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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上4.1刮板輸送機(jī)輸送能力的計(jì)算4.1.1工作面刮板輸送機(jī)的輸送生產(chǎn)能力計(jì)算刮板輸送機(jī)輸送能力Q按下式計(jì)算:Q=3600Av (4-1)式中 Q刮板輸送機(jī)輸送量(t/h); A溜槽上物料裝載斷面(m2); v刮板鏈條速度(m/s); 物料堆積密度(t/m3)。4.1.2溜槽上物料斷面積A計(jì)算圖4-1 溜槽中貨載最大斷面積溜槽上物料斷面積A: (4-2)式中 A1、A2單側(cè)擋板溜槽上物料斷面各部分的面積(m2); A3導(dǎo)向管斷面面積(m2); b溜槽寬度(m); h0溜槽槽口高度(m); b0溜槽槽口寬度(m); h1刮板輸送機(jī)工作時(shí)檔煤凈高(m); 物料的動(dòng)堆積角,取=
2、20; b1溜槽上框架寬度(m); b2溜槽距擋板的距離(m); D導(dǎo)向管直徑(m); Ce裝載系數(shù)。Q=36000.1591.040.9=535(t/h)4.1.3刮板輸送機(jī)上的物料斷面面積的計(jì)算當(dāng)給定工作面刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力,驗(yàn)算溜槽最大物料斷面面積A:(m2)所設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)中部槽尺寸滿足生產(chǎn)能力要求。4.2刮板輸送機(jī)水平彎曲段幾何參數(shù)的計(jì)算工作面刮板輸送機(jī),隨著采煤機(jī)的移動(dòng),需要整體逐段向煤壁推移,使工作面刮板輸送機(jī)呈蛇形彎曲狀態(tài)。如圖4-2所示。圖4-2 刮板輸送機(jī)水平彎曲段示意圖4.2.1彎曲段曲率半徑R的計(jì)算彎曲段曲率半徑R: (4-3)式中 R彎曲段曲率半徑(m); 相鄰溜
3、槽間的偏轉(zhuǎn)角度(); l0每節(jié)溜槽長(zhǎng)度(m)。(m)4.2.2彎曲段長(zhǎng)度Lw的計(jì)算彎曲段長(zhǎng)度Lw: (4-4)式中 Lw彎曲段長(zhǎng)度(m); a刮板輸送機(jī)一次推移步距(m)。(m)實(shí)用中要確保刮板輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度不小于Lw=8.27m的計(jì)算值。4.2.3彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角0的計(jì)算彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角: (4-5)式中 彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角,一般用弧度表示(rad)。(rad)4.2.4彎曲段的溜槽數(shù)N的計(jì)算彎曲段的溜槽數(shù)N: (4-6)式中 N彎曲段所需溜槽數(shù)量,輸送機(jī)整體推移時(shí); a0彎曲段對(duì)應(yīng)的中心角(rad)。4.3刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力的計(jì)算4.3.1刮板輸送機(jī)每米長(zhǎng)度物料質(zhì)量q的計(jì)算刮板輸送機(jī)
4、每米長(zhǎng)度物料質(zhì)量q:(kg/m) (4-7)式中 Qe刮板輸送機(jī)輸送量(t/h)。(kg/m)4.3.2刮板鏈條每米長(zhǎng)度質(zhì)量q0的計(jì)算刮板鏈條每米長(zhǎng)度質(zhì)量,與鏈條直徑、刮板鏈條形式及溜槽寬度等因素有關(guān),其數(shù)值如表4-1所示。表4-1 刮板鏈條每米長(zhǎng)度質(zhì)量q0鏈條直徑(mm)溜槽寬度(mm)刮板鏈條每米長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)邊雙鏈中雙鏈(準(zhǔn)邊雙鏈)單中鏈102805.21432013.49.442015.211.352025.213.21862018.463019.22263031.435.228.176436.039.033.02673042.351.040.076447.458.643.030
5、73070.060.076472.063.03083073.666.988078.071.03496090.080.0100098.082.0由表4-1查得(kg/m)4.3.3刮板輸送機(jī)有載分支的基本運(yùn)行阻力Wzh的計(jì)算圖4-3 刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算圖刮板輸送機(jī)有載分支的基本運(yùn)行阻力Wzh:(N) (4-8)式中 Wzh刮板輸送機(jī)有載分支基本運(yùn)行阻力(N); L刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度(m); g重力加速度,取g=10m/s2; 刮板輸送機(jī)傾角(); q刮板輸送機(jī)每米長(zhǎng)度物料的質(zhì)量(kg); q0刮板鏈條每米長(zhǎng)度的質(zhì)量(kg); 物料在溜槽中移動(dòng)的阻力系數(shù); 刮板鏈條在有載分支溜槽中移動(dòng)時(shí)的阻力
6、系數(shù); “”根據(jù)刮板鏈條向上運(yùn)輸時(shí)取“+”號(hào);反之取“”號(hào)。4.3.4刮板輸送機(jī)無(wú)載分支的基本運(yùn)行阻力WK的計(jì)算刮板輸送機(jī)無(wú)載分支的基本運(yùn)行阻力WK:(N) (4-9)式中 刮板鏈條在無(wú)載分支溜槽中移動(dòng)時(shí)的阻力系數(shù); WK刮板輸送機(jī)無(wú)載分支基本運(yùn)行阻力(N)。4.3.5刮板輸送機(jī)彎曲時(shí)有載分支運(yùn)行阻力和無(wú)載分支運(yùn)行阻力的計(jì)算刮板輸送機(jī)彎曲時(shí)有載分支運(yùn)行阻力和無(wú)載分支運(yùn)行阻力 :(kN) (4-10)(kN) (4-11)式中 k1刮板輸送機(jī)彎曲運(yùn)行時(shí)附加阻力系數(shù)。(kN)(kN)4.3.6刮板輸送機(jī)運(yùn)行總阻力W的計(jì)算刮板輸送機(jī)運(yùn)行總阻力W:(kN) (4-12)式中 k2刮板鏈條繞上頭部、尾部
7、鏈輪回轉(zhuǎn)時(shí)的附加阻力系數(shù)。(kN)4.4刮板輸送機(jī)鏈條張力和牽引力的計(jì)算4.4.1計(jì)算各特殊點(diǎn)的張力1.確定給定條件中最小張力點(diǎn)張力Smin如圖5-3比較1點(diǎn)和3點(diǎn)張力S1和S3: (4-13)又設(shè)機(jī)頭、機(jī)尾所需功率相同,負(fù)荷均勻,每個(gè)鏈輪克服阻力為總阻力W的一半,即 (4-14)解式(4-13)和(4-14)可得:因?yàn)?所以S1S3 S3=Smin圖4-4 鏈條張緊力計(jì)算示意圖2.用逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算鏈條各點(diǎn)張力圖4-4中,kNkNkNkN4.4.2刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力F: (4-15)其中 (4-16) (4-17)式中 F刮板輸送機(jī)兩端鏈輪總牽引力(kN);
8、F1頭部鏈輪的牽引力(kN); F2尾部鏈輪的牽引力(kN)。(kN)(kN)(kN)4.5刮板輸送機(jī)電機(jī)功率的計(jì)算4.5.1刮板輸送機(jī)滿載運(yùn)行時(shí),電機(jī)功率P的計(jì)算刮板輸送機(jī)滿載運(yùn)行時(shí),電機(jī)功率P:(kW) (4-18)式中 k刮板輸送機(jī)電機(jī)功率備用系數(shù); F刮板輸送機(jī)鏈輪總牽引力(kN); 刮板輸送機(jī)傳動(dòng)效率。(kW)4.5.2單向割煤采煤工作面刮板輸送機(jī)電機(jī)功率Ps的計(jì)算采煤機(jī)下放時(shí),刮板輸送機(jī)空載運(yùn)行(q=0)的電機(jī)最小功率Pmin:(kW) (4-19)(kW)單向割煤工作面采煤機(jī)割煤時(shí),刮板輸送機(jī)電機(jī)最大功率為Pmax用式(4-18)計(jì)算,即Pmax=P。刮板輸送機(jī)電機(jī)的等值功率Pd
9、和設(shè)備功率Ps:(kW) (4-20)(kW) (4-21)式中 Pmax刮板輸送機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)電機(jī)最大功率; Pmin刮板輸送機(jī)空載運(yùn)行時(shí)電機(jī)最小功率。(kW)(kW)刮板輸送機(jī)配用電機(jī)總功率Pz=180kWPs=142.6kW所以,電機(jī)可用。4.6鏈條預(yù)張力和緊鏈力的計(jì)算4.6.1鏈條預(yù)張力由定義可知,鏈條預(yù)張力引起鏈條的彈性伸長(zhǎng)量Ly應(yīng)等于鏈條在額定負(fù)載下的彈性伸長(zhǎng)量L,即Ly =L。由虎克定律和上述張力代入該等式,可得(kN) (4-22)式中 T鏈條預(yù)張力(kN)。(kN)4.6.2鏈條緊鏈力鏈條緊鏈力:(kN) (4-23)式中 T刮板輸送機(jī)鏈條預(yù)張力(kN); WK緊鏈時(shí)底鏈移動(dòng)阻
10、力(kN); F接鏈時(shí)鏈條松弛量(0.50.6t)需要的附加牽引力(kN),按下式計(jì)算:(kN) (4-24)式中 E刮板鏈條的彈性模量,取E=206109(N/m2); A0鏈條橫斷面積(m2); p圓環(huán)鏈條鏈環(huán)的節(jié)距; L刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度(m)。(m2)(kN)(kN)4.7刮板輸送機(jī)牽引機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的驗(yàn)算刮板輸送機(jī)牽引鏈強(qiáng)度驗(yàn)算: (4-25)式中 kmin刮板輸送機(jī)鏈條最小安全系數(shù),kmin2時(shí)滿足要求;Ta刮板輸送機(jī)鏈條最小破斷載荷(kN); Tm刮板輸送機(jī)滿載啟動(dòng)時(shí)鏈條最大拉力(kN)。(kN)式中 Tb刮板輸送機(jī)單股鏈條最小破斷力(kN); nc刮板輸送機(jī)鏈條根數(shù); ka刮板輸送機(jī)
11、鏈條受力不均勻系數(shù),中單鏈ka=1。(kN) (4-26)式中 nb刮板輸送機(jī)電機(jī)啟動(dòng)力矩系數(shù); P刮板輸送機(jī)電機(jī)總功率; 刮板輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)總傳動(dòng)效率;(kN)(kN)滿足要求4.8刮板輸送機(jī)的選型刮板輸送機(jī)是連續(xù)動(dòng)作式運(yùn)輸機(jī)械的一種,由于其機(jī)身低矮,可以彎曲,運(yùn)輸能力大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件。它除了運(yùn)煤外,還能給采煤機(jī)作運(yùn)行軌道;作為移置液壓支架的支點(diǎn);清理工作面的浮煤;懸掛電纜、水罐、乳化液管等。它是緩傾斜長(zhǎng)壁采煤工作面唯一的運(yùn)輸設(shè)備。4.8.1預(yù)選根據(jù)MG300-W型雙滾筒采煤機(jī)的生產(chǎn)能力可初步選用SGD-630/180型刮板輸送機(jī)?;緟?shù)如下表:運(yùn)輸能力350
12、 t/h刮板鏈速0.92m/s破斷拉力850KN中部槽尺寸()mm4.8.2驗(yàn)算(1)運(yùn)輸能力的驗(yàn)算式中:采煤機(jī)的生產(chǎn)能力,t/h中部槽具有的裝載斷面面積刮板鏈速度,m/s 采煤機(jī)牽引速度,m/min裝滿系數(shù),一般小于1,這里取0.9散煤容重,kg/m3中部槽裝煤的可堆積角按300,散煤密度1150 kg/m3,中部槽的裝煤斷面F,按下圖所示的形狀,從幾何關(guān)系可求得:中部槽物料斷面圖 由上計(jì)算可知,當(dāng)采煤機(jī)的運(yùn)行方向與刮板鏈運(yùn)行方向相同時(shí),中部槽的裝煤斷面能夠承受。反之,也然。(2)運(yùn)行阻力計(jì)算中部槽單位長(zhǎng)度上的裝煤量按鏈速計(jì)算,即煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)=0.6,刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)=0.4,計(jì)算重、空段的運(yùn)行阻力。 式中:L刮板輸送機(jī)長(zhǎng)度,m刮板鏈單位長(zhǎng)度的質(zhì)量,kg/m傾斜角度(3)刮板鏈張力計(jì)算:如下圖所示,按求出的重段、空段運(yùn)行總阻力和,然后確定刮板鏈的最小張力點(diǎn)。2134雙機(jī)頭驅(qū)動(dòng)刮板輸送機(jī)計(jì)算圖按逐點(diǎn)計(jì)算法得因下端有驅(qū)動(dòng)裝置,故上端有驅(qū)動(dòng)裝置,故由0.6-0.4=0.-0.0判定刮板鏈最小張力在“1”點(diǎn)取最小張力為3000,用逐點(diǎn)計(jì)算法求刮板鏈在各點(diǎn)的張力為:S1=3000 NS2= S1+=3000+87933=90933 NS3- S1=0.6-0.4因此:S3=50765
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