книги / Скребковые конвейеры
..pdfО < 0. < - Т - V |
(2.82) |
|
При движении вдоль плоскости сбрасывателя (рис. 2.16, б) не габарит имеет абсолютную скорость Уа, переносную скорость v, рав - ную скорости движения тягового органа, и относительную i; , кото рая в условиях равновесия направлена в сторону, противоположную
силе_ R с .
По теореме синусов имеем
sin(7r - (ас + /Зу )> sin/31
(2.83)
|
sin/3 |
V2L= V |
sin(ac + |
а также |
|
v |
от |
|
|
sin (ac + |
sin oc |
(2.84)
»от = „ -5E)E4- sin(ac + p)
Сила F . действующая в направлении скорости v (см. рис. 2.16,
<0 ,
Fa = |
V os(ac + О |
+ Gf asinp2> |
(2.85) |
|
|
||||
где Фр —равнодействующая составляющих силы тяжести; |
||||
Фр = |
G>/sin2yl + sin272cos271, |
(2.86) |
||
Рп —угол между силой Фр и направлением транспортирования; |
||||
Рп = |
arccos |
sin 7 |
|
|
------------------------------- |
|
|||
|
|
y / s m 2 y i |
+ sin2 T^ COS2 7 1 |
|
При 7 |
< 0 и 72 < 0 для расчета следует |
принимать |
||
|
|
пэ |
|
|
|
|
|
|
ill |
а при 7 |
> |
0 и 7 |
< |
О |
|
||
Рп = |
“ |
Рп‘ |
|
|
|
|
|
Сила .F0, действующая в направлении скорости vQ, |
|
||||||
F0 = |
ФрСО^^ - |
рп) + С /пsin((31 + ас + р2). |
(2.87) |
||||
Полная мощность на перемещение одного негабарита составит |
|||||||
N ' = |
F v |
|
+ Fn v |
, |
|
||
м |
а |
а |
|
о |
от’ |
|
|
или с учетом |
выражений (2.83), (2.84), (2.85), (2.86), (2.87) |
|
|||||
N" = |
|
|
VG |
|
г------------------ --------- |
|
|
------------------ |
[Vsin27, + sin272cos271 cos(ac + p ^ s in ^ + |
|
|||||
sin(ac + 0) |
|
|
|
||||
+ cosC/3, - |
Pnsinac) + f ncos7l cos72 (sinp2 sin^ + |
|
|||||
+ sin (/3, + ac |
+ p2)sinac. |
(2.88) |
|||||
Количество грузов, одновременно размещающихся вдоль плоскос |
|||||||
ти сбрасывания (рис. 2.16, б) , определим из выражения |
|
||||||
п = |
|
Вж |
|
|
|
(2.89) |
|
------- -------- |
|
|
|||||
|
2sin асТа |
|
|
|
|||
где Вж—ширина желоба рабочей ветви конвейера; Т —шаг |
грузов |
||||||
на плоскости сбрасывания. |
|
||||||
Из-за неравномерности расположения негабаритов по ширине кон вейера в формуле (2.89) учтена только половина их от числа.
Согласно методике
Т, - К к р Л -
где Ьх —размер негабарита в направлении движения; крл —коэффи циент расположения негабаритов, движущихся по плоскости сбрасыва ния (в случае движения негабаритов сплошным потоком принимается равным единице).
Аналогично определяется шаг негабаритов на несущей поверхности
Тп = * Л .П ’
где ^рп - коэффициент, больший единицы, характеризует величину зазора между соседними негабаритами на несущей поверхности.
112
Очевидно, что
С учетом зависимости (2.89) после преобразования получим
_ |
sin(ac + f y |
|
^р.п ^ра |
sinf^ |
|
Заменив в формуле (2.89) Га на Тп и принимая £ра = 1, получим |
||
Д ж 5‘п(ас |
+ <*i> |
(2.90) |
|
|
|
2siti ас sin |
Гп |
|
Мощность, затрачиваемая на перемещение п грузов, составит
= < •
или с учетом выражений (2.88) и (2.90)
®с *ж |
------------- _-------- ----- |
cos(ac + р п) |
|
||
*н = 2 Т |
[v/sin27i + sin2y2cos27l (- |
sin a |
|
||
|
|
|
|
||
cos(Pl - |
pn) |
|
sinp2 |
sin(0i + ac + p 2) |
|
sin/3 |
) |
+ f ncosjl cosy2 ( |
)]• (2*91) |
||
|
|
sinflL |
sin/31 |
|
|
Выраженные |
в квадратных скобках |
формулы (2.91) зависят от |
|||
углов наклона конвейера ух |
и ) 2, коэффициентов трения/п и |
/ с, а |
|||
также угла |
асОбозначив это выражение через ка и принимая |
/ п = |
|||
= / с = 0,5, определим влияние углов ас, ух и на величину ка* |
|
||||
При транспортировании негабаритов вниз по простиранию величина |
|||||
ка имеет минимум при угле а |
около 25° |
(рис. 2.17). При транспорти |
|||
ровании негабаритов вверх по простиранию предельный угол, при кото ром негабарит лежит на тяговом органе без сползания, равен
*,п р = a r c tg /n-
В зависимости от угла «с негабарит может либо перемещаться вдоль кромки сбрасывателя, либо отбрасываться им в поперечном направле нии. Диапазон углов ас, .при которых происходит нарушение контакта негабарита и сбрасывателя, увеличивается с ростом ух (зона 1 на рис. 2.18). В случае ас > 65° происходит стопорение негабаритов при лю бых уг
Рис. 2.17. Зависимости коэффициента |
Рис. 2.18. Зависимости коэффициента |
|
ka от угла установки сбрасывателя |
к а от угла установки сбрасывателя ас |
|
при у2 =0° H7i > 0 : |
при 72 =0° и 7i < 0 : |
|
^ |
=35°; 2 - 7 1 = 1 5 ° ; i - 7 1 = 0 ° |
7 - 7 i = - 5 ° ; 2 - 7 i = - 1 0 o; i - 7 i = |
= -15°; 4 - 7! = -20°; 5 - 7i = -25°
Исходя из минимальных затрат энергии на разгрузку углы aQсле дует выбирать из этой зоны. При этом ударные нагрузки на сбрасыва тель можно снизить, выбирая значения ас близкими к верхней границе зоны 1. Однако при выборе угла ас, кроме минимального расхода мощ ности,следует учитывать и другие факторы: снижение поперечного уси лия на тяговый орган и* уменьшение габарита узла перегрузки. С этой целью в работе К.Е. Ивановского рекомендуется принимать углы ас, исходя из увеличения к против оптимальных примерно на 25 %. Реко мендуемые нами углы обозначены на рис. 2.17 и 2.18 точками, образую
щими кривую а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из графиков (рис. 2.19) видно, |
что |
при установке сбрасывателя |
||||||||||
по восстанию предельный угол |
ас значительно уменьшается, а при уста |
|||||||||||
новке по |
падению — увеличивается. При этом минимальное значение |
|||||||||||
ка для различных углов |
у2 изменяется незначительно. |
|
|
|
|
|||||||
С учетом приведенных выше рассуждений получены рекомендуе |
||||||||||||
мые углы |
ас, которые обозначены на рис. 2.19 точками, образующими |
|||||||||||
кривые б |
и в . Для удобства пользования рекомендуемые оптималь |
|||||||||||
ные значения углов ас при различных значениях углов |
у 1 иу2 приведе |
|||||||||||
ны ниже. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угол наклона конвейера, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
градус: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у2 |
. |
0 0 0 |
0 |
0 |
0 12 6 0 - 6 |
- 12 |
||||||
ух |
35 |
15 |
0 |
15 - |
20 |
- 25 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Оптимальный угол а , гра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дус |
|
37 |
42 |
43 |
43 |
46 |
55 |
66 |
55 |
43 |
38 |
22 |
Рис. 2.19. Зависимости коэффициента kd от угла установки сбрасывателя (Хс при =0°:
1 - ъ =12°; 2 - Т2 =6°; 3 - у2 =0°;
4 - Ъ = - 6 ° ; 5-72 =-12°
Рис. 2.20. Схема размещения концевого участка на штреке при транспортирова нии:
а - вниз при работе лавы по простира нию; б — вверх при работе лавы по простиранию
Параметры концевых участков конвейера на сопряжениях лавы со штреками. Для конвейеров с приводами, вынесенными на штрек, при проектировании узла сопряжения необходимо учитывать не толь ко параметры забойного конвейера и последующего транспортного средства, но и ряд ограничений, возникающих при их совместной уста
новке.
Определим условия размещения концевого участка забойного конвейера на штреке. В случае транспортирования горной массы из забоя вниз при работе лавы по простиранию (рис. 2.20, а) необходи мые ограничения могут быть представлены системой вида
Апот ^ Л уст + ^ n o -r^ V
Я прС0$7, > Й п о т 4 1 к " L n " < - c- ^ - ) sinV
Hnpcosy i > h ycrU L K - L n)sin7 l;
к
cos7 |
+ А уст - |
Л б * в т , > |
(2.92) |
|
|||
где Лпот |
— высота |
потока насыпного груза над почвой выработки; |
|
/пот - расстояние от кромки разгрузочного люка до оси последующего транспортного средства; Н — высота приводного блока; /^ - расстоя ние от кромки разгрузочного люка до кромки борта транспортного
средства; А |
—величина нижней подрывки; |
£ к — длина концевого |
|
участка конвейера; £ п —ширина приводного блока; |
у1 —угол падения |
||
пласта. |
|
|
|
При транспортировании горной массы из |
забоя |
вверх при работе |
|
лав по простиранию (рис. 2.20, б) система ограничений принимает вид
^ пот ^ ^ уст ^ПОТ^^1’
Я |
пр |
cos?, > А' |
- |
(£ |
к |
П О Т |
)sin7,; |
|||
|
|
' |
1 |
пот |
|
4 |
cos7 |
|
||
H npco sb |
> |
А уст |
“ |
L Ksin?i ’ |
(2-93) |
|||||
(LK- |
L a)cos7l - |
[(AyCT- |
( I K- |
L a) sinYl - |
||||||
~ |
A6]tgT ,> |
/,'• |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Значение A ^ |
|
получим из выражения |
||||||
А пот |
= |
Л пот + А ж ’ |
|
|
|
|||||
где А пот — высота потока насыпного груза на участке его формирова ния на последующем транспортном средстве; А ж - расстояние от дни ща рабочего желоба последующего транспортного средства до почвы выработки.
Значение Апот определим согласно рекомендациям И.П. Верменчука:
а) при шаге скребков последующего транспортного средства, боль шем или равном длине формирования грузопотока, aJ
Апот |
h X |
2 |
|
1 - |
vТ |
------------------------ |
|
|
2 (ЛЯ 1УТ+ AN2^°C |
Б) при а ‘с < хф
2 v lh
Т У
пот
ac U m vl + AN2)
где vT — скорость движения цепи последующего транспортного сред ства; h —высота потока материала на участке установившегося движе ния; A N I и —коэффициенты уравнения.
Длину участка формирования грузопотока на последующем транс портном средстве определим аналогично формуле, полученной И.П. Верменчуком,
х. =
0,51/? __т
Ф
A N \v\ + Ат
Если транспортное средство позволяет осуществлять стабилизацию грузопотока, то й пот следует определять, используя зависимости, приве денные в работе для этого режима [12].
Значение /пот определим с учетом вылета частиц груза, измеренного в плоскости днища рабочего желоба последующего транспортного средства,
; |
_ х1 min + х1 max |
|
*пот |
2 |
* |
где |
^imin И ^lm ax” |
соответственно минимальный и максимальный |
вылет частиц груза.
При этом должно выполняться условие
;> ^Tpmin
1П07 2 *
где ^ Tpmin —минимально возможная ширина последующего транспорт ного средства.
Длину концевого участка конвейера, на котором осуществляется разгрузка горной массы, определяют, исходя из параметров составляю щих его элементов (рис. 2.21)
L K = Х л + А + А 2 + L „ + L c6r |
(2.94) |
где А х —длина участка конвейера, определяемая конструктивно; |
А 2 - |
длина участка конвейера, определяемая габаритами приводного блока;
Рис. 2.21. Схема концевого участка конвейера:
1 - разгрузочный люк; 2 - сбрасыва тель негабаритов; 3 - корректирую щая направляющая; 4 - отклоняю щие направляющие; 5 - приводной блок; 6 - желоб холостой ветви
Z,c6 —длина участка конвейера, на котором осуществляется сбрасыва ние негабаритов; L H—длина участка конвейера, содержащего отклоняю щие направляющие:
LC6P = Bct8°c- |
(2-95) |
Длина концевого участка конвейера, противоположного месту раз |
|
грузки, может быть получена из выражения |
|
- л , * \ +ч +w 2- |
<г9б) |
Вслучае, если этот участок не содержит приводного блока, параметр
А2 определяют размерами желоба холостой ветви, установленного на концевом участке.
Первые неравенства систем (2.92) и (2.93) связывают параметры, определяемые процессом транспортирования (Л 'пот, /пот), и горно-гео логические (Ауст, 7^ , не зависящие от этого процесса. Если эти усло вия не выполняются, следует поднять привод конвейера на раме. В этом случае угол 7 следует заменить на угол 7^, удовлетворяющий рассмат риваемым зависимостям. При необходимости можно увеличить высоту установки концевого участка на величину
ДА —И* —А
уст пот уст*
а параметр А уст в системе неравенств заменить суммой (ДА уст + А уст) . Кроме приведенных ограничений следует учитывать, что между головкой конвейера и крепью выработки должно выдерживаться рас
стояние не менее 0,7 м на высоте 1,8 м для прохода людей.
В процессе разгрузки незначительная часть горной массы остается на скребках и звеньях тяговой цепи и транспортируемся к концевой голов ке. При проходе скребков по направляющим, изменяющим их положе ние в вертикальной плоскости, просыпь осыпается в разгрузочный люк.
В случае размещения последующего транспортного средства в зоне этих направляющих образующаяся просыпь попадает в его рабочий желоб. Однако на практике такое взаимное расположение направляющих и транспортного средства редко достижимо. Поэтому с целью исключения потерь транспортируемого груза и попадания его на почву бортовой вы работки могут быть использованы лотки, соединяющие кромки разгру зочного люка и рабочий желоб последующего транспортного средства (рис. 2.22).
При этом минимально возможная ширина последующего транспорт ного средства ^ Tpmin связана с длиной разгрузочной части Lp, где
К = К - Л ’
соотношением
5 TPmin = L p (С0*У1 ± “ 2УоС*8 K i n ' <2-97>
где YQ — расстояние от кромки разгрузочного люка до верхней полки последующего транспортного средства.
Знак ” + ” в выражении (2.97) соответствует транспортированию
вниз, а знак ” —транспортированию вверх по простиранию. |
|
При замене равенства на неравог^тво со знаком |
полученное |
выражение можно использоем ъ в сочетании с условиями (2.92) и (2.93).
2.8. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Научные исследования по развитию скребковых конвейеров ведут ся в направлениях совершенствования способа транспортирования, повы шения износостойкости узлов, улучшения взаимоувязки конвейер» в механизированном комплексе.
Исследования по совершенствованию способов транспортирования ведутся в направлении создания стабилизированного режима транспор тирования груза, при котором внутренние перемещения и пересыпа ние груза через скребок сводятся к минимуму [И ]; разработки спосо-
бов ослабления трения между тяговым органом и реиггачным ставом; изучению структуры уплотненных ядер в транспортируемом грузе и плотности зон груза, а также процессов, вызывающих повышенные ди намические нагрузки. Ведутся исследования по совершенствованию кинематических схем конвейера с уходом от традиционных располо жений ветвей и жесткой конструкции скребка, созданию приводов, обеспечивающих плавный запуск и изменение скорости движения цепи.
Исследования по повышению износостойкости сводятся к разработ ке технологических процессов (термообработке, плазменной наплав ке и др.), обеспечивающих повышенный ресурс узлов.
Исследования в части улучшения’ взаимоувйзки конвейера с ком байном и механизированной крепью ведутся в направлении совершенст вования управлением конвейера в плоскости пласта, выявлению нагру зок, действующих на элементы става конвейера при перемещении узлов комплекса, формированию потоков груза.
Исследования ведутся по совершенствованию вспомогательных функций конвейера (зачистки почвы, укладки кабеля и др.) .
В |
части разборных конвейеров основное направление исследова- |
. ний - |
четкое определение функций конвейеров, работающих в различ |
ных технологических процессах (подготовительные работы, транспорт по горным выработкам, транспорт на поверхности) и обоснование ти поразмерного ряда для. указанных условий. Кроме того, целесообраз ны направления исследовательских работ по созданию конструкций конвейеров, увязанных с транспортом насыпного груза по выработкам, позволяющих производить доставку грузов к забою.
3.РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИВОДОВ
3.1.МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИВОДОВ
На основании положений приведенной здесь методики составлены и применяются в настоящее время программа и методика заводских испытаний конвейеров СП63МПМ, СП202ПМ2, гидромуфт и электро двигателей привода конвейеров СП87ПМ, СП202М, 1СК38М, СП301М, СП202В1М. Объектом исследования являются асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, гидромуфты с электродвигателями и другие типы приводов. Для обеспечения испытаний в СКВ завода ’’Свет шахтера” разработаны, изготовлены и внедрены специальные стенды СТГ-110М и СТ-17. Обязательным условием при проведении исследова ний является проверка герметичности узла подвижного уплотнения турбинного вала и мест разъема гидромуфт. Для этого устанавливают