刮板输送机设计计算及选型.docx
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刮板输送机设计计算及选型
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:
(4-1)
Q=3600Avp
式中Q——刮板输送机输送量(t/h);
A――溜槽上物料装载断面(m2);
v刮板链条速度(m/s);
P――物料堆积密度(t/m3)。
4.1.2溜槽上物料断面积A计算
th
b「
图4-1溜槽中货载最大断面积
溜槽上物料断面积A:
式中A1、A2――单侧挡板溜槽上物料断面各部分的面积(m2);
A3导向管断面面积(m2);
b——溜槽宽度(m);
ho——溜槽槽口高度(m);
bo——溜槽槽口宽度(m);
hi——刮板输送机工作时档煤净高(m);
a――物料的动堆积角,取a=20?
;
h1(bb2b1)tan(0.730.20.085)tan200.3m
bi溜槽上框架宽度(m);
b2溜槽距挡板的距离(m);
D――导向管直径(m);
Ce――装载系数。
Q=3600X0.159X1.04X0.9=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':
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
*xjr-
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:
(4-3)
I。
2sina
式中R——弯曲段曲率半径(m);
相邻溜槽间的偏转角度(
Io――每节溜槽长度(m)
1.5
28.65(m)
2sin7
4.2.2弯曲段长度Lw的计算
弯曲段长度Lw:
Lw4aRa2(4-4)
式中Lw――弯曲段长度(m);
a刮板输送机一次推移步距(m)o
Lw40.628.650.628.27(m)
实用中要确保刮板输送机弯曲段长度不小于Lw=8.27m的计算值。
423弯曲段对应的中心角ao的计算
弯曲段对应的中心角0
a
22
'■■ILwa
式中
4.2.4弯曲段的溜槽数N的计算
弯曲段的溜槽数N:
2R
(4-6)
式中
N——弯曲段所需溜槽数量,输送机整体推移时N+;
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:
Qe
3.6v
4.3.2刮板链条每米长度质量q。
的计算
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q0
链条
直径
(mm)
溜槽
宽度
(mm)
刮板链条每米长度质量(kg/m)
边双链
中双链
(准边双链)
单中链
10
280
一
一
5.2
14
320
一
13.4
9.4
420
一
15.2
11.3
520
一
25.2
13.2
18
620
18.4
一
一
630
19.2
一
一
22
630
31.4
35.2
28.1
764
36.0
39.0
33.0
26
730
42.3
51.0
40.0
764
47.4
58.6
43.0
30
730
一
70.0
60.0
764
一
72.0
63.0
30
830
一
73.6
66.9
880
一
78.0
71.0
34
960
一
90.0
80.0
1000
一
98.0
82.0
由表4-1查得q°40.0(kg/m)
4.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力Wzh的计算
丄妣
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Wzh:
Wzh(qqo)Lgcos(qq°)Lgsin(N)(4-8)
式中Wzh——刮板输送机有载分支基本运行阻力(N);
L――刮板输送机设计长度(m);
g重力加速度,取g=10m/s2;
B――刮板输送机倾角(;?
)
q刮板输送机每米长度物料的质量(kg);
q0刮板链条每米长度的质量(kg);
3——物料在溜槽中移动的阻力系数;
■刮板链条在有载分支溜槽中移动时的阻力系数;
土”一一根据刮板链条向上运输时取“+”号;反之取“―”号
也(106.80.640.00.4)16010cos0
(106.840.0)16010sin0128100N128.1kN
434刮板输送机无载分支的基本运行阻力Wk的计算
刮板输送机无载分支的基本运行阻力WK:
WKq0Lg(cossin)(N)(4-9)
式中CD?
U板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力系数;
WK——刮板输送机无载分支基本运行阻力(N)。
WK40.016010(0.4cos0sin0)25600N25.6kN
435刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力Wzh和无载分支运行阻力WK的计算
刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力Wzh和无载分支运行阻力Wk:
Wzhk1Wzh(kN)(4-10)
WKk1WK(kN)(4-11)
式中k1——刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。
Wzh1.1128.1140.9(kN)
WK1.125.628.2(kN)
436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:
Wk2(WzhWK)1.21(WzhWK)(kN)(4-12)
式中k2——刮板链条绕上头部、尾部链轮回转时的附加阻力系数。
W1.21(128.125.6)186.0(kN)
4.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算
441计算各特殊点的张力
1.确定给定条件中最小张力点张力Smin
如图5-3比较1点和3点张力Si和S3:
S2S1WKS11.1WK
(4-13)
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
W1.21(WzhWk)
解式(4-13)和(4-14)可得:
因为S1S364.830所以S1>S3S3=Smin
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,
S3Smin3kN
S4
S3
Wzh
S3
i.iWzh
3i.
ii28.ii43.9kN
SiS4
W
S4
i.2i(Wzh
Wk)
i43.9
i.2i(i28.i25.6)
50.9kN
2
2
2
S2
Si
Wk
Si
i.iWK
50.9
i.i25.622.7kN
442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:
FFiF2(4-15)
其中FiS4Si0.05(S4Si)(4-16)
F2S2S30.05(S2S3)(4-17)
式中F——刮板输送机两端链轮总牵引力(kN);
Fi――头部链轮的牵引力(kN);
F2――尾部链轮的牵引力(kN)。
Fii43.950.90.05(143.950.9)i02.7(kN)
F222.730.05(22.73)2i.0(kN)
Fi02.72i.0i23.7(kN)
4.5刮板输送机电机功率的计算
4.5.1刮板输送机满载运行时,电机功率P的计算
刮板输送机满载运行时,电机功率P:
(4-18)
p8V(kw)
式中k——刮板输送机电机功率备用系数;
F――刮板输送机链轮总牵引力(kN);
n——刮板输送机传动效率
4.5.2单向割煤采煤工作面刮板输送机电机功率Ps的计算
采煤机下放时,刮板输送机空载运行(q=0)的电机最小功率Pmin:
1.12q°Lgcosv
1000
(kW)
(4-19)
65.1(kW)
1.1240.0160100.4cos01.04
10000.9
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Pmax用式
(4-18)计算,即Pmax=P
刮板输送机电机的等值功率Pd和设备功率Ps:
Pd06-P;axPmaxPminP^n(kW)(4-20)
Ps1.2Pd(kW)(4-21)
式中Pmax——刮板输送机满载运行时电机最大功率;
Pd0.6157.22157.265.165.12118.8(kW)
Ps1.2118.8142.6(kW)
刮板输送机配用电机总功率Pz=180kW>Ps=142.6kW
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?
Ly应等于链条在额定负载下的弹性伸长量?
L,即?
Ly=?
L。
由虎克定律和上述张力代入该等式,可得
1
T-(S1S2S3S4)(kN)(4-22)
4
式中T――链条预张力(kN)。
1
T(50.922.731439)55.1(kN)
4
4.6.2链条紧链力
p――圆环链条链环的节距;
L――刮板输送机设计长度(m)
T155.125.631.4112.1(kN)
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:
式中kmin——刮板输送机链条最小安全系数,kmin>2时满足要求;
Ta――刮板输送机链条最小破断载荷(kN);
Tm――刮板输送机满载启动时链条最大拉力(kN)0
TancTbka(kN)
式中Tb――刮板输送机单股链条最小破断力(kN);
nc刮板输送机链条根数;
(4-26)
ka刮板输送机链条受力不均匀系数,中单链ka=1o
Tm(kN)
v
式中nb——刮板输送机电机启动力矩系数;
P——刮板输送机电机总功率;
n'—刮板输送机启动时总传动效率;
Ta18501850(kN)
2.51800.6
Tm259.6(kN)
1.04
kmin2550-3.272满足要求
4.8刮板输送机的选型
刮板输送机是连续动作式运输机械的一种,由于其机身低矮,可以弯曲,
运输能力大,结构强度高,能适应采煤工作面较恶劣的工作条件。
它除了运煤外,还能给采煤机作运行轨道;作为移置液压支架的支点;清理工作面的浮煤;悬挂电缆、水罐、乳化液管等。
它是缓倾斜长壁采煤工作面唯一的运输设备。
4.8.1预选
根据MG300-W型双滚筒采煤机的生产能力可初步选用SGD-630/180型
刮板输送机。
基本参数如下表:
运输能力
350t/h
刮板链速
0.92m/s
破断拉力
850KN
中部槽尺寸
(1500630220)mm
4.8.2验