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=3600Avρ(4-1)——刮板输送机输送量(t/h);式中Q2——);溜槽上物料装载断面(m A ——刮板链条速度(m/s);v3——)。
t/m ρ物料堆积密度(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:2?D1(4-2)?b?b)?h?(AA??A?A?bh?Cb10312201e242——、);A 单侧挡板溜槽上物料断面各部分的面积(式中Am212——);导向管断面面积(mA 3——溜槽宽度(m); b——溜槽槽口高度(m);h 0——溜槽槽口宽度(m); b 0——刮板输送机工作时档煤净高(m)h;1——物料的动堆积角,取α=20?;α??(0.73?0.2?0.085)?tan20??0tanb??h(bb?)?.3m 112——溜槽上框架宽度(m);b 1——溜槽距挡板的距离(m)b;2——;)m导向管直径(D——装载系数。
C e2070.3.14?12).159(m.3??0)0.73?0.2?0.085?00.A?056?0.087??.9?(24Q=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':Q4002?e)(m159.119A??A?0??0.?3600?1.04?0.3600v9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:l0?R(4-3)?2sin a2——弯曲段曲率半径(m)R;式中——相邻溜槽间的偏转角度(?);α'——每节溜槽长度(m)l。
01.5?28.65?R(m)?3sin2?2.4.2.2弯曲段长度L的计算w弯曲段长度L:w2a?4aR?L(4-4)w——弯曲段长度(m)式中L;w——m)a 。
刮板输送机一次推移步距(227.?8.65?0.6?L?4?0.628)(m w L=8.27m的计算值。
实用中要确保刮板输送机弯曲段长度不小于w弯曲段对应的中心角α的计算4.2.30?弯曲段对应的中心角:0a?2arcsin?(4-5)022a?L w——?。
式中rad)弯曲段对应的中心角,一般用弧度表示(06.0?1450.8?.30??2??arcsin rad)(0226.?278.0 N的计算4.2.4弯曲段的溜槽数:弯曲段的溜槽数N??2R0?N (4-6)l0L——弯曲段所需溜槽数量,输送机整体推移时N;式中?N l0——)rad。
a弯曲段对应的中心角(0145065282?.?.54?N?5.5.1.4.3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:Q e(kg/m) (4-7) ?q 3.6v——刮板输送机输送量(t/h)Q。
式中e400q??106.8(kg/m) 3.6?1.044.3.2刮板链条每米长度质量q的计算0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。
表4-1 刮板链条每米长度质量q05.29.411.313.228.133.040.043.060.063.066.971.080.082.0 )查得kg/m(0.4.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力W的计算zh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?????(N)(4-8)sing??(q?q)??W(q?L?q???)L?gcos0zh0——刮板输送机有载分支基本运行阻力(N);W 式中zh——刮板输送机设计长度(m);L2——;重力加速度,取gg=10m/s——刮板输送机倾角(?)β;——刮板输送机每米长度物料的质量(kg)q;——刮板链条每米长度的质量(kg)q;0——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;ω'“±”——根据刮板链条向上运输时取“+”号;反之取“-”号。
W?(106.8?0.6?40.0?0.4)?160?10?cos0??zh(106.8?40.0)?160?10?sin0??128100N?128.1kN4.3.4刮板输送机无载分支的基本运行阻力W的计算K刮板输送机无载分支的基本运行阻力W:K?????(N)(4-9)) sincos(?WqLg0K——刮板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力系数;ω?式中——刮板输送机无载分支基本运行阻力(N)W。
K25.6kNN??)?25600sincos0?16010?(.4?0??0?.?W400K和无载分支运行阻4.3.5刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力?W zh的计算力?W K??WW刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力:和无载分支运行阻力Kzh?(kN)(4-10) WW?k zh1zh?(kN)(4-11) W?kW K1K——刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。
k式中1?(kN)W9140.?128.1??1.1zh?(kN) W228.25.6??1.1?K4.3.6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:??(kN)(4-12) W?W))?1.21(W?W?k(W zhzhKK2——刮板链条绕上头部、尾部链轮回转时的附加阻力系数。
k 式中2(kN)0.186?25.6)?W?1.21?(128.14.4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和S:31??S?1.1WS?S?W )(4-13 K21K1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1.21(W?W)W Kzh??0.S?S?605(W?W)(4-14)Kzh3222解式(4-13)和(4-14)可得:S?S?0.605W?0.495W?0.605?128.1?0.495?25.6?64.83 K31zh S?S?64.83?0 所以S>因为S S=Smin33131.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,kN3??SS min3?kNS?S.9?W.1?128.1?143??S?1.1W?31zhzh3431.21(W?W)W1.21?(128.1?25.6)Kzh?S??143S?S?. 9??50.9kN 414222?kNS?S?76?22.W?W50.9?1.1?25.?S?1.1K12K14.4.2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:F?F?F (4-15)215?S)F?S?S?0.0(S(4-16)其中11414F?S?S?0.05(S?S) (4-17)32322——刮板输送机两端链轮总牵引力(kN); F 式中——头部链轮的牵引力(kN);F1——。
)FkN尾部链轮的牵引力(2.)(kN750.9)?102.?50.9?0.05?(143.9?F?143.91)(kN0?3)?21..7?3?0.05?(22.7F?222(kN)7123..0?F?102.7?21 4.5刮板输送机电机功率的计算刮板输送机满载运行时,电机功率P的计算4.5.1刮板输送机满载运行时,电机功率P:v?F?k(4-18)(kW)?P?——刮板输送机电机功率备用系数;式中k——)F;刮板输送机链轮总牵引力(kN——刮板输送机传动效率。
η041.123.7?1.1?2157.P?? kW)(90. P的计算4.5.2单向割煤采煤工作面刮板输送机电机功率s:q=0)的电机最小功率P采煤机下放时,刮板输送机空载运行(min???vLgcos1.1?2q0)(4-19 (kW)?Pmin?100004?1.40.?cos0?.1?2?40.0?160?10?11?P?65.(kW)min9?0.1000)用式(4-18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 P。
=计算,即P max P:刮板输送机电机的等值功率P和设备功率sd22P?PP.6P?P?0 4-20)()(kW minminmaxdmax P.2P?1 )(4-21 (kW)ds——刮板输送机满载运行时电机最大功率;P式中max P——刮板输送机空载运行时电机最小功率。
min22?118.81?65.165..P?06?1572157?.2?.(kW)d P?1.2?118.8?142.6(kW)s刮板输送机配用电机总功率P=180kW>P=142.6kWsz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应等于链条在额定负载y下的弹性伸长量?L,即?L =?L。
由虎克定律和上述张力代入该等式,可得y1T?(S?S?S?S)(kN)(4-22)42134——链条预张力(kN)。
T 式中1T??(50.9?22.7?3?143.9)?55.1(kN)44.6.2链条紧链力链条紧链力:?FW?TT??(kN)(4-23)K1——刮板输送机链条预张力(kN)T;式中——紧链时底链移动阻力(kN)W;K——接链时链条松弛量(0.5~0.6t)需要的附加牵引力(kN F'),按下式计算:EAp3?010F??(kN)(4-24)4L2——);109(N/m 刮板链条的弹性模量,取E=206×式中E2——);A 链条横断面积(m 0——圆环链条链环的节距;p——刮板输送机设计长度(m)L。
22?D.0263.14?023?1006?.?A2??2??1(m)04439?09201.06?10.10206???3??4.10?31F??(kN)1604?T?55.1?25.6?31.4?112.1 )kN(1.4.7刮板输送机牵引机构强度的验算刮板输送机牵引链强度验算:T a(4-25)2?k?min T m——≥2时满足要求;kk刮板输送机链条最小安全系数,式中minmin——刮板输送机链条最小破断载荷(kN)T;a——刮板输送机满载启动时链条最大拉力(kN)T。
m(kN)knTT?acab——刮板输送机单股链条最小破断力(kN);式中T b——刮板输送机链条根数;n c——刮板输送机链条受力不均匀系数,中单链k=1。