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

Полное усилие при заклинивании

So слагается

из усилия

S'd, обусловленного

только

массой

цепи, и из

усилия Sor

определяемого из выражения (399).

 

 

На рис.

75

показан

график Sa(*),

полученный

сложением

графиков

So(t)

(399)

и

Зл(() (395),

 

 

 

 

 

Sd (0 =

Sd So (t).

 

Рис. 75. График усилий в цепи, имеющий сосре­ доточенную массу на конце

Исследование этого уравнения на максимум приводит к формуле

S r = SM(1 - cos Ч пах) +

y

f

s in < ,ax +

Е0 j - ,

(400)

где

'

 

 

»

 

 

 

 

_____

 

=

 

х

агс18( ' ' ] /

Т 5 г )

(401)

( я =

1.

2, 3, 4, ...).

 

 

§ 16. СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК РАСЧЕТА СКРЕБКОВОГО

КОНВЕЙЕРА

При расчете определяют необходимую площадь сечения ра­ бочего желоба (проверяют конвейер по производительности); запас прочности цепи (или допустимую длину конвейера и ко­ личество их); усилие натяжного устройства; мощность и тип двигателя и расход энергии на транспортирование.

Порядок расчета

1. При заданной производительности определяется необхо­ димая площадь сечения рабочего желоба, которая сравнивается е фактической площадью сечения. Конвейер удовлетворяет ус-

143

довиям производительности, если коэффициент -наполнения ле­ жит в допускаемых пределах.

2.Производится определение сопротивлений движению ца •прямолинейных участках конвейера.

3.Определяются натяжения тяговой цепи «по точкам», тя­ говое усилие и необходимое усилие натяжного устройства.

4.Производится определение ,динамических нагрузок.

5.Вычисляется действительный запас прочности цепи ро отношению к статическим натяжениям и с учетом динамических нагрузок. Если цепь не удовлетворяет условиям прочности, то

.определяется необходимое число конвейеров при заданной дли­ не транспортирования.

6.Определяется мощность двигателя и выбирается Дви­ гатель.

7.Определяется расход энергии на транспортирование.

Глава IV

К А Ч А Ю Щ И Е С Я И В И БРАЦ И О Н Н Ы Е КОНВЕЙЕРЫ

§1. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МАТЕРИАЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ НА ПЛОСКОСТИ, СОВЕРШАЮЩЕЙ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ

ДВИЖЕНИЕ

На частицу материала, расположенную на наклонной пло­ скости, совершающей возвратно-поступательное движение, дей­ ствуют следующие силы: сила тяжести G, нормальная реакция плоскости N, сила инерции Р и сила трения частицы о плос­ кость F . Последнюю условно прикладываем в центре тяжести частицы, что при небольшой высоте не приводит к ощутимой погрешности (,рис. 76).

6

Рис. 76. Силы, действующие на частицу материала, расположенную на плоскости, совершающей возвратно-поступательное движение

Введем следующие условные обозначения кинематических параметров плоскости и частицы материала:

v — абсолютная скорость плоскости;

*ои — абсолютная скорость частицы материала; ^отн — скорость частицы материала относительно плоскости,

l0 Н. С. Поляков, И. Г. Штокман

145

j — абсолютное ускорение плоскости;

/м — абсолютное ускорение частицы материала.

Знак силы инерции Р противоположен знаку ускорения ча­

стицы

 

Р = —

(403)

g

 

Знак силы трения F противоположен знаку относительной скорости Уотн, а при совместном движении частицы и плоскости совпадает со знаком /.

За положительное направление скоростей, ускорений и сил принимаем направление транспортирования (направление дви­ жения плоскости вниз).

Раскладывая силу тяжести G на продольную (тангенциаль­ ную) составляющую G sin р и перпендикулярную (нормальную) составляющую G cos [}, получим следующее условие равновесия частицы в направлении, перпендикулярном направлению дви­ жения плоскости,

N — Gcosf}.

 

 

Условие равновесия частицы в направлении движения

 

G sin (J +

Р + Z7 = 0.

 

(404)

Величина силы трения зависит от велйчины силы

инерции

и не может быть больше, чем

 

 

 

P fflax =

G/,cosp,

 

(405)

где /о — коэффициент трения

покоя частицы материала

о

плос­

кость.

 

 

 

В зависимости от соотношения величин / и /м частица

мате­

риала движется совместно с плоскостью и раздельно от плоско­ сти (скользит по плоскости), обгоняя (оо>0) или отставая (оо<0) от нее.

Наибольшее ускорение плоскости (желоба конвейера), при котором еще возможно совместное движение, называется «кри­ тическим» ускорением. Определим критическое Ускорение дли различных периодов движения.

1 период ускоренное движение плоскости в положительном. направлении

Характеристика периода: у > 0; />0. Уравнение движения частицы в момент отрыва

G Sin Р -f- Ркр + F max = 0

(40б)

O sin p — ^ / Kp + G /Ocosp = 0,

(407)

откуда

 

У'р= g (sin Р + /0cos р), -и/сел:2.

(408)

В момент времени, «когда ускорение плоскости превысит j' ,

произойдет отрыв частицы и начнется ее скольжение вдоль плоскости. Ускорение скольжения получим, заменив в выраже­ нии (408) коэффициент трения покоя /0 на коэффициент трения скольжения,

 

Уск — ё (sin р + Acos Р), м/сек2.

(409)

Средние значения f0 и f 1 приведены в табл. 16.

 

 

Таблица 16

 

Коэффициент трения

 

Материал

скольжения

 

покоя

 

/i

 

 

Каменный уголь

0,40 -0,50

0,30—0,40

Антрацит .

0,35 -0,45

0,25 -0,35

Бурый уголь .

0,40 -0,50

0,30 -0,40

Руда

0,70 -1,00

0,50 -0,70

Отсюда можно заключить, что если в период ускоренного движения плоскости в положительном направлении произойдет отрыв, то частица будет после отрыва двигаться ускоренно, т. е. величина vм будет возрастать. Так как ускорение в выражении (409) постоянно, то возрастание скорости будет цроисходить по закону прямой. В своем движении частица будет отставать от плоскости, а поэтому относительная скорость в выражении (402) будет величиной отрицательной, а сила трения — величиной -по­ ложительной и постоянной F\ = Gf\ cos р.

2 период замедленное движение плоскости в положительном направлении

Характеристика периода: v>0; j< 0 . Уравнение движения частицы в момент отрыва

GSin (5

Р'кр

^шах 0

(410)

или

 

 

 

Gsin Р

/;р -

G / ,cos Р = 0,

(411)

откуда

 

 

 

= ё (sin Р + /Ocos р), м/сек1.

(412)

10*

 

 

147

Как только / станет больше j' , начнется раздельное сколь­ жение частицы относительно плоскости с ускорением:

Лк = ё (sin р - /icos р), м/сек-.

(413)

Качающиеся конвейеры применяются в тех случаях, когда угол настолько мал, что спуск материала собственным весом невозможен, т. е. условие (8) не выполнено.

Следовательно, область применения качающихся конвейе­

ров ограничена условием sin р < / а cos р, откуда j CK< О

Таким образом, если в период замедленного движения пло­ скости в положительном направлении происходит отрыв, то ча­ стица после отрыва будет двигаться с постоянным замедлением и скорость частицы будет линейно убывать.. Но убывание ско­ рости плоскости будет происходить быстрее, чем частицы, а по­ этому относительная скорость в выражении (402) будет поло­ жительной.

3 период ускоренное движение плоскости в отрицательном направлении

Характеристика периода: v < 0;

у<0.

 

Уравнение движения

частицы

имеет

вид уравнения (410),

критическое ускорение

определяется

выражением (412), а

ускорение скольжения /*к

выражением (413), т. е.:

 

 

 

(414)

Если в период ускоренного движения плоскости в отрица­ тельном направлении происходит отрыв, то частица после от­ рыва двигается с постоянным ускорением в отрицательном на­ правлении и абсолютная величина скорости линейно возра­ стает. Прй этом абсолютная величина скорости плоскости боль­ ше абсолютной величины скорости частицы, т. е. частица, дви­ гаясь в отрицательном направлении, будет отставать от плос­ кости.

4 период замедленное движение плоскости в отрицательном направлении

Характеристика периода: v<0; />0.

Уравнение движения частицы имеет вид уравнения (406), критическое ускорение /'*” определяется выражением (408), а

ускорение скольжения /** выражением (409), т. е~

Если в период замедленного движения плоскости в отри­ цательном направлении происходит отрыв, то после отрыва ча­ стица двигается с постоянным замедлением в отрицательном направлении и абсолютная скорость частицы линейно убывает. При этом абсолютная величина скорости плоскости меньше абсолютной величины скорости частицы, т. е. частица будет опережать плоскость.

§ 2. ДИАГРАММЫ ДВИЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПО ЖЕЛОБУ КАЧАЮЩЕГОСЯ КОНВЕЙЕРА ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ МАТЕРИАЛА НА ДНО ЖЕЛОБА

Рассмотрим характер движения материала по желобу кача­ ющегося конвейера в течение одного полного периода качания желоба Т

Рис. 77. Построение диаграммы скорости материала на желобе качающегося конвейера

Для того, чтобы установить закон движения материала, зная закон движения желоба, необходимо найти точки отрыва ма­ териала от желоба. С этой целью на графике (рис. 77) прове­ дены две горизонтальные прямые, соответствующие величинам критических ускорений j' и /," , определяемым выражениями

(408) и (412).

В рассматриваемом случае в первом периоде (у > 0; />0) критическое ускорение /1ф превышает ускорение желоба и, сле­ довательно, материал не отрывается от плоскости.

Во втором периоде (^ > 0; /<0) в точке А происходит пере­ сечение линии j "Kр с линией /, что соответствует моменту вре­

мени t0. Начиная с этого момента времени, ускорение желоба

Рис. 78. Отрыв материала при ускоренном и замедленном движении желоба

цо своему абсолютному значению превышает критическое. По­ этому в момент времени to происходит отрыв материала и начи­ нается его скольжение по желобу с постоянным замедлением /*к

Скорость раздельного движения изображается прямой ВС, угол наклона которой определяется из зависимости

tga = ycV

(416)

Во все время раздельного движения материал относительно желоба перемещается вперед, однако, начиная с точки D, абсо­

лютная скорость материала становится

отрицательной.

В четвертом периоде (а < 0 ; />0) в

точке С скорость мате­

риала становится равной скорости желоба и материал «садится» на желоб.

Нового отрыва материала не происходит, так как критиче­ ское ускорение у'р превышает ускорение желоба. Поэтому до

конца четвертого периода материал движется вместе с жело­ бом. Итак, от начального момента до точки В материал дви­

жется совместно с желобом, от точки В до точки С — раздельно

иот точки С до 1—Т — вновь совместно.

Врассматриваемом случае отрыв материала за один пол­ ный период качания желоба произошел один раз и притом во время замедленного движения желоба. Если в первый период

(о > 0 ; />0) ускорение желоба превосходит критическое, то от­ рыв наступает также и во время ускоренного движения желоба, как это показано на рис. 78.

Рис. 79. Непрерывное раздельное движение ма­ териала и желоба

В начале первого периода материал движется совместно с желобом. В момент времени п (см. рис. 78) ускорение желоба становится равным критическому, наступает отрыв и раздель­ ное движение материала с ускорением j'CK, определяемым выра­

жением (409). При этом скорость материала изменяется по пря­ мой Kh. /В точке h скорости материала и желоба становятся равными и материал ;«садится» на желоб. Нового отрыва не на­ ступает, так как / < / ' • До момента времени (точка о) проис­

ходит совместное движение, а далее, поскольку |у|> [/^.р|, на­ чинается раздельное движение.

Возможны случаи, когда материал относительно желоба движется все время раздельно. Такой случай показан на рис. 79. В те моменты времени, когда скорость материала становится равной скорости желоба (точки В и С), ускорения желоба превосходят критические и начинается новый отрыв мате­ риала.

 

§ 3. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

 

 

Производительность

качающегося

конвейера

определяется

по формуле, общей для всех конвейеров,

 

 

Q =

ЗбОО^р-ср,

т/ч,

 

где

^ — площадь сечения желоба, ж2;

 

 

TJcp — средняя скорость перемещения материала

на конвейе-

 

ре, м1сек,

 

 

 

 

 

VCP = Y > м1сек<

(417)

где

s — перемещение материала за

одно полное качание жело-

 

ба, м;

 

полного качания, сек.

 

Т — .продолжительность одного

Перемещение материала s определяется из диаграммы ско­ рости материала.

Введем следующие обозначения перемещения материала за

одно полное качание желоба:

 

 

5пол— абсолютное

перемещение

материала

в положительном

направлении (в направлении транспортирования);

s0Tp — абсолютное

перемещение

материала

в отрицательном

направлении (в направлении, обратном направлению

транспортирования);

 

 

S0TH — перемещение материала относительно

желоба;

sa„c — полное абсолютное перемещение материала,

 

^абс ~ ^пол

^отр*

(4 ^

Абсолютное перемещение материала в положительном на­ правлении определяется на диаграмме площадькк ограниченной осью абсцисс и кривой положительных значений скорости ма­ териала. Так, на диаграмме, показанной на рис. 77, snon = = пл. MNBDM.

Абсолютное перемещение материала в отрицательном на­ правлении определяется площадью, ограниченной осью абсцисс

и

кривой отрицательных значений

скорости материала,

s0Tp=

= пл. DCiD.

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

на основании

соотношения (418) абсолют­

ное перемещение

материала 5а6с =

пл. MNBDM — пл. DCiD,

но

пл. MNDM = пл. MNBOM+ пл.

BODB = пл. MNBOM

-|—пл. ВОеВ + пл. BeDB и пл. DCiD =

пл. eCiDe — пл. eCDe.

 

Окончательно получим

 

 

 

 

 

sa6c = пл. MNBOM + пл. BeDB +

пл. ВОсВ —

 

 

 

— пл. eCiDe

пл. eCDe

(419)

Соседние файлы в папке книги