16.4. ПРИМЕР РАСЧЕТА СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА
Рассчитать скребковый конвейер (рис. 16.3) для транспортирования каменного угля насыпной плотностью р=0,8 т/м8 на расстояние L=60 м под углом 6° к горизонту. Производительность конвейера Q= 60 т/ч; максимальный размер кусков рядового (несортированного)груза amax=200 mm. Работа круглосуточная при постоянной нагрузке.
Выбираем конвейер с высокими сплошными скребками (см. параграф 9.2). При этом полагаем, что возможное крошение угля в процессе транспортирования не снижает его качества.
В соответствии с пояснениями к формуле (9.1) примем: коэффициент k=2, коэффициент заполнения желоба φ=0,7; скорость транспортирования υ=0,5 м/с; коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера k2=1 (табл. 9.4).
По формуле (9.2); найдем рабочую высоту желоба:
Требуемая ширина желоба Вж = khж=2•0,172 = 0,345 м. Конструктивную высоту скребка hc принимаем на 25 мм больше рабочей высоты желоба, т. е. hс = 172 + 25= 197 мм.
Ориентируясь на данные табл, 9.2, примем, высоту скребка равной 200 мм, ширину — 400 мм. Соответствующий конвейер имеет шаг скребков tс = 500 мм, шаг звеньев цепи — 250. мм, количество тяговых цепей—2, объемную производительность транспортирования — 0,5 м/с. Производительность этого конвейера Q= Vp= 100•0,8 = 80 т/ч, т. е. больше требуемой.
Рис. 16.3 Схема скребкового конвейера (к примеру расчета – параграф 16.4)
По рекомендациям параграфа 9.2 зазор между скребком и желобом должен быть равным 5...15 мм с каждой стороны. Приняв его равным 10 мм, получим окончательно ширину желоба Вж= 400+2•10=420 мм.
Проверим размеры желоба при a'=amax [см. (4.3)] по условию (9.3): Вж = 420>2•200=400 мм, tс=500> 1,5x200=300 мм.
Из формулы (5.12) определяем погонную массу груза: q=Q/(3,6v)=60/(3,6•0,5)=33,33 кг/м.
Погонная масса qц ходовой части (цепей и скребков) двухцепного конвейера при kц=0,7 [см. пояснения к формуле (9.6)] qц=0,7•33,33≈23,3 кг/м.
Для выполнения тягового расчета разобьем конвейер на отдельные участки (рис. 16.3) и определим натяжение в отдельных точках цепи методом обхода по контуру. Минимальное натяжение тяговой цепи в точке 1 примем равным. F1=3000 Н (см. параграф 9.3). Предварительно выберем в качестве тягового органа две катковые цепи типа 4 (с ребордами на катках) по ГОСТ 588—81 (М224) с шагом tц=250 мм, разрушающей нагрузкой 224 кН (цепь с таким шагом рекомендует и табл. 9.2, для выбранного нами конвейера).
Коэффициент трения [см. табл. 4.1 и (4.7)] рядового кускового, каменного угля по стальному желобу fд=0,54. Из табл. 9.5 коэффициент сопротивления движению груза по желобу wr=1,1fд=1,1х0,54=0,6, коэффициент сопротивления движению тяговой цепи с катками wц=0,12.
Длина горизонтальной проекции конвейера [см. (5.19)]
= 60 cos 6° = 59,67 м.
Высота подъема груза по формуле (5.20) Нг=60 sin 60=6,27,м.
Сопротивление на прямолинейном загруженном участке конвейера согласно формуле (9.6)
F1-2 = (qwц +qцwц) + (q + qЦ) H'g = (33,33 • 0,6 + 23,33 • 0,12) X 59,67•9,81+ (33,33+ 23,3) 6,27•9,81 = 16 826 Н.
Сопротивление на прямолинейном холостом участке конвейера получим из формулы (9.6) при q=0. Поскольку холостая ветвь движется вниз, перед вторым слагаемым этой формулы должен быть знак «минус»:
F1-2=qцg(wц - Hх )=23,3•9,81(0,12•59,67-6,27)=203 Н.
Натяжение цепей в точке 2, согласно формуле (5.35), F2 = F1 +F1-2=3000+203=3203Н.
Сопротивление на участке 2 (на звездочках) определим согласно формуле (5.26), приняв коэффициент kn=l,06: F2-3=F2(kп— 1) = = 3203(1,06-1) = 192 Н.
Натяжение цепей в точке 3, согласно формуле (5.35), F3=F2+ F2-3=3203 +192 = 3395 Н.
Натяжение цепей в точке 4 F4=F3+F3-4=3395+16 826 = 20 220 Н.
Натяжение в набегающих на приводные звездочки тяговых цепях с учетом сопротивлений на поворотном пункте 4 (на приводных звездочках) Fнаб+F4+F4(kп-1)=kпF4= 1,06•20220=21 433 Н.
Тяговая сила конвейера по формуле (5.37) F0=21433—3000 = 18 433 Н.
Необходимая мощность двигателя конвейера по формуле (5.38)
Р=18433•0,5/(103•0,96) =9,6 кВт. Здесь КПД привода конвейера (см. табл. 5.1) n = 0,96.
Из табл. Ш.3.2 выбираем двигатель 4АР16ОМ8УЗ с повышенным пусковым моментом мощностью 11 кВт и частотой вращения n = 730 мин-1.
Частота вращения приводного вала конвейера по формуле
(8.15) nп.в = 60•0,5/(7•0,25) = 17,14 мин-1.
Здесь принято число зубьев звездочки z=7 (см. табл. 8.2).
Требуемое передаточное число привода [см. (6.23)] и = 730/17,14=42,59.
Согласно пояснениям к формуле (1.101), расчетная мощность, на быстроходном валу редуктора для машин непрерывного действия принимается равной наибольшей статической мощности: Рр=Р=9,6 кВт.
Из табл. Ш.4.2 выбираем редуктор типа Ц2-400 с передаточным числом uр = 41,34, с мощностью на быстроходном валу при тяжелом режиме работы 11,1 кВт.
Проверка двигателя на достаточность пускового момента и определение коэффициента перегрузки тягового органа при пуске конвейера выполняется аналогично расчету, изложенному в параграфе 16.1.