刮板輸送機(jī)鏈條安全系數(shù)計(jì)算方法的探討

1、󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁江󰀁西󰀁煤󰀁炭󰀁科󰀁技󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁♦

2、41;󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁JIANGXICOALSCIENCE&TECHNOLOGY2010年第2期NO󰀁2󰀁󰀁2010刮板輸送機(jī)鏈條安全系數(shù)計(jì)算方法的探討紀(jì)中元(龍煤集團(tuán)鶴崗分公司振興煤礦運(yùn)輸區(qū),黑龍江鶴崗154100)中圖分類號(hào):TD528+.3󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1006-2572(

3、2010)02-0115-03DiscussiononComputingMethodsofSafetyCoefficientofChainofScraperConveyorJiZhongyuan(TransportationDept.ofZhenxinColliery,HegangBranch,LongmayMiningGroupCo.,Ltd,Hegang,Heilongjiang,154100)0󰀁引言礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈?zhǔn)敲旱V井下刮板輸送機(jī)關(guān)鍵性零件之一,是保證刮板輸送機(jī)在井下正常運(yùn)轉(zhuǎn),確?；夭晒ぷ髅孢B續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。因此,要求輸送機(jī)選用的圓環(huán)鏈應(yīng)具有良好的機(jī)械性能和足夠的強(qiáng)度

4、,保證不發(fā)生斷鏈?zhǔn)鹿省ｆ湕l的破斷型式基本有兩種。一是強(qiáng)力斷鏈,即所受沖擊力超過(guò)其靜態(tài)破斷載荷,突然斷裂;另一種是疲勞斷鏈,受力小于靜態(tài)破斷載荷,但由于長(zhǎng)時(shí)間承受脈動(dòng)載荷,發(fā)生疲勞破壞。上述造成圓環(huán)鏈鏈條破斷的動(dòng)態(tài)載荷,在刮板輸送機(jī)運(yùn)行中是復(fù)雜多變、不易預(yù)計(jì)的。因此,在刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),所選用圓環(huán)鏈的機(jī)械強(qiáng)度,要求有一定的安全裕度,即所選圓環(huán)鏈的破斷強(qiáng)度比施加在圓環(huán)鏈上的最大拉力要大出一定倍數(shù),滿足規(guī)定的安全系數(shù),以保證刮板輸送機(jī)的可靠性。本文通過(guò)對(duì)我國(guó)現(xiàn)在通用的刮板輸送機(jī)鏈條安全系數(shù)計(jì)算方法,以及在計(jì)算中所考慮的安全因素進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)有鏈條安全系數(shù)計(jì)算方法不夠科學(xué),其計(jì)算結(jié)果不能真正代表

5、刮板輸送機(jī)鏈條的安全裕度,存在虛假現(xiàn)象。進(jìn)而在分析論證的基礎(chǔ)上,提出新的刮板輸送機(jī)鏈條安全系數(shù)計(jì)算基礎(chǔ),以及應(yīng)該考慮的各種因素,并推薦鏈條安全系數(shù)新的計(jì)算公式及最小安全系數(shù)。󰀁󰀁󰀁󰀁鏈條負(fù)荷分配不均勻系數(shù),單鏈󰀁󰀁=1,雙鏈󰀁󰀁=0.8330.91;1.2󰀁󰀁󰀁動(dòng)張力系數(shù);Smax󰀁󰀁󰀁刮板鏈的最大靜張力(kN)。經(jīng)對(duì)上式分析,可以發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題:1)現(xiàn)有鏈條安全系數(shù)計(jì)算公式

6、中的鏈條最大靜張力是根據(jù)輸送量、輸送機(jī)長(zhǎng)度、摩擦系數(shù)、鏈速等因素,按逐點(diǎn)計(jì)算法得出的。計(jì)算方法比較繁瑣,其計(jì)算值代表刮板鏈和貨載的最大移動(dòng)阻力,刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)將克服這個(gè)阻力,移動(dòng)阻力值與電動(dòng)機(jī)功率并沒(méi)有直接關(guān)系,不能代替電動(dòng)機(jī)施加給鏈條的最大牽引拉力。因此,用移動(dòng)阻力計(jì)算出的鏈條安全系數(shù)能否準(zhǔn)確反映鏈條的安全裕度值得懷疑。據(jù)此所給出的鏈條安全系數(shù)計(jì)算方法不夠科學(xué),使用現(xiàn)有計(jì)算公式所獲得的計(jì)算結(jié)果將會(huì)產(chǎn)生不符合實(shí)際的現(xiàn)象,這一點(diǎn)將在后面的計(jì)算實(shí)例中進(jìn)一步加以說(shuō)明。2)現(xiàn)有的計(jì)算公式是以鏈條內(nèi)的靜拉力為其計(jì)算基礎(chǔ),并考慮了鏈條拉力不均勻系數(shù)和動(dòng)張力系數(shù),但沒(méi)有考慮到鏈條由于經(jīng)常刮卡而產(chǎn)生的沖擊負(fù)

7、荷等因素,因而不夠全面,使計(jì)算結(jié)果可靠程度減小。2󰀁推薦鏈條安全系數(shù)計(jì)算方法1)計(jì)算程序首先,根據(jù)刮板輸送機(jī)的主要參數(shù):輸送量、長(zhǎng)度、鏈速等,計(jì)算出刮板鏈的最大移動(dòng)阻力,并用它來(lái)選擇輸送機(jī)所需要電動(dòng)機(jī)功率,然后用已選定的電動(dòng)機(jī)功率,驗(yàn)算所選用圓環(huán)鏈的安全系數(shù)。2)在鏈條安全系數(shù)中,應(yīng)當(dāng)考慮的因素(1)在輸送機(jī)刮板鏈組件中,開(kāi)口連接環(huán)或扁平連環(huán)的破斷強(qiáng)度與其相同規(guī)格的圓環(huán)鏈破斷強(qiáng)度之比為0.91󰀁現(xiàn)有鏈條安全系數(shù)計(jì)算方法的分析我國(guó)現(xiàn)在通用的鏈條安全系數(shù)計(jì)算公式為:n=󰀁3.5(1)1.2Smax式中:󰀁Sp󰀁b

8、3041;󰀁單根圓環(huán)鏈破斷拉力(kN);i󰀁󰀁󰀁鏈條數(shù);󰀁(見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)MT71-91,MT99-91和GB/T12718-91),因此,鏈條安全系數(shù)中,應(yīng)當(dāng)考慮1.11(1/0.9)倍的安全裕度。(2)刮板輸送機(jī)在實(shí)際工作中,將承受沖擊負(fù)荷,有時(shí)甚至于刮板鏈被卡住,在這種情況下,電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩將全部施加于鏈條上。因此,在鏈條安全系數(shù)計(jì)算中,這種因素必須考慮,以保證鏈條運(yùn)行的可靠性。建議計(jì)算中,應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的顛覆力矩系數(shù)值增加其傳動(dòng)功率2.5倍。(3)雙鏈刮板輸送機(jī)受力不均勻系數(shù)。此項(xiàng)因素是考慮兩刮板間的兩條鏈段固有長(zhǎng)度

9、不同,以及經(jīng)過(guò)輸送機(jī)彎曲段時(shí)兩條鏈子彈性伸長(zhǎng)不同,致使兩條鏈子受力不均勻,建議此項(xiàng)系數(shù)按原計(jì)算公式中取值考慮。(4)鏈條內(nèi)動(dòng)負(fù)荷系數(shù)。建議仍按1.2,即動(dòng)負(fù)荷為靜負(fù)荷的20%。(5)電動(dòng)機(jī)施加在圓環(huán)鏈上的最大牽引力不能超過(guò)鏈條的最大工作載荷。為保證鏈條運(yùn)行時(shí),其變形量在彈性范圍內(nèi),不產(chǎn)生永久變形,鏈條與鏈輪正常嚙合,鏈條的最大工作載荷不能超過(guò)其彈性極限。為增加可靠性,建議取最大工作載荷為彈性極限的75%,即為試驗(yàn)載荷的75%(鏈條的試驗(yàn)載荷接近其彈性極限)。根據(jù)我國(guó)圓環(huán)鏈標(biāo)準(zhǔn),各種規(guī)格圓環(huán)鏈的破斷載荷與試驗(yàn)載荷之比平均為1.25,因此,鏈條的破斷載荷應(yīng)為其最大工作載荷的1.7倍(1.25

10、83041;1/0.75)。3)鏈條最小安全系數(shù)將上述各種安全因素(除(3)外)的系數(shù)值相乘得最小安全系數(shù):󰀁n󰀁=1.11󰀁2.5󰀁1.2󰀁1.7=5.664)本文推薦鏈條安全系數(shù)計(jì)算公式n=(i󰀁Sp󰀁󰀁)/S󰀁5.7S=(N󰀁󰀁)/V式中:Sp󰀁󰀁󰀁單根鏈條破斷載荷(kN);i󰀁󰀁󰀁鏈條數(shù);󰀁♦

11、41;󰀁󰀁鏈條載荷分配不均勻系數(shù);單鏈󰀁=1;雙鏈󰀁=0.8330.91;S󰀁󰀁󰀁最大牽引力(kN);N󰀁󰀁󰀁刮板輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)總功率(kW);V󰀁󰀁󰀁鏈速(m/s);󰀁󰀁󰀁󰀁效率,󰀁=0.75。取為5.73󰀁計(jì)算實(shí)例為了分析對(duì)比,以國(guó)內(nèi)現(xiàn)有幾種型號(hào)的刮板輸送機(jī)為例,用各自的技術(shù)參數(shù)分別以原有計(jì)算

12、公式(1)和本文推薦公式(2),計(jì)算其安全系數(shù),獲得的計(jì)算結(jié)果列于表1。表1󰀁國(guó)內(nèi)幾種機(jī)型刮板輸送機(jī)鏈條安全系數(shù)計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)123456789101112輸送機(jī)型號(hào)SGB630/60SGB630/80SGW-80TSGW-150CSGZ764/264SGZ764/320SGZ730/264SGD630/180SGD630/220SGD730/180SGD730/220SGD730/320輸量(t/h)200200150250900900600350350500500700長(zhǎng)度(m)120160160200200200200200200200200200功率(kW)鏈速(

13、m/s)6080801502643202641802201802203200.850.850.860.8681.00.950.950.920.920.920.920.93鏈條規(guī)格雙邊󰀁14󰀁50雙邊󰀁14󰀁50雙邊󰀁18󰀁64雙邊󰀁18󰀁64雙邊󰀁26󰀁92雙邊󰀁26󰀁92雙邊󰀁26󰀁92單󰀁26󰀁92單󰀁26󰀁

14、;92單󰀁26󰀁92單󰀁26󰀁92單󰀁30󰀁108安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果原計(jì)算方法5.13.97.94.33.23.13.96.06.03.93.93.9本文建議方法7.95.99.85.37.86.17.45.84.75.84.74.4󰀁󰀁從表1計(jì)算結(jié)果可以看出:1)按原有計(jì)算公式(1)計(jì)算,五種單鏈刮板輸送機(jī)鏈條安全系數(shù)都滿足要求,而用本文推薦公式(2)計(jì)算,五種單鏈刮板輸送機(jī)只有兩種鏈條安全系數(shù)滿足要求,有三種達(dá)不到要求。但根據(jù)煤礦實(shí)際使用情況統(tǒng)計(jì)表明,單鏈刮板輸送機(jī)

15、斷鏈?zhǔn)鹿时容^頻繁。由此證明原有計(jì)算法與實(shí)際情況不符,而本文推薦公式(2)計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況相符合。2)使用原有鏈條安全系數(shù)計(jì)算法所得結(jié)果,不能反映鏈條安全裕度的真實(shí)情況,可得出與實(shí)際情況不符合的結(jié)果。(1)當(dāng)兩臺(tái)刮板輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)相同,所選用的圓環(huán)鏈規(guī)格也相同,而它們的電動(dòng)機(jī)功率不同時(shí),使用現(xiàn)有公式(1)計(jì)算卻可獲得相同的鏈條安全系數(shù),例如表1中序號(hào)5、6和8、9兩對(duì)輸送機(jī)既是如此(表1中序號(hào)5和6的安全系數(shù)結(jié)果略有差異,是由于兩種輸送機(jī)鏈速差異而致)。采用本文推薦公式進(jìn)行計(jì)算,鏈條安全系數(shù)是隨著輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)功率值的大小而不同,電動(dòng)機(jī)功率小的鏈條安全系數(shù)大,電動(dòng)機(jī)功率大的鏈條安全系數(shù)小。(

16、2)當(dāng)兩臺(tái)輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)功率和所選用圓環(huán)鏈規(guī)格完󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁江󰀁西󰀁煤󰀁炭󰀁科󰀁技󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁&

17、#983041;󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁JIANGXICOALSCIENCE&TECHNOLOGY2010年第2期NO󰀁2󰀁󰀁2010單體液壓支柱腐蝕失效形式的探討顏󰀁霞(黑龍江龍煤集團(tuán)機(jī)械裝備公司鶴崗分公司,黑龍江鶴崗154103)中圖分類號(hào):TD355+.3󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁&

18、#983041;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1006-2572(2010)02-0117-02DiscussiononCorrosionFailureModeofSingleHydraulicPropYanXia(HegangBranch,HeilongjiangLongmeiGroupMechanicalEquipmentCo.,Hegang,Heilongjiang154103)0󰀁引言礦用單體液壓支柱在井下使用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題是腐蝕嚴(yán)重、壽命短,在一些水質(zhì)惡劣的礦井中一般壽命僅68個(gè)月,有的更短。因此,研究支柱的失效機(jī)理,為制造和修復(fù)提供理論依據(jù),有著重要的生產(chǎn)實(shí)踐價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。本文在進(jìn)行了大量實(shí)地調(diào)查研究,對(duì)一些礦井環(huán)境介質(zhì)的取樣分析、對(duì)典型失效支柱進(jìn)行金相和電子顯微分析的基礎(chǔ)上,提出了鍍鉻單體支柱失效原因和腐蝕破壞機(jī)理?，F(xiàn)象。1󰀁缸筒2󰀁Y型圈3󰀁活塞4󰀁導(dǎo)向環(huán)5󰀁活柱圖1󰀁單體支柱示意圖1)活柱表面腐蝕國(guó)產(chǎn)支柱材料為27SiMn,組織狀態(tài)為回火索氏體,支柱表面經(jīng)電鍍處理以提高其抗蝕性,鍍層為0.04mm0.05mm銅基底上復(fù)鍍0.01mm0.02mm硬鉻。活柱表面銹蝕形式主要有:鍍層水痘狀凸起的鼓泡(鼓泡直徑約5mm10mm,高