графики показывают, что МПЛК имеют значительно меньшие приведенные затраты в сравнении с кас кадом 0ленточных конвейеров. Для графика, соответствующего 0 ■ 0 (см. рис. 61), где учет надежности работы привода не должен сказываться на приведенных затратах, так как число приводов в этом случае не превышает 8, выигрыш в затратах при использовании, например, вакуум-приводов для всех ве личин производительности наступает для длин транспор тирования, превышающих 2,5 км.
При моделировании возможно использование пошаговой рас печатки результатов для заданного типа грузонесущей ленты, что позволяет получить зависимости длины промежуточного привода от основного параметра привода, например длину вакуум-привода от разрежения в вакуум-системе (рис. 62, а), а также зависимость приведенных затрат от коэффициента стоимости К'пР для разных значений вакуума (рис. 62, б). При веденные зависимости показывают, что увеличение стоимости одного привода в значительной степени влияет на приведенные затраты, причем тем больше, чем меньше величины вакуума и коэффициента неравномерности распределения вакуума между лентами. Сопоставление графиков на рис. 61 и 62, 0 дают ос нования считать, что коэффициент стоимости не должен превы шать величины, равной 1,8, так как в противном случае от сутствует экономическая эффективность применения промежу точных приводов ленточного типа.
d S',Pt/S;U
т-км1
\
0,05 - |
|
0,05 |
- |
0,01 |
- |
/ J 5 7 0 L , K M
Рис. 60. Зависимости удельных приведенных затрат на транспортирование от типа привода, длины тра^спортирвания и производительности МПЛК:
а - Э |
“ 0 ; |
б - |
Э - |
9 ; I, 2, 3 |
производительность конвейера соответст |
|
венно |
1000, |
2000, |
6000 |
т/ч; (сплошная линия |
для вакуум-приводов, пунк |
|
тирная |
для |
ленточных |
с линейным |
контактом |
лент, штрих-пунктирная - для |
магнито-фрикционных)