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:
Q二3600AvP(4-1)
——刮板输送机输送量(t/h);式中価一一);溜槽上物料装载断面(mA刮板链条速度(m/s);v
,——)ot/mP物料堆积密度(
4.1.2溜槽上物料断面积A计算
bo
图4-1溜槽中货载最大断面积
溜槽上物料断面积A:
2D1(4-2)bb)h(AAAAbhCb
溜槽上物料断面各部分的面积(式中
A3——溜槽宽度(m);b
——溜槽槽口高度(m);h
0——刮板输送机工作时档煤净高(ni)取a=20?
;a
10312201e242——、);A单侧挡板
Amai?
);导向管断[t]面积(m
0——溜槽槽口宽度(Hl);b
h;1——物料的动堆积角,
(0.730.20.085)tan20Otanbh(bb).3m山——溜槽上框架宽度
(m);
b,——溜槽距挡板的距离(m)b;——;)m导向管直径
(D
装载系数。
Ce2070.3.1412)・159(m.3
0)0.730.20.08500.A0560.087.9(24Q=3600X0.159X1.04X
0.9=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,:
Q4002e)
(m159.119AAO0.36001.040.3600v9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,使工作面
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:
loR(4-3)2sina2——弯曲段曲率半径(m)
R;式中
——相邻溜槽间的偏转角度(?
);Q'
每节溜槽长度(m)lool.528.65R(m)
3sin22.
4.2.2弯曲段长度L的计算w弯曲段长度L:
也a4aRL(4-4)”弯曲
段长度(m)式中L;wm)a。
刮板输送机一次推移
步距(
227.8.650.6L40.628)(m.L=8.27m的计算值。
实用中要确保刮板输送机弯曲
段长度不小于•弯曲段对应的中心角a的计算4.2.30弯曲段对应的中心角:
oa2arcsin(4-5)
022aLv——o式中rad)弯曲段对应的中心角,一般
用弧度表示(o6.01450.8.302arcsinrad)(0226.278.0N的计算4.2.4
弯曲段的溜槽数:
弯曲段的溜槽数N2RoN(4-6)
1°L——弯曲段所需溜槽数量,输送机整体推移时N;式中N1°——
)radoa弯曲段对应的中心角(0145065282・・54N5.
5.1•
4.3刮板输送机运行阻力的计算
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(kg/m)(4-7)q3.6v刮板输送机输送量
(t/h)Qo式中・400q106.8(kg/m)3.61.044.3.2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qo
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
14
320
13.4
420
15.2
520
25.2
18
620
18.4
630
19.2
22
630
31.4
35.2
764
36.0
39.0
26
730
42.3
51.0
764
47.4
58.6
30
730
70.0
764
72.0
30
830
73.6
880
78.0
34
960
90.0
1000
93.0
5.29.411.313.228.133.040.043.060.063.066.971.080.082.0q40.0由表4一1)查得kg/m(o.
4.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力W的计算zh
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w:
zhN)(4-8)
sing(qq)W(qLq)Lgcos0:
h0刮板输送机有载分支基本运行阻力(N);W
式中訪一一刮板输送机设计长度(m);
:
;重力加速度,取gg=10m/s
o——物料在溜槽中移动的
阻
G)'
V号;±反乙取題据制板链条向
——刮板输送机倾角(?
)q;——刮板输送机每米长度物料的质量(kg)
刮板链条每米长度的质量(kg)q;
力系数;3
——刮板链条在有载分支溜槽中移动时的阻力系数上运输时取“
戈1鉅9§・§090^lln66?
2i?
00Rs?
28.lkN4.3.4舌U板输送机无载分支的
耒运行阻力W的计算
k刮板输送机无载分支的基本运行阻力W:
(4-
^sincosCWqLg0K——刮板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力系3?
式中
数;
刮板输送机无载分支基本运行阻力(N)Wo
25.6kNN)25600sincos016010(.400.W400k和无载分支运行阻4・3・
5
刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力W;h的计算力WkWW刮板输送
机弯曲时有载分支运行阻力:
和无载分支运行阻力诙
(kN)(4-10)WWkzhlZh(kN)(4-11)
WkWK1K——刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。
k式中1(kN)
W9140.128.11.lzh(kN)W228.25.61.1A.3.6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:
(kN)(4-12)WW))1.21(WWk(W级吨刮板链条绕上头
尾部链轮回转时的附加阻力系数。
k式中2(kN)部、
0.18625.6)W1.21(128.14.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算
4.4.1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S和S:
31S1.1WSSW)(4-13K21K1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
1.21(WW)WKzhO.SS605(WW)(4T4)诙忐2解式
(4-13)和(4_14)可得:
SS0.605W0.495W0.605128.10.49525.664.83“hSS64.830所以S>因为SS二S
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,
kN
3SSmin3kN
SS.9W.1128.1143S1.1W31£^3,31.21(WW)W1.21(128.125.6)^S143SS・
950.9kN411222kN
SS7622.WW50.91.125.S1.1ki2ki4.4.2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:
FFF(4-15)215S)FSS0.0(S
(4-16)其中h-iliFSS0.05(SS)(4-17)32322
——刮板输送机两端链轮总牵引力(kN);F式中一一头部链轮的牵引力
(kN);Fi——o)FkN尾部链轮的牵引力(2.
)(kN750.9)102.50.90.05(143.9F143.9:
)(kNO3)21..730.05(22.7F222
(kN)7123..0F102.7214.5刮板输送机电机功率的计算刮板输送机满载运行时,电机功率P的计算4.5.1刮板输送机满载运行时,电机功
率P:
VFk(4-18)(kW)P——刮板输送机电机功
率备用系数;式中k——)F;刮板输送机链轮总牵引力(kN——刮板输送机传动效率。
n
041.123.71.12157.PkW)(90.P的计算4.5.2单向割煤采
煤工作面刮板输送机电机功率S:
q=0)的电机最小功率P采煤机下放时,
刮板输送机空载运行(minVLgCOSl.l2qo)(4-19(kW)P
min1000041.40.cosO・1240.01601011P65.(kW)
min90.1000)用式(4-18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P-Po二计算,即PmaXP:
刮板输送机电机的等值功率P和设备功率sd22PPP.6PP04-20)()(kWminminmaxdmaxP•2P1)(4-21(kW)dS刮板输送机满
载运行时电机最大功率;P式中maxP——刮板输送机空载运行时电机最小功率。
min22118.8165.165..P061572157.2(・kW)dP1.2118.8142.6(kW)
'刮板输送机配用电机总功率P=180kW>P=142.6kWsz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?
L应等于链条在额定负载y下的弹性伸长量?
L,即?
L=?
Lo由虎克定律和上述张力代入该等式,可得ylT(SSSS)(kN)(4-22)畑4——链条预张力(kN)。
T式中
1T(50.922.73143.9)55.1(kN)44.6.2链条紧链力
链条紧链力:
FWTT(kN)(4-23)K1——刮板输送机链条预张力(kN)T;
式中
——紧链时底链移动阻力(kN)W;k——接链时链条松弛量(0.5〜0.6t)
需要的附加牵引力(kNF'),按下
式计算:
EApsolOF(kN)(4-24)4L2——);109(N/m刮板链条
的弹性模量,取E=206X式中E2——);A链条横断面积(nio——圆
环链条链环的节距;P
刮板输送机设计长度(m)Lo
22D.0263.14O231006・A221(m)
o443909201.0610.1020634.1031F(kN)
1604T55.125.631.4112.1)kNC
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:
Ta(4-25)2km“Tm——三2时满足要求;kk刮板
输送机链条最小安全系数,式中简込一一刮板输送机链条最小破断载荷
(kN)
T;a——刮板输送机满载启动时链条最大拉力(kN)Tom(kN)
knTTacab——刮板输送机单股链条最小破断力(kN);式中Tb——刮板输送
机链条根数;nc——刮板输送机链条受力不均匀系数,中单链k=lok
aaPllbT(kN)(4-26)mV刮板输送机电机启动力
矩系数;n式中・——刮板输送机电机总功率;P
——刮板输送机启动时总传动效率;H,
(kN)8508501TL2.51800.6259.T6(kN)ml.04850k3.272
满足要求“"259.64.8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
破断拉力
850KN
中部槽尺寸
(15
00
0.92m/s63220)mm
4.8.2验算
(1)运输能力的验算
vF.Q363QmFv°)v3.6(60350
98.5)92(0.63.0.911506O2mO.114
式中:
——采煤机的生产能力,t/h
Qm——中部槽具有的装载断面面积Fv——刮板链速度,m/sv采煤机牵引速度,m/min
0——装满系数,一般小于1,这里取0.9
3
kg/m——散煤容重,“,中部槽的装煤断面F,kg/m30中部槽装煤的可堆积角按,散煤密度1150
按下图所示的形状,从儿何关系可求得:
中部槽物料断面图
10.6320.Uo3Otan.11)(0.6320.F0630.11222m.0940
由上计算可知,当采煤机的运行方向与刮板链运行方向相同时,中部槽的装煤断面能够承受。
反之,也然。
(2)运行阻力计算中部槽单位长度上的装煤量按链速计算,即
Q350kgm/105mq3.6v3.60.92=0.4,=0.6,刮板链在槽内
运行的阻力系数煤在槽内运行的阻力系数I计算重、空段的运行阻力。
sinLgq)cos(W(qqq)Lg11=hl°38cosl509.18.80.4)6(1050.0
3sin.8918.8)150(105N
87933)(qLgcossinWlkl0°)34cos3sin0.81509.8(.18N12486
式中:
L刮板输送机长度,m
刮板链单位长度的质量,kg/m
Qi——倾斜角度
(3)刮板链张力计算:
WW,然后确定刮板链的和如下图所示,按求岀的重段、空段运行总阻力逊最小张力点。
按逐点计算法得
1
WSSZH12WSSk密3
4双机头驱动刮板输送机计算图
>因下端有驱动装置,故ss23>上端有驱动装置,故SSul6647>051376-0.40.6-
0.4=0.6由WW迪”点判定刮板链最小张力在“1,用逐点计算法求刮板链在各点的张力为:
取最小张力为3000=3000N
S1=3000+87933=90933N+S=SW馭h-S二0.6-0・4SWW】讹=50765N因此:
S3(+)S-S
二0.6WWtf63251.4N
因此:
S.(4)电动机功率计算重载时的电机功率NmaxVW).21(WlkzhN
aax1000920.87933.21(12486)1
850.1000KW132空载时的电机
功率NminCOSLg1・12qilVNmm
1OOOo923.009.8.4cos821.118.150
8501000・KW120N电动机轴功率d22N
0.6NNNNminna込a®2212012013260・132KW131考虑到采区特殊情况,很难准确计算额外阻力,所以所选电动机的功率应.
增加15〜20%的备用量。
KW1571311.1515N1.Nd因此配备240KW电动机双头驱动能满足需要。
(5)刮板链安全系数,查得1864的C级圆环链的破断拉力为410KN,边取0.85双链负荷分配不均系数San1.2Smax8501.2909337.73.5经
以上计算知,所选输送机适用。
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