Скорость автомобиля определяется из условия равенства тяги на колесе и сопротивления движению автомобиля.
Таблица 1.15 – Исходные данные для расчетов
| № | Параметр | Ед.изм | Варианты |
| Насыпная плотность груза | т/м 
| 0,7;0,8;0,9;1,0;1,5;2,0;2,2;2,4 | |
| Вместимость ковша экскаватора | м 
| 4,6;5,0;8,0;10,0;15;20 | |
| Время цикла экскаватора | мин | 0,75;0,8;0,9;1,0 | |
| Количество загружаемых в кузов автосамосвала ковшей экскаватора | шт | 4;5;6;7;8;9 | |
| Длина участков трассы | м | 100;200;300;400;500;600;700 | |
| Угол наклона трассы | ‰ | 0;10;20;30;50;60;70;80 | |
| Материал покрытия трассы | - | Уголь; глина; скальный грунт; щебень; уплотнённый грунт; асфальт; асфальтобетон; бетон. |
Рекомендация: трасса должна содержать не менее 7 участков с разнообразным покрытием, углами наклона и длиной.
Конвейерный карьерный транспорт
Таблица 1.16 – Исходные данные для расчетов
| № | Параметр | Ед.изм | Варианты |
| Насыпная плотность груза | т/м
| 0,7;0,8;0,9;1,0;1,1;1,2;1,8;2,0;2,2;2,4 | |
| Ширина ленты | м | 1,0;1,2;1,6;2,0;2,5;3,15 | |
| Угол наклона боковых роликов | градус | 20;30;45 | |
| Количество роликов в роликоопоре | шт | 3;4;5 | |
| Угол естественного откоса насыпного груза в движении | градус | 16;18;20;22;24;26 | |
| Скорость движения ленты | м/с | 1,6;2,0;2,5;3,0;4,0;5,0;7,0 | |
| Угол наклона конвейера | градус | -16;-10;-6;-3;0;3;6;10;16;20 |
Рекомендация: Определяется максимально возможная длина конвейера, снижается на 20% и по этой длине определяются все необходимые величины для расчёта.
Трубчатый ленточный конвейер
Таблица 1.17 – Исходные данные для расчетов
| № | Параметр | Ед.изм | Варианты |
| Длина конвейера | м | 400;600;800;1000 | |
| Угол наклона трубчатой части конвейера | градус | 30;45;60;75 | |
| Ширина ленты конвейера | м | 1,2;1,6;2,0;2,5 | |
| Насыпная плотность груза | т/м
| 0,7;0,8;0,9;1,0;1,1;1,2 | |
| Максимальная крупность груза | мм | 50;80;100;120 | |
| Длина части конвейера на скручивание, развёртывание ленты и изменение угла наклона конвейера | м | 100;150;200 |
Рекомендация: Заполнение конвейера должно соответствовать 0,85 площади сечения трубы при нахлёсте краёв ленты в 100мм.
Железнодорожный транспорт карьеров
Время загрузки и разгрузки состава думпкаров для породы и полувагонов для угля студент определяет из возможностей экскаватора и опрокидывателя самостоятельно.
Таблица 1.18 – Исходные данные для расчетов
| № | Параметр | Ед. изм | Варианты |
| 1
| Насыпная плотность груза | т/м
| 0,7;0,8;0,9;1,0;1,1;1,2;2,0;2,2;2,5 |
| Длина отрезков железнодорожного полотна с неизменяющимся углом наклона | м | 300;500;800;1000;1500;2000 | |
| Углы наклона отрезков железнодорожного полотна | ‰ | -30;-20;-10;0;10;20;30;40 |
Гидравлический транспорт карьеров
Таблица 1.19 – Исходные данные для расчетов
| № | Параметр | Ед.изм | Варианты |
| Насыпная плотность груза | т/м
| 1,0;1,2;1,45;2,5;2,8 | |
| Консистенция пульпы | - | 1/2;1/2,5;1/3;1/3,5;1/4 | |
| Максимальная крупность груза | мм | 30;40;50;60;80;100 | |
| Длина кусков трассы | м | 300;500;800;1000;1500;2000;3000 | |
| Угол наклона кусков трассы | градус | 90;60;30;10;0;-5;-10;-15 | |
| Критическая скорость пульпы | м/с | 1,6;1,8;2,0;2,2;2,5;3,0;3,5;3,8;4,2;5,0 | |
| Количество элементов местных сопротивлений | шт | 6;7;8;9;10;11;12 | |
| Диаметр трубопровода | мм | 200;300;400;500;600 |
Рекомендация: В зависимости от груза подбирать трассу с определённым количеством кусков и углами их наклона, а также консистенцией пульпы, критическими скоростями и диаметром трубопровода.
Канатный транспорт карьеров
Таблица 1.20 – Исходные данные для расчетов
| № | Параметр | Ед.изм | Варианты |
| Количество несущих канатов | шт | 1;2;3 | |
| Диаметр несущего каната | мм | 30,5;32;35,5;38,5;45;50;55;60;65;70 | |
| Масса 1м каната | кг | 5,0; 5,6;7,0;8,6;11,5;15,0;17,7;19,8;23,7;27,2 | |
| Ёмкость вагонетки | м
| 0,5;0,65;0,8;1,0;1,25;2,0;3,0 | |
| Масса вагонетки | кг | 485;510;540;570;600;690 | |
| Насыпная плотность груза | т/м
| 0,7;0,8;0,9;1,0;1,2;1,5;1,8;2,0;2,2;2,5 | |
| Скорость каната тягового | м/с | 1,25;1,6;2,0;2,5;2,8;3,15;4,0 | |
| Ходовое удельное сопротивление движению вагонетки | Н/Н | 0,0045;0,0050;0,0055;0,0060;0,0065 | |
| Длина отдельных отрезков трассы с одинаковым углом наклона | м | 300;400;500;800;1000;1500;2000 | |
| Угол наклона отрезков трассы | градус | -30;-20;-10;-6;0;6;10;16;20;30 |
Рекомендация: трасса должна состоять не менее чем из 6 различных отрезков в одном направлении с различными углами наклона и длинами отрезков.
Произведённый расчёт оформляется как отчет по практической работе студента, проверяется преподавателем и защищается студентом на конференции группы для подтверждения компетенции в данном разделе освоения дисциплины «транспортные машины». Отчет по практической работе студента, защита и его участие в лекционных , лабораторных и других работах оценивается в баллах и сумма баллов показывает рейтинг студента и его компетенцию. Рейтинг студента влияет на его окончательную оценку освоения дисциплины.
Примеры расчетов некоторых видов транспорта
Скребковый конвейер в лаве
Исходные данные.
Конвейер необходим в лаве с расчетным грузопотоком 300 т/ч по производительности очистного комбайна. Длина лавы 200 м, угол наклона конвейера - 60 в сторону транспортерного штрека.
Проверим расчетный грузопоток
Q 
= m 
L 
b К n 
(1.1)
где m- мощность пласта, m=2,5 м;
L –длина лавы, м;
- насыпная плотность угля, =0,9 т/м3;
b− ширина захвата комбайна, b=0,63 м;
К - коэффициент разрыхления, К = 1,4;
n-количество стружек в смену, n=3;
- количество часов в смену, =6 ч;
К 
- коэффициент машинного времени, К 
=0,67.
Q 
= 2,5 200 0,9 0,63 1,4 3 
= 296,2 т/ч.
В процессе работы возможны обрушения угля с груди забоя, что учитывается увеличением расчетного грузопотока на 20%
Q= Q 
1,2 = 296,2 1,2 = 355 т/ч.
Подбираем конвейер для лавы по производительности 7т/мин; скоростью движения скребковой цепи 1,0 м/с; с двумя круглозвенными цепями калибра 18х64-С-2 с шагом скребков 1024 мм и весом одного погонного метра 6,6 кг/м; с параметрами става рештаков: высота со стороны погрузки 214 мм, со стороны навесного оборудования 546 мм, ширина рештака 642 мм.
Определяем поперечное сечение в рештачном ставе, как сумму площадей прямоугольника со сторонами 642 мм и 214 мм и треугольника с основанием 642 мм и углом естественного откоса груза при движении.
S 
=642 214 = 137388 мм 
=0,14 м ,
S 
= 
642 642 tg25 
=96240 мм =0,096 м .
Поперечное сечение угля в рештачном ставе конвейера
= S + S = 0,14 + 0,096 = 0,236 м .
Проверим расчетный грузопоток через параметры конвейера
Q 
= 3600 
C 
(1,2)
где 3600 –количество секунд в часе;
-площадь поперечного сечения груза, =0,236 м2;
- коэффициент заполнения желоба для конвейера с наклоном -60, =1,0;
-насыпная плотность груза, =0,9 т/м3
С – коэффициент, учитывающий изменение производительности конвейера в зависимости от угла его наклона, С принимаем равным 1,35;
- скорость движения цепи, =1,0 м/с.
Q = 3600 0,236 1,0 0,9 1,35 1,0 = 1032,3 т / ч = 17,2 т/мин.
Расчет будем вести на максимально возможную загрузку конвейера.
Определим массу груза, приходящуюся на погонный метр желоба
q = 
= 
= 287 кг/м.
Необходимую прочность цепей определяем по максимальному натяжению цепей 
, которое находим методом обхода точек по контуру.
Рисунок 1.1 Схема к расчету
В точке 1 принимаем натяжение цепи S1=2000 Н, в точке 2 натяжение цепи определим как
S2=S1+W1-2 (1.3)
W 
=Lg(q 
Cos 
q Sin ) (1,4)
где 
- сопротивление движению цепи на участке между точками 1 и 2;
L – длина конвейера, L=200 м;
g- ускорение свободного падения, g=9,8 м/с2;
- масса 1 метра цепи, =6,6 кг/м;
- коэффициент трения цепи по рештакам, =0,4 Н/Н;
- угол наклона конвейера, =60;
W = 200 9,8 (6,6 0,4 0,995 + 6,6 0,105) =6475 Н.
S 
= 2000 + 6475 = 8475 H.
Если привод конвейера в точках 2 и 3 отсутствует, то S 
принимают как S увеличенное в 1,04 раза, а если привод присутствует, то S = 2000 Н.
S 
= S + W 
(1,5)
W =L g [( q 
+ q 
)Cos - (q+ q ) Sin ] (1.6)
где q- масса груза, q=287 кг/м;
- коэффициент трения угля по стальным рештакам, 
=0,45.
W = 200 9,8[(287 0,45+6,6 0,4)0,995- (287+6,6)0,105] = 196789 H.
S4=2000+196789=198789 H.
Smax=S4=198789 H.
Проверяем цепь на разрывное усилие
S >[ S 
+K 
L( q + 2q ) а ] m (1.7)
где 
- разрывное усилие цепей скребкового конвейера, =820000 Н;
K 
- kоэффициент динамичности, K =2 для длинных конвейеров;
а – ускорение скребковой цепи, а =0,03 м/с2;
m – запас прочности с учетом динамических усилий, m=4,
тогда получаем
820000>[198789+2 
200(287+2∙6,6)∙0,03]∙4=809566 Н
Если бы разрывное усилие оказалось меньше расчетного, то пришлось бы выбирать более прочную цепь и повторить расчет с более тяжелой цепью.
Определяем мощность электродвигателей по сумме усилий верхнего и
нижнего приводов:
F 
= S - S ; F = S - S ; (1.8) 
F 
= F + F ;
F = 198789 – 2000 = 196789 Н ,
F = 8475 -2000 = 6475 H ,
F = 196789 + 6475 =203264 Н .
N 
= 
F (1.9)
где N - общая сумма мощностей электроприводов, кВт;
- коэффициент запаса мощности, принимаемый =1,15 
1,2;
- коэффициент полезного действия приводной установки, = 0,85;
N = 
= 286 кВт
На конвейере СП87ПМ используются электродвигатели мощностью 110 кВт в количестве 2 3 штук. Принимаем 3 электродвигателя по 110 кВт, что составляет 330 кВт общей мощности.
Определяем удельный расход электроэнергии на 1т км перевозимого груза и удельные денежные затраты:
= 
; (1.11)
= С 
(1,12)
где 
- общая мощность эл. двигателей конвейера, кВт;
Q – производительность конвейера,т/ч;
- длина конвейера, км;
- стоимость 1 кВт∙ч, =2.69 р/кВт∙ч.
= 
= 5,6 кВтч/ткм,
=2,69 5,6=15,064 р/ткм.
Устанавливаем два электродвигателя в нижней части лавы и один в верхней. Проверяем конвейерную установку на возможность резонанса скребковой цепи из-за совпадений периодов собственных и вынужденных колебаний цепи.
V 
= 
(1.13)
где 
- критическая скорость, при которой возможен резонанс, м/с;
- шаг цепи, =36 см=0,36 м;
- средняя скорость распространения упругой волны по цепи, =600 1200 м/с.
V = 
= 0,54 м/с < 1,0 м/с.
Критическая скорость заметно меньше установленной в 1,0 м/с и поэтому резонанс невозможен.
Заключение:
Принятый конвейер будет работать надежно, удельный расход энергии составляет 5,6 кВт.ч/т.км, а денежный 15,064 р/т.км.
Дата: 2016-10-02, просмотров: 190.
