Леусенко А.В. Нагрузки при транспортировании

3. Леусенко А. В. Нагрузки при транспортировании угля забойными скребковыми конвейерами с направляющими // Изв. вузов. Горный журнал. – 1987. - № 5 . – С.47-49.

Практика эксплуатации забойных скребковых конвейеров убедительно показывает, что общепринятый метод расчета тяговых усилий обходом по контуру с применением коэффициентов сопротивления движению тягового органа и материала явно не учитывает реальные физические процессы, происходящие в направляющих рештачного става. Физическая картина взаимодействия тягового органа с грузом, попавшим в направляющие, представляется следующим образом. В зазорах между рештачным ставом и тяговым органом горная масса разрушается, дробится, создавая силу сопротивления движению. При этом взаимодействие может быть представлено в виде нескольких клиньев, которые образуются вдоль става при горизонтальных и вертикальных изгибах, соответственно, в зависимости от шага передвижки конвейера и состояния гипсометрии пласта (рис. 1: 1 — рештачный став; 2 — тяговый орган; 3 — клинообразное тело материала, расположенное между тяговым органом и рештачным ставом при вертикальных изгибах от гипсометрии пласта). Значение силы F_р в направлении движения тягового органа определяется по формуле (1) из схемы сил, показанных на единичном клине (рис. 2):

Рис.1 - Схема конвейера от вертикальных изгибах става от гипсометрии пласта

F_p=f R'_сжs b cosβ + R'_сжs b sinβ (1)

где Rсж — временное сопротивление на сжатие образцов угля неправильной формы [1]; s, b — ширина и длина раздавливаемого слоя транспортируемого угля; β — угол между тяговым органом и рештачным ставом; f — коэффициент трения угля по стали.

Рис.2 - Схема сил, действующих в единичном клине, образованном углем между тяговым органом и рештачным ставом

      Проведенный количественный анализ показывает существенную роль процесса разрушения угля в зазорах между тяговым органом и рештачным ставом с направляющими. Тенденция вынесения цепей из направляющих позволяет уменьшить силу от разрушения угля в несколько раз, хотя уровень нагрузок остается значительным и поэтому их необходимо учитывать при расчетах забойных конвейеров с направляющими. Проанализируем качественную сторону процесса при взаимодействии системы тяговый орган с грузом в рештачном ставе – привод.
      В формуле (1) ширина S определяется размерами тягового органа в плоскости простирания пласта. Длина b_i определяется скоростью движения тягового органа: b_i = v t_i, где v — скорость тягового органа; t_i — время движения его, t_i = L_i/v; L_i — длина конвейера на участках раздавливания угля.
      Значение скорости v с учетом отклонения ее мгновенной величины х_i от среднего уровня v_сp: v = v_cp + x'_i, тогда

b_i = v_cp t_i (1 + x'_i/v_cp) = L_i (1 + x'_i/v_cp)      (2)

      Соответственно, крутящий момент сопротивления движению на выходном вылу приводного блока:

М_с = R cosα ∑F

      После преобразований получим:

М_с = R cosα ∑F (A L_i R'_сж + A L_i R'_сжs φ_i/v_cp + B L_i R'_сжs sin(2π t / T) + B L_i R'_сжs sin(2π t / T)/v_cp)

      или

М_с = М₁ + М₂ + М₃ + М₄,

      здесь R - радиус делительной окружности звездочки; α - центральный угол звездочки.

      Таким образом, величина момента сопротивления движению зависит не только от свойств материала и параметров тягового органа, но и от динамических параметров привода также. Через момент М_c прослеживается обратная связь по перемещению тягового органа с приводом. Полученное выражение момента сопротивления М₂ позволяет составить уравнения движения конвейера, с помощью которых можно описать замкнутую систему привод — тяговый орган с грузом в рештачном ставе.

Назад в библиотеку