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
i
|
-(-)2
|
|
|
|
1
|
5,2
|
4,93
|
0,27
|
0,0729
|
2
|
5
|
4,93
|
0,07
|
0,0049
|
3
|
4,59
|
4,93
|
-0,34
|
0,1156
|
Таблица 2 - Изменение скорости и ускорение от
угловой координаты
Параметры
|
|
|
0
|
--
|
|
|
|
м/c0,6-0,570,5700
|
|
|
|
|
|
м/c202,9-2,9-4,84,8
|
|
|
|
|
|
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.