- •МОСКВА «НЕДРА» 1984
- •ВИДЫ И СРЕДСТВА ТРАНСПОРТА
- •1.1. Назначение и классификация транспорта
- •1.2. Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к средствам транспорта
- •1.3. Классификация средств транспорта
- •1.4; Виды и физико-механические свойства грузов
- •1.6. Грузооборот и грузопотоки
- •2.2. Методика определения расчетных грузопотоков
- •2.3. Силы и уравнения движения
- •ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
- •3.3. Сравнительная характеристика грузонесущих элементов
- •ТЯГОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ
- •4.1. Общие сведения и классификация тяговых элементов
- •5.2. Кинематика и динамика тяговых цепей
- •ТЕОРИЯ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ ТРЕНИЕМ ГИБКИМ ТЯГОВЫМ ЭЛЕМЕНТАМ
- •6.1. Общие сведения о гибких тяговых элементах
- •8.2. Физические основы передачи силы тяги колебаниями
- •9.3. Силы сопротивления движению гидро- и аэросмесей и способы их снижения
- •10.2. Основы теории магнитного транспорта
- •ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ТРАНСПОРТА
- •11.2. Основы теории гравитационного транспорта
- •МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
- •14.5. Расчет электровозной откатки
- •15.1. Общие сведения и классификация
- •СКРЕБКОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •16.1. Общие сведения и классификация
- •16.2. Устройство и основные элементы
- •16.5. Эксплуатация и охрана труда
- •17.1. Общие сведения и классификация
- •17.2. Устройство и основные элементы
- •17.4. Эксплуатационный расчет
- •17.5. Эксплуатация и охрана труда
- •ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •18.1. Общие сведения и классификация
- •18.3. Типы подземных конвейеров
- •19.3. Типы машин
- •20.3. Ленточно-канатные конвейеры
- •20.4. Ленточные конвейеры для крупнокусковых грузов
- •21.3. Основные направления автоматизации
- •ГИДРО- И ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ
- •22.1. Общие сведения и классификация
- •22.3. Оборудование пневмотранспортных установок
- •22.4. Оборудование для закладки выработанного пространства
- •23.1. Общие сведения и классификация
- •23.3. Автосамосвалы и самоходные вагоны
- •24.1. Общие сведения
- •25.2. Рельсовые средства вспомогательного транспорта
- •25.8. Организация вспомогательного транспорта
- •ОБОРУДОВАНИЕ ПОГРУЗОЧНЫХ, ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ И РАЗГРУЗОЧНЫХ ПУНКТОВ
- •26.1. Общие сведения
- •26.2. Оборудование пунктов
или закрытого желоба
йт = ВН. |
(3.22) |
Площадь поперечного сечения труб зависит только от диа метра, величина которого определяется расчетной производи тельностью, допустимой скоростью движения и крупностью кусков транспортируемого груза.
В случае транспортирования груза в водной или воздушной рабочей среде при выборе диаметра трубопровода учитывают также принятые коэффициенты разжижения (при гидротранс порте) и удельного расхода воздуха (при пневмотранспорте). Так как экономичность установок, транспортирующих груз в рабочей среде, в значительной степени определяется удель ным расходом воды или воздуха, то рациональность примене ния труб минимального (допустимого) диаметра очевидна.
Площадь поперечного сечения закрытых желобов при про чих равных условиях зависит от соотношения их ширины В и высоты Н.
Выражая В, D и Н через периметр Р и подставляя их зна
чения в формулы |
(3.21) и (3.22), получим: |
|
|
для труб йт = |
-Р*/4я; /о = 0,0796; |
(3.23) |
|
для закрытых желобов йт = (PI2 — В) В . |
(3.24) |
||
Дифференцируя функцию (3.24) по В и приравнивая пер |
|||
вую производную к нулю, получим значение |
В, при котором |
||
йт = Пт max: |
|
|
|
d QT/dB = Р /2 — 2 В |
= |
0, |
|
откуда В = Р/4, |
и Н = Р/4, т. е. желоб должен |
иметь квадрат |
|
а следовательно |
|||
ное сечение. |
|
|
|
Подставляя полученное значение В в формулу (3.24), по лучим
шах = Я*/16; U = 0,0625, |
(3.25) |
где /ж — удельная площадь поперечного сечения желоба.
3.3. Сравнительная характеристика грузонесущих элементов
Для сравнения грузонесущих элементов с различной формой поперечного сечения примем условно, что периметры их по перечного сечения равны, а транспортируемый груз имеет угол р"=17 и 25°. Тогда, воспользовавшись значениями f удельной площади поперечного сечения слоя груза из формул (3.6), (3.12), (3.18), (3.20), (3.23), (3.25) и приняв за 100% мини мальную из них по формуле (3.25), получим значения вели чины площади поперечного сечения слоя груза в зависимости
Рис. 3.8. Зависимость теоретической площади поперечного сечения слоя груза от формы поперечного сечения грузонесущих элементов и угла естественного откоса транспортируемого материала:
I — при р "= 17°; 2 — при р"=25°
от формы поперечного сечения грузонесущих элементов (рис. 3.8).
Из рис. 3.8 видно, что наиболее целесообразной с экономи ческой точки зрения является полукруглая форма поперечного сечения; минимальную площадь поперечного сечения слой груза имеет в закрытых желобах.
Таким образом, правильный выбор геометрических пара метров грузонесущих элементов позволяет, не изменяя пери метра их поперечного сечения, значительно увеличить возмож ную производительность транспортной установки, а следова тельно снизить ее массу и общую стоимость.
Г л а в а 4
ТЯГОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ
4.1. Общие сведения и классификация тяговых элементов
Тяговые элементы служат для передачи силы тяги от привода транспортной машины или установки ее грузонесущим элемен там или непосредственно грузу. По конструктивному признаку тяговые элементы разделяют на цепные, ленточные, канатные, колесные, гусеничные и др. В некоторых установках, например в гидро- и пневмотранспортных, функции тяговых элементов выполняет рабочая среда (вода или воздух); в качающихся и
Рис. 4.1. Общая классификация тяговых элементов
вибрационных — грузонесущие элементы (трубы, желоба, лотки); в гравитационных — вес самого груза.
По характеру работы тяговые элементы могут быть непре рывного и цикличного действия.
Конструкция тяговых элементов должна обеспечивать на дежную и долговечную работу транспортной машины или уста новки при минимальных размерах, массе и стоимости изготов ления.
Цепные, ленточные и канатные тяговые элементы опреде ляют, кроме того, при заданной призводительности возможную длину транспортной установки, а гусеничные и колесные, пере дающие силу тяги за счет сцепления с опорами— возможную
область применения в зависимости от угла наклона транспорт ных путей.
На рис. 4.1 приведена общая классификация тяговых эле ментов транспортных машин и установок.
4.2. Способы передачи силы тяги и их классификация
В зависимости от типа тяговых элементов сила тяги может передаваться с помощью зацепления, фрикционными силами (трением или сцеплением), силой инерции (колебаниями или
вибрацией), рабочей средой (лобовым давлением воды или воздуха), магнитными силами, силой гравитации и др.
Зацеплением сила тяги передается в транспортных уста новках с тяговыми цепями и зубчатыми рейками (в скребко вых, пластинчатых и ленточно-цепных конвейерах, цепных элеваторах, компенсаторах высоты, толкателях и др.)'. фрикци
онными силами — в установках |
с гибкими замкнутыми (беско |
нечными) тяговыми элементами |
(в ленточных и ленточно-канат |
ных конвейерах, канатно-подвесных дорогах и др.), а также |
|
в машинах с тяговыми колесами (в локомотивах, автосамосва |
|
лах и самоходных вагонах, тягачах, погрузочно-транспортных |
|
и других самоходных машинах); |
силой инерции — в качающихся |
и вибрационных конвейерах и |
питателях; рабочей средой — |
в гидро- и пневмотранспортных установках; магнитными си лами— в установках с линейными индукционными двигателями и с магнитными и электромагнитными промежуточными приво дами; гравитационными силами — в самодействующих установ ках гравитационного транспорта. Кроме того, имеется ряд транспортных установок, у которых сила тяги передается грузонесущим элементам концевыми тяговыми канатами, нави ваемыми на барабаны стационарных лебедок или подъемных машин.
Ниже рассматривается теория передачи силы тяги в соот ветствии с приведенной классификацией.
Г л а в а 5
ТЕОРИЯ ПЕРЕДАЧИ СИЛЫ ТЯГИ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
5.1. Общие сведения о тяговых цепях
Тяговые цепи получили широкое распространение в транспорт ных машинах и установках: скребковых и пластинчатых кон вейерах, цепных элеваторах, толкателях, компенсаторах высоты и др. В качестве тяговых применяют круглозвенные сварные калиброванные, разборные штампованные и пластинчатые вту лочные цепи (рис. 5.1). Круглозвенные цепи (рис. 5.1, а) изготавливают из звеньев овальной формы, сваренных из сталь ных прутков диаметром от 14 до 32 мм. Благодаря подвиж ности в любом направлении их можно применять в изгибаю щихся конвейерах и других установках, имеющих искривлен ные участки трассы.
Разборные цепи (рис. 5.1, б) собирают из штампованных деталей: внутреннего звена, парных боковых звеньев и соеди няющего их валика бочкообразной формы, благодаря чему цепи могут изгибаться в поперечном направлении на 6—8°, что
Рис. 5.1. Конструкции тяговых цепей
позволяет использовать их в разборных скребковых конвей ерах, работающих при незначительном искривлении става.
Пластинчатые цепи бывают с прямыми (рис. 5.1, в) и изо гнутыми (рис. 5.1, г) пластинами. У цепей с прямыми пласти нами секция цепи парная и число ее звеньев должно быть чет ным; в цепях с изогнутыми пластинами все звенья одинаковые и соблюдения указанного условия не требуется.
Тяговые цепи характеризуются шагом /ц (мм), массой 1 м длины <7ц (кг/м) и разрывным усилием SP (Н).
Шаг тяговых цепей, применяемых в подземных транспорт ных установках, для уменьшения габаритов привода и динами ческих усилий в цепях принимается небольшим; для кругло звенных цепей 50, 64, 80 и 86 мм; для разборных — 80 (160) мм; для пластинчатых— 100, 125, 160, 200 мм.
В транспортных установках, предназначенных для работы на поверхности шахт, шаг пластинчатых цепей может состав лять 400, 500, 630 и 1000 мм.
Масса 1 м тяговых цепей изменяется обычно от 3 до 20 кг.
В |
зависимости от назначения транспортной установки тяго |
||
вые |
цепи |
оборудуются |
различными рабочими элементами |
в виде скребков, кулаков, |
пластин и др. Массу тяговых цепей |
||
с рабочими |
элементами, приходящуюся на 1 м длины, принято |