книги / Скребковые конвейеры
..pdfвстречном движении тягового органа и выемочной машины, знак ’’ми нус” — при попутном; v —скорость тягового органа конвейера, м/с.
Максимальный грузопоток (т/мин), поступающий от зачистного лемеха конвейера при непрерывной фронтальной передвижке (т/мин) составляет
^лшах |
6°7пл*плО ^погр^ф^оз’ |
где |
— коэффициент погрузки, показывающий, какую часть от |
общей массы отбитого угля составляет уголь, погруженный комбай ном. Максимальный грузопоток определяет габариты рештака.
Недостаточное внимание к особенностям формирования грузопото ка на забойном конвейере приводит к нерациональным режимам транс портирования, неполному отбору и накоплению угля у выемочной ма шины, снижению его сортности вследствие переизмельчения, пересыпа нию горной массы со става в зону крепи, повышенным колебаниям потока, поступающего на участковый транспорт. Поэтому весьма ак туальны вопросы управления формированием грузопотока на забойном конвейере.
Согласно проведенным исследованиям [7, 1 1 , 12] при волновой передвижке става и сближенных шнеках комбайна производительность конвейера (т/мин) по погрузке должна быть
|
|
шн |
^пл^пл^эах^пд^отж ^ ^ |
£ |
|
|
v |
пд |
-К 1 - *ш н) |
], |
(2.2) |
Уи п |
\ кв |
|
где kQjyK ~ коэффициент, учитывающий увеличение количества угля на конвейере вследствие отжима; &шн - коэффициент, учитывающий долю отбитого угля, погружаемого шнеками; kv - коэффициент изменения линейной плотности горной массы в месте погрузки шнеками; v в —ско рость перемещения фронта волны передвижки конвейера, м/мин; &пд, кв —коэффициенты, учитывающие соотношение значений скорости кон вейера и соответственно скорости подачи комбайна и волны става:
к |
|
»пп |
|
пд |
= 1 ± ПД- • к = \ ± —— |
||
|
60* ’ » |
609 |
|
Здесь знак ’’плюс” принимается при встречном движении комбайна и тягового органа конвейера, "минус” - при попутном; к —коэффи-
л
циент изменения лИНеинои плотности горной массы при догрузке зачистным лемехом конвейера.
При волновой передвижке става и сближенных шнеках согласно [7, 11, 12] производительность конвейера по погрузке должна быть (т/мин)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
UIH, |
|
|
^пл^пл^зах^пд^отж I и плк |
+ |
|
||||||||
“ |
к пд |
|
|||||||||
+ ^ “ |
^1 |
, |
|
Ч |
КШН2 |
+ |
|
|
|
||
/Г” |
шн |
1 |
) |
к к |
пд |
|
|
|
|||
|
|
ПЛ |
|
|
1)л |
|
|
|
|
||
* (1 |
|
|
о |
- Т Г |
* » . ) |
|
], |
(2.3) |
|||
|
|
|
2 |
|
" |
П Л |
|
1 |
" п А / в |
|
|
где |
D |
- |
диаметр |
первого шнека, м; Лшн , &шн |
—коэффициенты, |
||||||
учитывающие долю отбитого угля, погружаемого соответственно пер вым и вторым шнеками; kv , ку коэффициент изменения линейной
плотности горной массы в месте погрузки соответственно первым и вторым шнеками.
В то же время |
|
о п = 60? V - |
<2-4> |
где 7 - плотность насыпного груза, т/м3; |
/ п - необходимая площадь |
поперечного сечения груза на конвейере, м2.
Из выражений (2.2) и (2.4) при сближенных шнеках комбайна
I |
п = 0,0167 |
^пл ^ плдзах1;пд^отж |
^ ^шн |
|
|||
|
|
|
yv |
|
"пд |
|
|
|
1 - |
кшн |
|
|
|
||
|
L |
|
|
(2.5) |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
В |
V , |
пд |
|
|
|
|
а при разнесенных шнеках комбайна из выражений (2.3) и (2.4) |
|||||||
/ |
п = |
0,0167 |
у'плНплaзах vпд к отж |
й ,*шн. |
|
||
IV |
|
[• |
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
"ш Л д Ъ |
D |
|
|
|
л |
шн |
|
|
||
|
|
+ 0 ~ |
*шн ) 0 - |
~ Г *шн>Х |
|||
+ 0 |
~Н— к ™ ? ~ к ~ к |
||||||
|
2 |
пл |
|||||
|
|
Н пп |
1 *пд*®. |
|
|||
|
|
|
]. |
|
|
(2.6) |
|
|
|
|
|
|
|
||
Принимаем
б 0 в *пд |
60г;А:в |
|
|
к С К = |
СВ |
^пд |
% |
ИЛИ |
|
60и
+ 1
Упд
о ю
1!
6 0 у
-------------- ± 1 9 ^пл^зах
V B
Тогда в случае погрузки комбайном со сближенными шнеками
#пл |
р |
]г |
шн |
1 - |
|
Г._____ |
], |
||
|
г заботж *■к к |
|||
|
|
|
СК V |
* с в Ч |
а в случае погрузки комбайном с разнесенными шнеками
,е|* |
и |
7ПЛ17 |
отж |
С/ш н . |
|
||
7 |
* заб |
|
СК |
н__ |
|||
+ (i- |
Di |
X |
1 |
шн |
|
||
Е |
|
a- + 0 -*taH ) |
|
||||
|
Н„„ |
’ к, |
|
|
|||
|
|
|
пл |
*CKV |
|
*C .V , |
|
|
Расчетная проговодительность конвейера (т/мин) |
||||||
QP |
= |
60yFpv. |
|
|
|
|
|
(2.7)
(2.8)
(2.9)
Для обеспечения нормального функционирования конвейера долж ны соблюдаться соотношения:
Qn > б_ или F > Fn
Однако маловероятно, чтобы все факторы, увеличивающие сечение грузопотока, действовали в одном месте одновременно. Например, действие фактора накопления груза в зоне погрузки шнеками распрост раняется только на участок погрузки комбайном. Поэтому условия нормального функционирования конвейера в случае волновой пере движки става и погрузки комбайном со сближенными шнеками с уче том выражения (2.7) Имеют вид:
грп "ри VB = |
w0; |
"пд ф °; |
|
1; |
© |
|
|
||
F n npnkv Ф1; |
ипл Ф0-,иъ Ф 0; |
кУя < 1 ; (II) |
|
||||||
н * |
V |
|
И Д |
|
в |
и л |
|
|
|
FР >1 F n при |
*„ < |
1; V |
* ° ; vB ф о; |
\ |
|
= |
1; (III) |
(2.10) |
|
Fn “р" |
ипД = |
°> |
= °;\ |
< |
1; |
(rv) |
|
|
|
Fn при |
*„ = |
l; kvn = 1; |
опаФ 0; |
®в |
Ф 0, (V) |
|
|||
Рис. 2.1. Площадь поперечного сечения груза на конвейере
а в случае волновой передвижки става и погрузки комбайном с разне сенными шнеками
Грп |
при |
= 0; |
1 |
* °; |
\ < |
иkv2 < 1; (I) |
|
= |
■од |
Fn при |
ч = 1; |
Ч " 1; |
|
F n при |
|||
< 1 ; |
kv2 < 1; |
||
F n при |
ипц = °; |
оa % О |
% |
= |
1; |
(И) |
|
|
|
|
|
V = |
1; |
(III) (2.11) |
kv < 1; (IV)
If" при ч = 1; Ч =1:ч - “ * 0 . (V)
В выражениях (2.10) и (2.11) приняты сечения: / —в месте погрузки шнеками, движение комбайна от места разгрузки конвейера; // —в мес те погрузки лемехом, движение комбайна от места разгрузки конвейе ра; III — в месте погрузки шнеками, движение комбайна к месту раз грузки конвейера; IV— в месте погрузки лемехом, движение комбайна
к месту разгрузки конвейера; |
V —в месте разгрузки конвейера. |
|||
При отсутствии рейки механизма подачи комбайна в зоне движения |
||||
потока |
и наличии бортов с завальной стороны става расчетное сечение |
|||
(рис. 2.1) определяют из выражения (м2) |
||||
Fp = |
[ (Л у.б |
2tg flL |
У |
] (1 +tga tgp')tgaB + |
|
|
|
4te 4 |
|
+ fcH(Ap +0,25Z>Htgp'). |
|
(2.12) |
||
где Л y б - высота условного угольного борта, м; ав —угол наклона условного угольного борта, градус; р - угол естественного откоса, градус; Ьн - расстояние между направляющими, м; й — расстоя ние между днищем рештака и верхней полкой профиля ^глубина же лоба) , м.
При расположении цепей вне направляющих из расчетного попереч ного сечения (2.12) следует вычитать площадь поперечного сечения цепей.
Высота условного угольного борта (м), принятая в выражении (2.12), не должна превышать допустимую из условия прорезания груза скребком
64
tgp
(2.13)
1 + tgoBtgp
где с - коэффициент участия насыпного груза в колебаниях тягового органа; а - ускорение (замедление) движения тягового органа, м/с2; g — ускорение свободного падения, м/с2; f Q —коэффициент внутрен него трения; (3—угол наклона конвейера, градус.
Коэффициент увеличения производительности при догрузке в пе риод передвижения става и комбайна со сближенными шнеками
1 - кшн |
6 0 i> |
± |
1 |
|
пд |
||||
кА = 1 + |
60v |
|
|
|
шн |
± |
1 |
||
|
при тех же условиях, но комбайне с разнесенными шнеками:
|
|
|
|
60v |
± |
1 |
(1 - |
|
|
|
пд |
||
|
|
|
|
|
|
|
*л = 1 + |
к |
} к |
60& |
± |
1 |
|
+ ( 1 - |
|
|||||
|
ПЛ |
ШН1 |
ШН 2 |
|
|
|
При работе комбайна со сближенными шнеками и фронтальной пе |
||||||
редвижке става производительность |
конвейера по погрузке (т/мин) |
|||||
должна быть равной [4,6]: |
|
|
|
|
|
|
|
шн |
при работе комбайна; |
|
|||
^пл^заб^пд^отж |
|
(2.14) |
||||
|
L |
ипф |
Н 1 кН 2 |
|||
|
|
|
V, |
|
|
|
О |
|
*зах |
|
|
- |
при пере |
|
и 1щ |
|
|
движке, |
||
а при работе комбайна с разнесенными шнеками и фронтальной пере
движке: |
^ |
|
|
|
|
|
( V u m , |
D- |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
"« •л ™ .' |
J |
*Пд |
|
^пл^заб^пд^о |
при работе комбайна; |
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
V,пф |
V V |
|
||
|
О —^шн.^ ~зах |
пд |
Ч |
" " (1 |
(2.15) |
|
|
|
|
л |
|
-------1- Лшн) - при передвижке,
^П Л
где L —длина фронта передвижки, м; vn . — теоретическая скорость фронтальной передвижки, м/с; кн - коэффициент, учитывающий не
равномерность поступления насыпного груза; к |
- коэффициент, |
2
учитывающий непрямолинеиность трассы конвейера.
Соответственно выражениям (2.14) и (2.15) необходимые площади поперечных сечений (м*) составляют:
при работе комбайна со сближенными шнеками
|
|
-*Ш Н —при работе комбайна; |
|
F n = 0,0167 |
^пл^заб^пд^отж/ |
v пд |
|
yv |
|
пр AH/ HJ |
|
|
|
0 - * ш н > |
пд |
|
|
зах |
|
при передвижке; при работе комбайна с разнесенными шнеками
|
|
|
|
Л |
* ш н ,. |
|
k * H2 |
||
|
|
|
|
|
пл |
|
~ Н 1 ~ Нп п ШН1) |
*» 1 |
|
У JT |
7) |
к |
|
/ |
|
|
1 |
|
|
F n =0,0167 ;пл |
заб пд |
|
отж |
/ при работе комбайна; |
|
||||
|
yv |
|
|
|
|
|
|
упф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ч Ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О - * . . |
2 |
) — |
пд |
|
|
|
|
|
|
|
D |
“ зах |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
я |
|
uiHj) “ при передвижке. |
||
1
*-пд
( 1-
Следовательно, при фронтальной передвижке става условия нормаль ного функционирования конвейера имеют вид
при работе комбайна;
при передвижке.
Определим рациональную скорость движения тягового органа кон вейера. Преобразуем выражения (2.2) и (2.3) с учетом выражения (2.4) и примем
^пл^пл^зах^отж
Тогда в случае работы комбайна со сближенными шнеками и волно вой передвижки скорость движения тягового органа конвейера (м/с)
|
|
|
|
|
|
1 - |
кшн |
|
|
|
|
v = 0,0167* F ( — |
|
»nfl + — |
к----- |
»в), |
|
|
|
||||
7 |
|
*пд |
|
|
вKvn |
|
|
|
|
||
а в случае работы комбайна с разнесенными шнеками |
|
||||||||||
|
Г |
|
|
|
|
|
V |
UIH |
^ ш н 2 |
|
|
” = ° ’0167V |
|
|
|
|
|
* 0 |
|
|
|
пд * |
|
|
К |
“ | ‘ ш к |
|
" . |
|
|
|
|
|
||
+ С 1 ~ * Ш Н ) ^ _ |
|
|
Н |
) ~ к к „ |
|
|
|
|
|||
Подставим вместо *„„ |
я.к |
их значения, тогда при работе комбай- |
|||||||||
|
|
|
|
П Д |
|
* в |
|
|
|
|
|
на со сближенными шнеками |
|
|
|
|
|
|
|||||
с |
|
^ |
|
|
|
1 + к, |
|
|
|
|
|
v = 0,0167 |о,5 [( ~j~~ v |
|
+ —Г“ шн |
UB > V +l;nA+yB + |
||||||||
|
|
|
|
ПД |
|
|
к |
||||
+ \№у |
|
|
|
|
шн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• vs ) ky F +vnR ±VB1 |
|
|||||
kv |
|
пд |
' |
К Л. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
^ |
Г Г Т ШН |
|
|
|
|
|
||
+ w - i 1 1 |
|
|
|
+ — r ~ }V |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
vn |
|
|
|
|
|
а при работе с разнесенными шнеками |
|
|
|
|
|||||||
|
Г |
|
А:.. |
|
|
|
V lU H |
^ш н . |
|
||
у = 0,0167 [0 |
|
1 ШН1 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
+ |
( i - |
|
|
■ )-Т ----)"пп + |
||
0 - к ш ы ) ( 1 - |
£>. |
|
|
v |
|
|
|
|
|
||
" п л |
’ шн |
) |
к |
] k y F vпд |
± ив ] |
|
|||||
Ш“ 2 ' '■ |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
1 |
Л |
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
°1кши1 кти2 |
|
|
|||
+ V 0 .2 5 j[( -----------+ п — ------------------- + |
( I - к |
\ |
|||||||||
I " п л * „ |
|
1 |
|
Н"пл__ |
к..К |
У |
™ U |
|
|||
С |
|
и \ кшн |
|
и \ кшн х |
ШН |
V B |1 |
± |
^ 1 П Г |
+ (1 “ |
~~Н ^ |
~ Г ~ |
^ |
|
" п л |
|
" п л |
v 2 |
|
|
V u ,„ . |
|
|
|
+ о |
“ |
я |
^ к |
]ky f |
|
2 |
|
" пл |
*»л |
' |
|
Рациональная скорость движения тягового органа конвейера долж на удовлетворять следующим условиям:
vпри условиях I;
vпри условиях II;
vпри условиях III;
vпри условиях IV;
vпри условиях V..
При фронтальной передвижке с учетом
у н |
пл |
к |
отж |
#пл |
|
||
|
yF |
= КУ» |
|
скорость движения тягового органа конвейера (м/с) должна удовлет
ворять следующим условиям: |
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
"| |
к |
|
|
- |
при остав |
/ |
|
". |
|
|
|
лении угля |
|
0 -* ш н Н ф |
* |
п.ф |
|
|
|
комбайном |
|
v = 0,0167*,ии \ |
|
|
|
|
|
|
со сближен |
|
|
|
|
|
|
ными шне- |
|
V |
UIH, |
|
ч |
V " , |
|
|
ками |
|
v |
_ |
при остав- |
||||
( 1 - |
н ) 0 |
*шн2^ ф |
к |
|
ПФ |
лении угля |
|
комбайном с разнесен ными шне ками
Приведенные выражения позволяют управлять грузопотоком забой ного конвейера [16].
Расчетная производительность. При равномерном наибольшем гру зопотоке расчетную производительность можно определить по формуле (2.9). При этом плотность насыпного груза (т/м3) определяют в зависи мости от транспортируемого материала: для бурых углей у = 0,70 т/м3, для каменных углей у = 0,85 т/м3, для антрацита у = 1,0 т/м3.
Рис. 2.2. Виды сечений груза на конвейере:
а - без бортов; б - с бортами; в - с одним бортом; г - с одним бортом с за вальной стороны (секция придвинута к забою)
Виды сечений насыпного груза на конвейере приведены на рис. 2.2. Здесь / - IV - площади поперечного сечения соответствующих им зон. При расчетах принимают участвующими в транспортировании половины зон/// и IV [9].
Расчетная производительность {? должна быть не менее заданной производительности конвейера.
2.2. МОЩНОСТЬ ПРИВОДА
Мощность привода в теоретическом тяговом расчете определяют при проектировании конвейера по ориентировочным условиям эксплуата ции, а в эксплуатационном при необходимости по уточненным условиям эксплуатации. Необходимую мощность привода (кВт) определяют по следующему выражению [9]:
r22qQfcos(i ± O,l<7osin0 + 1,1</GJCOS0 ± l,l</sin0; la
2,2<7O/ COS0 ± 0,l<7osin/3 + l,05<7GJCOSj3 ± l,05</sin/3; 16
N |
=- |
vL |
2,2*/0/cos|3 + 1,1</GJCOS0 ± |
l,l<7sin/3; Ha |
(2.16) |
|
|||||
|
|
|
|||
необх. 10077 2,l<70/cosj3 + lflSqcocosf} ± |
l,05?sin/3; 116 |
|
|||
2,3</0/cosj3 ± 0,l<7osin/3+ l,2^cocos/3 ± l,2r/sinj3; Ilia
^2,15</o/cos0 ± 0,05^osin|3+ 1,1</CJCOS/3 ± l,l^sin/3. III6
/ |
Рис. 2.3. Схемы расположе |
ния приводов |
В выражении (2.16) учтена числовая величина ускорения свободно го падения, здесь 1а —схема I с отклоняющими цепь утюгами (рис. 2.3); 16 —схема 1 без утюгов; На —схема 2 с отклоняющими цепь утюгами, Иб —схема 2 без утюгов, Ша —схема 3 с отклоняющими цепь утюгами, Шб —схема 3 без утюгов; верхние знаки в выражении (2.16) даны для
транспортирования |
вниз, нижние — вверх; |
L - длина конвейера, |
м; |
||
TJ - КПД блока привода; qQ - линейная |
плотность |
тягового органа, |
|||
кг/м; |
q = ------ |
— линейная плотность насыпного |
груза, кг/м; |
р — |
|
|
О,Оби |
|
|
|
|
угол |
наклона (по |
направлению транспортирования), |
градус; / и со - |
||
коэффициенты сопротивления перемещению тягового органа и транспор тируемого груза соответственно, значения которых приведены в табл. 2.1.
Мощность привода, допустимую по прочности цепи, определяют по формуле
УpV
Naon = '* 1*H*2 *nij
Таблица 2.1
Число |
|
Коэффи- |
Коэффициент СО |
|
Расположение цепей |
|
|
||
цепей |
циент / |
Угли Г, |
Бурые |
|
|
|
|
Ук и антра угли |
|
|
|
|
цит |
|
Одна |
Центральное (рештак без направляю |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
|
щих) |
|
|
|
|
Центральное, кулаки скребка в направ■ 0,35 |
0,6 |
0,8 |
|
|
ляющих |
|
|
|
Две |
У борта в направляющей |
0,4 |
0,7 |
1,0 |
У бортов (рештак без направляющих) |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
|
|
Вынесенные к центру, кулаки скреб |
0,35 |
0,6 |
0,8 |
|
ка в направляющих |
|
|
|
Три |
В направляющих |
0,4 |
0,6 |
0,9 |
Две крайние цепи в направляющих, |
0,4 |
0,6 |
0,9 |
|
|
одна посередине става |
|
|
|