Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Транспортные машины и комплексы

..pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
23.86 Mб
Скачать

плоскости звездочки. Увеличение гибкости цепи в двух плоско­

стях достигается шаровым шарниром (рис. 16, б).

 

 

 

Звенья этих цепей изготовляются из низколегированной

стали марок 45Г2

по ГОСТ 4543—71, а валики

из стали 25Г2

с

последующей термообработкой.

цепей

«?разб =

=

Максимальное

разрывное

усилие разборных

290 000 Н.

сварные

калиброванные цепи

(рис.

17) изго­

 

Круглозвенные

товляют из звеньев овальной формы, сваренных из стальных прутков. Благодаря подвижности в любом направлении они полу­ чили исключительное применение в передвижных изгибающихся конвейерах типа СП, а также в высокопроизводительных разбор­ ных двухцепных конвейерах типа СР.

В шахтных конвейерах применяют калиброванные цепи по ГОСТ 9445—70 «Цепи круглозвенные высокопрочные для горных машин» (табл. 6), где d — диаметр прутка калиброванной цепи, мм, t — шаг звена, мм; Q — разрушающая нагрузка, тс, Qn — пробная нагрузка, тс, при которой испытывают на статическое растяжение отрезки цепей в целях обеспечения гарантийной прочности и надежности работы цепного устройства. Пробная нагрузка превышает максимально допустимую рабочую нагрузку не менее чем в 4 раза; q0 — линейная масса цепи при номиналь­

ных геометрических размерах звеньев, кг/м. X ^-----геометри­

ческая характеристика по зацеплению (связана с траекторией движения звена при набегании на зубья звездочки); Кл — класс

прочности цепи, Кл = 0,65

ГОСТ 9445—70 предусматривается изготовление цепей четы­ рех классов прочности [7]:

Класс прочности цепей

А\

В\

С

D

Я Л= 0,65<?Д*2

70

75

80

100

Классы прочности С и D соответствуют по обозначениям и величинам международным стандартам.

В конвейерах применяют главным образом два размера це­ пей 14x50 и 18X64 класса С, изготовленные из среднелегиро­ ванной стали 25Г2.

Для двухцепных конвейеров цепи изготовляют отрезками длиной 950—960 мм. Отрезки цепей, предназначенные для двух- и трехцепных конвейеров, должны поставляться комплектно, чтобы выдержать определенную точность расстояния между скребками (разность длин отрезков в одном комплекте не должна превышать 2 мм). Отрезки цепей соединяются между собой соеди­ нительными звеньями (рис. 18, а), которые представляют собой скобу, замыкаемую скребком и затягиваемую болтом. Для звеньев цепи 14x50 момент силы затяжки болта 90 Н-м, а для цепей 18X64—150 Н *м. Соединительные звенья изготовляют из стали

 

 

 

 

Bmax*

^mln*

Линейная

Обозначение цепи

d

t

* - т

масса <70,

мм

мм

к г /м

14X 50 -К л

14

50

3,57

48

17

4,1

1 6 Х 6 4 -К л

16

64

4 ,0

55

20

5 ,2

1 8

Х 64 -К л

18

64

3,56

60

21

6,9

1 8 Х 8 0 -К л

18

80

4,45

60

21

6 ,4

2 0

Х 8 0 -К л

20

80

4 ,0

67

23

8 ,2

2 2 Х 86 -К л

22

86

3,9

75

26

10,0

2 4 Х 8 6 -К л

24

86

3,59

79

28

13,3

2 6 Х 9 2 -К л

26

92

3,54

87

31

15,5

2 8 X 100 -К л

28

100

3,57

93

33

18,5

3 2

Х 100 -К л

32

120

3,74

103

37

23,2

Рис. 18. Крепление скребков к цепям:

а — к сварным; б — к разборным

35ХГСА ГОСТ 4543—71 с соответствующей термообработкой до твердости НВ 363—477.

Сравнительные данные различных типов тяговых цепей при­ ведены в табл. 7.

При расчете тяговых цепей двухцепных конвейеров учиты­ вают, что из-за неравномерной загрузки желоба (при комбайновой выемке загрузка больше со стороны дополнительного борта),

для горных машин по ГОСТ 9445—70

Класс прочности цепи (К л)

A t ( 7 0 )

Bi ( 7 5 )

С ( 8 0 )

D ( 1 0 0 )

<?п

Q

Q

Q n

Q

Q

 

 

в

тс (не

менее)

 

 

 

 

 

17

21

18

23

20

32

25

23

 

29

22

28

24

38

3026

 

30

 

38

28

35

30

33

41

 

41

 

38

28

35

30

38

33

 

38

 

48

34

43

37

47

40

50

 

48

 

60

42

53

45

57

49

61

 

58

 

72

50

63

54

68

58

72

85

69

 

86

59

74

64

80

68

 

81

93

100

68

86

73

92

79

128

98

120

117

90

112

96

120

102

 

 

153

Т а б л и ц а 7

Сравнительные данные тяговых цепей

Тип цепи

Штампованная разборная Сварная круглозвенная То же

Шаг цепи, мм

80

50

64

Диаметр

Разрыв­

Линей­

шарнирного

ное

ная

пальца или

усилие,

масса д,

прутка, мм

Н

к г/м

18

290

000

 

8,6

14

230

000

0 0

4,1

18

410

0

6,9

а также из-за неравномерного изнашивания и вытягивания звеньев нагрузка между цепями распределяется неравномерно. Наблюде­ ния показывают, что скребки, ранее занимавшие по отношению к цепи перпендикулярное положение, перекашиваются то в одну, то в другую сторону.

Одновременные эамеры натяжения в обеих цепях, записанные на пленку осциллографа, показывают, что наибольшая неравно­ мерность распределения нагрузки между цепями наблюдается при штампованных разборных цепях.

На основании экспериментов установлено, что ориентировочно расчетную нагрузку на цепь в двухцепных конвейерах можно принимать:

для сварных калиброванных цепей в изгибающемся конвейере

£ Рас = (1.4 — 1,5) , Н; (74)

для одноприводного конвейера

 

 

 

 

Sшах

Мощу

S и

н

,

(75)

Язв

 

 

 

 

 

где 7?зв — радиус начальной

окружности

звездочки,

м;

М ощ>— опрокидной момент двигателя,

приведенный к голов'

ному валу конвейера, устанавливаемый по характера

стике электродвигателя или гидромуфты, Н-м;

Si — первоначальное натяжение

цепи в точке

сбегания

сприводной звездочки, Н.

Вдвухприводном конвейере учитывают, что хвостовой при­ вод может увеличивать натяжение набегающей ветви головного привода, и проверяют цепь на максимальное усилие, которое может иметь место при опрокидывании всех двигателей:

м гол

М хв

(70)

J^

+ S1+ ^ ^ - W n Н,

Язв

Язв

 

где М™* — опрокидной момент двигателя (двигателей) или ги­ дромуфты, приведенный к головному валу конвейера,

Н-м;

М£ р — опрокидной момент двигателя (двигателей), установ­

ленного на хвостовом приводе, приведенный к валу

звездочек, Н-м;

 

 

W n — сопротивление

движению скребковой цепи на по­

рожней ветви

конвейера, Н.

 

Необходимое разрывное

усилие цепи

 

£раз= n S » a x i

Н,

(77)

где Spaa — разрывное усилие цепи,

Н;

 

п ^5 2 — запас прочности, принимаемый при расчете по опро­ кидному моменту.

Расчет тяговых цепей по максимальному статическому уси­ лию, хотя и является основным, не исчерпывает, однако, всего вопроса о расчете тягового органа конвейера.

Как уже указывалось, тяговые цепи испытывают значитель­ ные динамические нагрузки, а так как реальная тяговая цепь представляет собой одностороннюю упругую связь, то в ней воз­ никают продольные колебания, которые могут привести к резо­ нансу. [59].

Крепление скребков к цепям показано на рис. 18. Разборные цепи входят в зацепление со звездочкой через

звено. При этом зубцы звездочки входят в зацепление с наружной поверхностью внутреннего звена. Шаг их при такой цепи вычисля­ ется по шагу двух сопряженных звеньев, расположенных на звез­ дочке под углом, величина которого зависит от числа ее зубцов

натяжении. Цепь застопоривают на верхней ветви колодкой (сМрис. 19) так, чтобы оставался свободный конец цепи длиной 0,5-^ 1 м. Затем набрасывают другой свободный конец скребковой цеп# на звездочку, чтобы цепь вошла в зацепление с зубьями звездочки' На второй вал редуктора устанавливают храповой механизм' Пускатель переключают так, чтобы наброшенный на звездочку конец тяговой цепи па верхней ветви двигался в сторону конце" вой головки, освобождают фиксатор рукоятки храпового механиз' ма и, включая затем электродвигатель кратковременными толч" нами, выбирают лишнюю слабину цепи до начала пробуксовка гидромуфты и т. д.

' В основе этого способа натяжения цепей лежат следующие теоретические основы.

Обозначив удлинение цепи при работе конвейера под пол­ ной нагрузкой через Дн, а слабину цепи, необходимую для ее соединения, через Дс и пренебрегая деформацией рештачного става, получим общее удлинение цепи, которое должен создать

привод при натяжении:

Д = ДН+ Д С, м.

 

 

(78)

 

 

 

 

 

 

Удлинение цепи при работе конвейера длиной L и жесткости

цепи

Е 0 будет составлять

 

 

 

 

 

 

д» =

"Й\Г(5'р + 5'р)’ м*

 

(79)

где

п — число цепей

в конвейере;

 

 

 

 

Е о — статическая жесткость цепи, Н;

 

ScP и Sср — средние

натяжения цепи

на

порожней и рабочей

 

ветвях

конвейера, Н.

 

 

 

Среднее натяжение цепи на порожней ветви прямолинейного

конвейера составит

 

 

 

 

 

 

*^1 + ^2

•Sl+^I+ W’n

о

I Wn тI

(80)

 

°ср-------- 2

------------2-------- +

 

 

где

— начальное натяжение цепи;

 

 

 

Wn — сопротивление движению цепи на порожней ветви.

 

Среднее натяжение цепи на рабочей ветви

 

SCp ^3+ *^4 =

w,ГР

•St + 2 & = Sl +

W „+ -% * ., Н, (81)

где W Tр — сопротивление движению цепи на груженой ветви конвейера (сопротивлением на концевой звездочке можно пре­ небречь).

Подставив найденные значения средних натяжений цепи в уравнение (79), получим

ь

= ^ - ( 2 5 1+1,5И '„ + 0,5№'гр), Н.

(82)

При натяжении цепи конвейер обычно не загружен углем и на нем действует только сопротивление перемещению цепи. По­ этому для создания в цепи удлинения, равного величине, опреде­ ляемой уравнением (82), привод должен развить на приводной

звездочке тяговое

усилие

 

 

 

 

 

iX7 _ пЕо

| 2qoLcos$f

2S\-\-

i

 

w * — ~2L

*

2

2

*"

 

-f- QQL COS

 

0,75И^„ +

0,25И^Гр +

cos p.

(83)

Максимальное тяговое усилие, которое может развивать

привод на ведущей звездочке,

определяется по формуле

 

 

iOOONгпахЛм

н ,

(84)

 

W шах

и

 

где Nmax — мощность

двигателя, соответствующая его

макси­

мальному моменту,

кВт;

м/с;

 

v — скорость

движения цепи,

 

цм — к. п. д. приводпого механизма.

Дополнительное удлинение цепи для создания слабины, необ­ ходимое для соединения цепи, возможно за счет запаса тягового

усилия привода, равного

u, н .

 

w c= w max- w

(85)

Необходимое же усилие для создания удлинения, равного Дс,

определяется по формуле

, н .

 

w 0- Д^ °

(86)

Из уравнений (83), (85) и (86) можно определить минимальную длину конвейера L, при которой возможно натяжение цепи

Ц /

шах

ТЛ7 __ ДсЛ£о

(87)

rr

гг н — £Jj 9

откуда

 

0,5Дсл£0

 

j

 

(88)

 

W W - S I - W 'H

 

 

Для практического решения данной задачи нужно воспользо­ ваться данными о жесткости цепей, применяемых на скребковых конвейерах [17].

Передвижные забойные скребковые конвейеры СП являются наиболее перспективными. Кроме своей основной функции — доставки угля их став является опорной и направляющей базой комбайна или струга, а также часто является кинематической связью для секций механизированной крепи.

На ставе забойного конвейера закрепляют тяговую цепь механизма передвижения комбайна, монтируют приводы струга или вынесенного механизма подачи комбайна.

Став забойного конвейера часто снабжают лемехом для за­ чистки почвы пласта и желобом для кабелеукладчика.

Общая тенденция развития передвижных забойных конвейе­ ров, обусловленная концентрацией работ, повышением эффектив­ ности использования механизированных комплексов и выдаю­ щимися достижениями отдельных производственных бригад, при­ вела к созданию все более производительных конвейеров типа СП. Например, с 1966 по 1970 г. производительность серийных оте­ чественных конвейеров возросла в 1,3—2 раза, а энерговоору­ женность в 1,4—1,7 раза. В 1972 г. изготовлен и испытан конвейер СПМ-87ДС производительностью 600 т/ч.

Конструкция и компоновка передвижного забойного конвейе­ ра зависят от размера и системы крепления узла сопряжения штре­ ка с лавой. Таким образом, передвижной конвейер выполняет многочисленные и разнообразные функции, являясь одним из ответственных механизмов современной, высокопроизводитель­ ной, комплексно-механизированной лавы.

Наиболее типичными являются конвейеры типа СП-63, неко­ торые модификации которых показаны на рис. 20. Эти конвейеры серийно выпускаются харьковским заводом «Свет шахтера», Скопинским и Анжерским заводами.

Все конвейеры предназначены для работы на пластах пологого падения мощностью 0,9 м и выше при выемке угля узкозахват­ ными комбайнами 2К-52, БК-52, 1К-101 и др., при креплении кровли передвижной механизированной или индивидуальной металлической крепью. Конвейеры типа СП-63 имеют в принципе одинаковую конструкцию, но отличаются мощностью двигателей

имогут выпускаться с нормальным и укороченным приводами. Кроме конвейеров, показанных на рис. 20, выпускается мо­

дификация трехцепного конвейера СП-63Т, по характеристике аналогичная конвейеру СП-63.

В качестве типового представителя конвейеров рассмотрим конвейер СП-63М, который является модернизированной кон­ струкцией конвейера СП-63 и отличается от него более высокой производительностью, большей мощностью электродвигателя и может оснащаться (по заказам комбинатов) дополнительным навес­ ным оборудованием.

Конвейер СП-63М может иметь три сборки (см. рис. 15). Возможные компоновки линейной части става конвейера

СП-63М приведены на рис. 21.

Длина конвейера СП-63М в зависимости от числа приводов и угла установки представлена на графиках (см. рис. 14).

При углах наклона свыше 14° необходимо применение либо гидрофицированных крепей, препятствующих сползанию, либо специальных удерживающих устройств, которые устанавливаются на приводных станциях конвейера и позволяют осуществлять подтягивание всего става конвейера вверх по пласту.

Особенностью муфт, применяемых в конвейерах типа СП, яв­ ляется установка на турбинном колесе порога и наличие камеры дополнительного объема на пасосном колесе. Кроме того, в новых

а

^ г ====п Г Э

 

£WZ=T

рис. 20. Передвижные скребковые конвейеры типа СП-63: а — СП-63; б — СП-63М

конструкциях турбомуфт предусмотрена беззазорная посадка на вал редуктора, исключающая поворот муфты на валу в период реверса. Крутящий момент от двигателя к узлу насосного колеса передается через зубчатую муфту, компенсирующую несоосность между электродвигателем п редуктором. Защита от перегрева масла в турбомуфте осуществляется с помощью предохранительных про'

7

б ®

&<<<<<<<<<<<№<<<<<<<<<<№.^ " f ;¥ Е

---------------------------------------------------- т о--------------------------------------------------

Рис. 21. Возможные конструкции компоновки линейного става

конвейера СП-вЗМ:

1 — без навесного оборудования; г — с навесным оборудованием для

комбайна БК-22,

крепи «Спутник», гидропередвижчика ГП-1УМО, кабелеукладчика

АК;

з — с навесным

оборудованием для комбайнов ЗК-52 и 1К-101, крепи «Спутник», гидропередвижчика; 4 — с навесным оборудованием для комбайна МК-67, крепи «Спутник», гидропередвиж­ чика и кабелеукладчика; 5 — с навесным оборудованием для комбайна БК-52 и гидро­ передвижчика; в — с навесным оборудованием для комбайнов 2К-52 и 1К-101 и гидро­ передвижчика; 7 — для комбайна МК-67 и гидропередвижчика

бок, отверстия которых заполнены легкоплавким сплавом, который

расплавляется при t = 130° С (подробнее

см. курс «Гидравлика

и гидропривод»).

 

Редуктор конвейера — цилиндрический трехступенчатый.

Первая пара —- коническая спиральная,

вторая — цилиндриче­

ская косозубая (сменная), третья — цилиндрическая прямозубая. Редуктор конвейера СП-63М рассчитап при длительной работе на передачу мощности до 55 кВт. На одном из редукторов голов­ ного привода установлено съемное храповое устройство для натя­

жения цепи.