Изучение конструкции и исследование эксплуатационных параметров скребковых конвейеров

Изучение конструкции и исследование эксплуатационных параметров скребковых конвейеров

Министерство образования и науки Российской Федерации

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра горных и транспортных машин

Лабораторная работа № 1

По дисциплине: Горные машины и оборудование

Тема: Изучение конструкции и исследование эксплуатационных параметров скребковых конвейеров

Санкт-Петербург,

Цель работы: изучение конструкции забойных скребковых конвейеров, экспериментальное определение средней скорости движения тягового органа и технической производительности скребковых конвейеров, определение неравномерности скорости движения цепи в зоне приводной звездочки.

Основные сведения:

Скребковый конвейер - транспортирующие устройство, в котором перемещение малоабразивных насыпных грузов осуществляется по неподвижному желобу- рештаку с помощью скребков, закрепленных на одной или нескольких тяговых цепях и погруженных в слой насыпного груза.

Скребковые конвейеры классифицируют:

По назначению:

Подземные (для угольных и рудных шахт);

Общего назначения (для поверхности шахт и обогатительных фабрик);

Специальные (применяемые в горнотранспортных машинах);

По характеру выполняемых функций:

Доставочные (используются только для транспортирования);

Агрегатные (работающие в комплексе с каким-либо выемочным агрегатом);

Тормозные (спуск угля по выработкам с большим углом наклона);

По расположению рабочей ветви:

С верхней (большинство подземных агрегатов);

С нижней;

С двумя рабочими ветвями;

По способу перемещения конструкции:

Передвижные (перемещаемые без разборки передвижниками);

Переносные (требующие предварительной разборки и сборки);

Рис. 1 - Скребковый передвижной конвейер СП202: 1-концевая головка, 2-став, 3-скребок, 4-приводная станция

Основные сборочные единицы скребкового конвейера: став, тяговой орган, приводная станция и концевая головка.

Став C. к. собирают из отд. рештаков (длиной 1-2,5 м) - штампованных, чаще сварных желобов, состоящих из двух профильных боковин и днища, разделяющего верхней и нижней ветви тягового органа. B некоторых конструкциях переносных разборных C. к. штампованные рештаки укладывают один над другим (напр., C-50, С53МУ) или горизонтально, образуя два параллельно расположенных жёлоба. B разборном C. к. рештаки крепятся друг c другом c помощью легко разборных соединений, a в передвижном - c помощью специальных стержней, позволяющих рештакам изгибаться относительно друг друга в пределах ±3°. B качестве тягового органа в C. к. используют одну или две круглозвенные цепи (рис. 2, a и б), реже штампованную разборную цепь. Ha зарубежных C. к. применяются пластинчатые цепи. B C. к. c двумя тяговыми цепями возможны два варианта их размещения по ширине рештака: концы скребков закреплены на цепях, которые перемещаются в направляющих пазах рештака; скребки закреплены на сдвоенных вынесенных из направляющих пазов цепей (рис. 2, в). Скребки выполняют штампованными или кованными и на цепях крепят c помощью соединительных звеньев c шагом 640-1024 мм (меньшие значения для C. к., предназначенных для доставки по восстанию, большие - по падению).

Приводная станция скребковых конвейеров состоит из электродвигателя, предохранительной муфты (обычно турбомуфты), редуктора и ведущего вала со звёздочками. Возможна установка от одного до четырёх приводных блоков (по два в головной и два в хвостовой части). Мощность одного блока (в зависимости от типа скребкового конвейера) 22, 32, 45, 55 и 110 кВт.

Рис. 2 - Линейные секции скребковых передвижных конвейеров: a - c цепями в направляющих пазах рештака; б - одноцепного; в - со сдвоенными цепями, вынесенными из направляющих пазов рештака; 1 - цепь; 2 - скребок; 3 - рештак

Концевую головку скребковых конвейеров выполняют с жёсткой или подвижной концевой секцией, снабжённой винтовым или гидравлическим натяжным устройством. В большинстве конструкций скребковых конвейеров натяжение тягового органа осуществляют с помощью храпового механизма, встроенного в редуктор приводного блока и удерживающего тяговый орган натянутым реверсированием приводного электродвигателя. Скребковые конвейеры оборудуют аппаратурой для контроля процесса запуска привода, целостности тяговых цепей и перекоса скребков.

Эксплуатационные данные:

Длина расчётного участка составляет 1 м.

Показания времени .

Диаметр приводной звездочки составляет 3,5 см.

Количество зубьев на звездочки равно 7.

Транспортируется гранитная крошка.

Коэффициент заполнения желоба=0,9.

Производительность скребкового конвейера определяется по формуле:

= 3 600F0ψυγ

= 211,5 кг/ч

где F0 - площадь поперечного сечения, м2;  - коэффициент заполнения желоба

ν - средняя скорость движения тягового органа при установившемся движении, м/с;

γ - насыпная плотность транспортируемого груза, для гранитной крошки 1,45 т/м3 .

В зоне установки приводной звездочки, а с некоторым приближением для коротких конвейеров и по всему замкнутому контуру тягового органа, мгновенная скорость движения цепи определяется по формуле

υц= 2πnR cosγ=0,6 м/c (для 0)

где n - частота вращения приводной звездочки, об/с;- радиус зацепления приводной звездочки, м;

γ - мгновенная угловая координата вектора скорости цепи относительно вектора окружной скорости приводной звездочки ;

а0 - центральный угол между зубьями звездочки, град.

Мгновенное ускорение движения цепи

ц= ±4π2n2·Rsinφ

Максимальное (φ = 0) и минимальное (φ= ) значения скорости движения цепи

υmax= 2πnR=0,6 м/с

υmin= 2π2n2 R сos() =0,57 м/c

Соответственно, максимальное (φ= ) и минимальное (ф = 0) значения ускорения движения цепи:

amax =±4π2 n2·R sin() = ±4,8м/c2

amin= 0.

Определить среднюю скорость движения тягового органа скребкового конвейера.

Определить среднеквадратичное отклонение времени:

где Σx2 - сумма квадратов отклонений всех вариант от среднего арифметического;- число замеров времени прохода скребком базового участка,

Средняя ошибка среднеарифметического:

Показатель точности измерения:

Пределы изменения средней скорости движения тягового органа скребкового конвейера при вероятности 95,4, %

м/с

Определить производительность скребкового конвейера по формуле для измеренных F0, и ν произвольных значений ψ и φ.

Исследовать параметры приводной звездочки скребкового конвейера; радиус зацепления R (непосредственным замером) центральный угол между зубьями звездочки (подсчетом числа зубьев N3 при вращении звездочки) частоту вращения приводной звездочки n3 (подсчетом по найденной величине средней скорости движения тягового органа).

Таблица 1 - Отклонение времени

Таблица 2 - Изменение скорости и ускорение от угловой координаты

υц= 2πnR cosφ

ац= ±4π2n2·Rsinφ

Рис. 3 - График зависимости

Рис. 4 - График зависимости

Вывод

В ходе данной лабораторной работы бала изучена конструкция забойных скребковых конвейеров, с помощью полученных эксплуатационных данных по расчетным формулам определили среднюю скорость движения тягового органа , рассчитали техническую производительность данного скребкового конвейера Q =2115,5 т/ч.

На основе табличных и графических данных была определена неравномерность скорости движения цепи в зоне приводной звездочки. Максимальное значения скорости движения цепи наблюдается при  = 0,а минимальное при  = /2. Соответственно, максимальное значения ускорения движения цепи при  = /2 и минимальное при  = 0.