Тяговый расчет скребкового конвейера методом построения диаграмм натяжения, страница 2

Подставив соответствующие данные в формулу (3) получаем:

2.3 Построение диаграммы натяжения цепи конвейера в системе координат S-L

В основу построения диаграммы натяжения цепи конвейера положено равенство сил:

                                (4)

где W_n-(n+1)  - сила сопротивления движению цепи на участке между

                      точками n и (n+1);

S_(n+1) и S_n - натяжение цепи в точках (n+1) и n;

AS_(n+1)-n - приращение натяжения цепи на участке между точками n и (n+1).

2.3.1 Построение «недостроенной» диаграммы

Приращение натяжения цепи ∆S_2-1

где ∆S_2-1 приращение натяжения цепи на расстоянии между точками 1 и 2.

Приращение натяжения цепи ∆S₃-₂ за счет сил сопротивления движению цепи на концевом барабане (звездочке) принимаем равным 1 ед.с, так как значение определяется из закона

Приращение натяжения цепи ∆S4'-3 за счет сил сопротивления движению грузовой цепи

∆S₄'-₃ = W₃-₄ = W_г = 27529,8 Н.                                 (7)

Приращение натяжения цепи AS_B3 за счет сил сопротивления движению на ведущей звездочки:

∆S_B._З = 1 единица силы.                                          (8)

Располагая полученными знаниями, строим «недостроенную» диаграмму цепи конвейера.

Анализируя «недостроенную» диаграмму можно оценить характер изменения натяжения цепи, а так же определить точки с минимальным и максимальным натяжением цепи в замкнутом контуре.

 

2.3.2 Построение полной диаграммы натяжения цепи

В соответствии с рекомендацией [1] значение повсеместного натяжения ∆S_np цепи принимаем равным минимальному натяжению цепи S_min из выражения (9):

                                       (9)

где S_min - минимальное значение натяжения цепи в замкнутом контуре, при котором цепь находится в растянутом состоянии.

Натяжение цепи S₁ в точке 1 принимаем равным значению повсеместного

натяжения цепи S_np.

                                                 (10)

Натяжение цепи S₂ в точке 2 считается следующим образом:

                                        (11)

Натяжение цепи S₃ в точке 3:

                        (12)

Натяжение цепи S'₄ в точке 4':

                                     (13)

Натяжение цепи S₄ в точке 4:

               (14)

Силы сопротивления движению цепи W_б(₃) и W_B3:

(15)

 (16)

Максимальная величина натяжения цепи S_max:

                                                 (17)

Тяговое усилие привода конвейера F_н-с

                                             (18)

Где S_нб и S_сб – соответственно натяжение цепи в точках ее набегания на ведущую звездочку сбегания.

 

Рис. 3. Полная диаграмма натяжения цепи скребкового конвейера.

2.4 Определение мощности привода двигателя

Так как F_н-с в результате расчета получилось со знаком «+», то конвейер работает в двигательном режиме.

Для двигательного режима расчетная мощность N_р (кВт) определяется по формуле:

                                                (19)

Где η_р – КПД передачи от двигателя к ведущей звездочке, (η_р=0,85);

К_з – коэффициент запаса мощности двигателя привода, К_з=1,1-1,2.

Полученная по формуле расчетная мощность N_p округляется до целого числа и сравнивается с величиной мощности N_д одного двигателя, применяемого на данном типе конвейера.

Определим число двигателей по формуле:

                                                     (20)

Где N_д.п. – мощность паспортная одного электродвигателя, принятого для установки на конвейере.

2.5 Проверка запаса прочности цепи

                                                   (21)

где С₂ - коэффициент, учитывающий количество цепей и распределение нагрузки между ними, в соответствии с рекомендациями С₂ = 1,8 для трех цепей;

S_пред - предельное пиковое натяжение цепи, Н;

S_раз- разрывное усилие одной цепи, Н.

                           (22)

где λ=2 - кратность максимального момента двигателя или предохранительной муфты;

N_ycm - суммарная установленная мощность двигателей на конвейере, кВт.

4,81>2  -  условие выполняется.

2.6 Определение допустимой длины конвейера

2.6.1  тяговое усилие привода F_н-с  (Н)

                                           (23)

Где (F_н-с)_LD – тяговое усилие привода конвейера, предаваемое цепи ведущей звездочкой при допустимой длине конвейера, Н.

2.6.2 Тяговое усилие привода F_н-с (Н)

                                       (24)

2.6.3 Допустимая длина конвейера

Для случая расположения привода в головной части конвейера:

(25)

В формуле (25): для горизонтального конвейера β₁=β=0; для уклонного β₁=β; для перемещающего груз вниз β₁= -β.

3  Определение критической длины конвейера L_Kp (м) из условия возникновения резонанса в цепи.

Вариант 7

Ha скребковом конвейере, оснащенной круглозвенной калиброванной цепью, период внешнего возмущения имеет вид:

                                                        (26)

где 𝜔 — угловая скорость вращения звездочки, рад/с (с^-1);

 Z - число зубцов ведущей звездочки;

t - величина шага цепи, м;

V_ц - средняя скорость движения, м/с.

Решая уравнение (26) относительно L и приняв L= L_Kp получим:

при работе с расчетной нагрузкой:

                                                 (27)

при холостом ходе при С_Г⁼С_П:

                                                    (28)

где К_п — кратность периода возмущения;

С_г, С_п - соответственно скорости распространения упругой волны для грузовой и порожневой ветвей, м/с.

                                          (29)

где Т- период собственных колебаний цепи, с;

2τ - период вынужденных колебаний, с.

                                          (30)

Где К_у – коэффициент участия, К_у =0,3x0,5.

                                                (31)

Меняя К_п = 1;3;5;7 рассчитаем L_кр при холостом ходе и при работе с расчетной нагрузкой.