4.1刮板输送机输送能力的计算4.1.1工作面刮板输送机的输送生产能力计算刮板输送机输送能力Q 按下式计算：Q =3600Av ρ （4-1）式中 Q ——刮板输送机输送量（t/h ）； A ——溜槽上物料装载断面（m 2）； v ——刮板链条速度（m/s ）； ρ——物料堆积密度（t/m 3）。

4.1.2溜槽上物料断面积A 计算图4-1 溜槽中货载最大断面积溜槽上物料断面积A ：4)(21211200321D h b b b C h b A A A A e π-⨯-++=-+= （4-2）式中 A 1、A 2——单侧挡板溜槽上物料断面各部分的面积（m 2）； A 3——导向管断面面积（m 2）； b ——溜槽宽度（m ）； h 0——溜槽槽口高度（m ）； b 0——溜槽槽口宽度（m ）；h 1——刮板输送机工作时档煤净高（m ）；α——物料的动堆积角，取α=20˚；m 3.020tan )085.02.073.0(tan )(121=︒⨯-+=⨯-+=αb b b hb 1——溜槽上框架宽度（m ）； b 2——溜槽距挡板的距离（m ）； D ——导向管直径（m ）； C e ——装载系数。

)(m 159.0 407.014.33.0)085.02.073.0(9.021087.056.022=⨯-⨯-+⨯⨯+⨯=AQ =3600×0.159×1.04×0.9=535(t/h)4.1.3刮板输送机上的物料断面面积的计算当给定工作面刮板输送机的生产能力，验算溜槽最大物料断面面积A'：159.0119.09.004.136004003600=<=⨯⨯=='A v Q A e ρ(m 2)所设计的刮板输送机中部槽尺寸满足生产能力要求。

4.2刮板输送机水平弯曲段几何参数的计算工作面刮板输送机，随着采煤机的移动，需要整体逐段向煤壁推移，使工作面刮板输送机呈蛇形弯曲状态。

如图4-2所示。

图4-2 刮板输送机水平弯曲段示意图4.2.1弯曲段曲率半径R 的计算弯曲段曲率半径R ：sin 2a l R '=（4-3）式中 R ——弯曲段曲率半径（m ）； α'——相邻溜槽间的偏转角度（˚）； l 0——每节溜槽长度（m ）。

65.2823sin25.1=︒⨯=R (m)4.2.2弯曲段长度L w 的计算弯曲段长度L w ：24a aR L w -= （4-4）式中 L w ——弯曲段长度（m ）；a ——刮板输送机一次推移步距（m ）。

27.86.065.286.042=-⨯⨯=w L （m ）实用中要确保刮板输送机弯曲段长度不小于L w =8.27m 的计算值。

4.2.3弯曲段对应的中心角α0的计算弯曲段对应的中心角0α：2202arcsinaL a w+=α (4-5)式中 0α——弯曲段对应的中心角，一般用弧度表示（rad ）。

145.030.86.027.86.0arcsin2220=︒=+⨯=α（rad ）4.2.4弯曲段的溜槽数N 的计算弯曲段的溜槽数N ：2l R N α⋅=(4-6) 式中 N ——弯曲段所需溜槽数量，输送机整体推移时0l L N =； a 0——弯曲段对应的中心角（rad ）。

54.55.1145.065.282=⨯⨯=N4.3刮板输送机运行阻力的计算4.3.1刮板输送机每米长度物料质量q 的计算刮板输送机每米长度物料质量q ：vQ q e6.3=(kg/m) (4-7) 式中 Q e ——刮板输送机输送量(t/h)。

8.10604.16.3400=⨯=q （kg/m ）4.3.2刮板链条每米长度质量q 0的计算刮板链条每米长度质量，与链条直径、刮板链条形式及溜槽宽度等因素有关，其数值如表4-1所示。

由表4-1查得0.400=q （kg/m ）4.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力W zh 的计算图4-3 刮板输送机运行阻力计算图刮板输送机有载分支的基本运行阻力W zh ：ββωωsin )(cos )(00⋅⋅⋅+±⋅⋅'⋅+⋅=g L q q g L q q W zh （N ） (4-8)式中 W zh ——刮板输送机有载分支基本运行阻力（N ）； L ——刮板输送机设计长度（m ）； g ——重力加速度，取g=10m/s 2； β——刮板输送机倾角（˚）；q ——刮板输送机每米长度物料的质量（kg ）； q 0——刮板链条每米长度的质量（kg ）； ω——物料在溜槽中移动的阻力系数；ω'——刮板链条在有载分支溜槽中移动时的阻力系数； “±”——根据刮板链条向上运输时取“+”号；反之取“－”号。

128.1kN100N 1280sin 10160)0.408.106( 0cos 10160)4.00.406.08.106(==︒⨯⨯⨯++︒⨯⨯⨯⨯+⨯=zh W4.3.4刮板输送机无载分支的基本运行阻力W K 的计算刮板输送机无载分支的基本运行阻力W K ：)sin cos (0ββω ''=Lg q W K （N ） (4-9)式中 ω˝——刮板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力系数；W K ——刮板输送机无载分支基本运行阻力（N ）。

25.6kN N 25600)0sin 0cos 4.0(101600.40==︒-︒⨯⨯⨯⨯=K W4.3.5刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力zhW '和无载分支运行阻力KW '的计算 刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力zhW '和无载分支运行阻力K W ' ：zh zhW k W 1='（kN ） (4-10) K KW k W 1='（kN ） (4-11) 式中 k 1——刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。

9.1401.1281.1=⨯='zhW (kN) 2.286.251.1=⨯='KW (kN) 4.3.6刮板输送机运行总阻力W 的计算刮板输送机运行总阻力W ：)(21.1)(2K zh K zhW W W W k W +='+'=（kN ） (4-12) 式中 k 2——刮板链条绕上头部、尾部链轮回转时的附加阻力系数。

0.186)6.251.128(21.1=+⨯=W （kN ）4.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算4.4.1计算各特殊点的张力1.确定给定条件中最小张力点张力S min如图5-3比较1点和3点张力S 1和S 3：K KW S W S S 1.1112+='+= （4-13） 又设机头、机尾所需功率相同，负荷均匀，每个链轮克服阻力为总阻力W的一半，即)(605.02)(21.1232K zh K zh W W W W W S S +=+==- （4-14） 解式(4-13)和(4-14)可得：83.646.25495.01.128605.0495.0605.031=⨯-⨯=-=-K zh W W S S因为083.6431>=-S S 所以S 1>S 3 S 3=S min图4-4 链条张紧力计算示意图2.用逐点计算法计算链条各点张力 图4-4中，3min 3==S S kN9.1431.1281.131.1334=⨯+=+='+=zh zhW S W S S kN 9.502)6.251.128(21.19.1432)(21.12441=+⨯-=+-=-=K zh W W S W S S kN 7.226.251.19.501.1112=⨯+=+='+=K KW S W S S kN 4.4.2刮板输送机两端链轮总牵引力刮板输送机两端链轮总牵引力F ：21F F F += (4-15)其中 )(0.0514141S SS S F ++-= (4-16) )(05.032322S S S S F ++-= (4-17)式中 F ——刮板输送机两端链轮总牵引力（kN ）；F 1——头部链轮的牵引力（kN ）； F 2——尾部链轮的牵引力（kN ）。

7.102)9.509.143(05.09.509.1431=+⨯+-=F （kN ）0.21)37.22(05.037.222=+⨯+-=F （kN ）7.1230.217.102=+=F （kN ）4.5刮板输送机电机功率的计算4.5.1刮板输送机满载运行时，电机功率P 的计算刮板输送机满载运行时，电机功率P :ηvF k P ⋅⋅=（kW ） （4-18）式中 k ——刮板输送机电机功率备用系数； F ——刮板输送机链轮总牵引力（kN ）； η——刮板输送机传动效率。

2.1579.004.17.1231.1=⨯⨯=P （kW ）4.5.2单向割煤采煤工作面刮板输送机电机功率P s 的计算采煤机下放时，刮板输送机空载运行（q =0）的电机最小功率P min ：ηβω1000cos 21.10minvLg q P '⨯=（kW ） （4-19） 1.659.0100004.10cos 4.0101600.4021.1min =⨯⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯=P （kW ）单向割煤工作面采煤机割煤时，刮板输送机电机最大功率为P max 用式（4-18）计算，即P max =P 。

刮板输送机电机的等值功率P d 和设备功率P s ：2min min max 2max 6.0P P P P P d ++=（kW ） （4-20）d s P P 2.1=（kW ） （4-21）式中 P max ——刮板输送机满载运行时电机最大功率；P min ——刮板输送机空载运行时电机最小功率。

8.1181.651.652.1572.1576.022=+⨯+⨯=d P （kW ）6.1428.1182.1=⨯=s P （kW ）刮板输送机配用电机总功率P z =180kW>P s =142.6kW所以，电机可用。

4.6链条预张力和紧链力的计算4.6.1链条预张力由定义可知，链条预张力引起链条的弹性伸长量∆L y 应等于链条在额定负载下的弹性伸长量∆L ，即∆L y =∆L 。

由虎克定律和上述张力代入该等式，可得)(414321S S S S T +++=（kN ） （4-22）式中 T ——链条预张力（kN ）。

1.55)9.14337.229.50(41=+++⨯=T （kN ）4.6.2链条紧链力链条紧链力:F W T T K '++=1（kN ） （4-23）式中 T ——刮板输送机链条预张力（kN ）； W K ——紧链时底链移动阻力（kN ）；F'——接链时链条松弛量（0.5～0.6t ）需要的附加牵引力（kN ），按下式计算：30104⨯='LpEA F （kN ） （4-24） 式中 E ——刮板链条的弹性模量，取E =206×109(N/m 2)； A 0——链条横断面积（m 2）； p ——圆环链条链环的节距； L ——刮板输送机设计长度（m ）。