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對于單鏈輸送機(jī)應(yīng)滿足下式

　　（4-15）

　　對于雙鏈輸送機(jī)應(yīng)滿足下式

　?。?-16 ）

　　式中 k——刮板鏈抗拉強度安全系數(shù)；

　　sp——一條刮板鏈的破斷力，N,由刮板輸送機(jī)的技術(shù)特征表中查得；

　　λ——兩條鏈子負(fù)荷分配不均勻系數(shù)，模鍛鏈 =0.65，圓環(huán)鏈 =0.85。

　　設(shè)計*資料：

　　（1）煤層厚度，選定的采煤機(jī)截深，煤的實體密度；或設(shè)計生產(chǎn)能力；

　　（2）選定的采煤機(jī)牽引速度，工作面長度，傾角；

　?。?）刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表；

　　設(shè)計計算方法刮板輸送機(jī)的選型計算主要內(nèi)容包括：

　?。?） 輸送機(jī)運輸能力的計算；

　?。?） 輸送機(jī)運行阻力和電動機(jī)功率的驗算；

　?。?） 刮板鏈的強度計算

　　一般每臺輸送機(jī)都有其技術(shù)特征，根據(jù)廠家給出的說明書選型和安裝即可。然而廠家說明書給出的輸送機(jī)的鋪設(shè)長度均指水平鋪設(shè)長度，而現(xiàn)場的實際情況，工作面的傾角、長度是千變?nèi)f化的，這就使得現(xiàn)場的實際情況不一定*恰好符合輸送機(jī)的技術(shù)特征，為此就需要通過計算來確定其運輸能力、電動機(jī)的功率及鏈子的強度是否滿足要求。
 
刮板輸送機(jī)選型設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)礦井具體條件，在現(xiàn)有市場產(chǎn)品中對刮板機(jī)以及刮板機(jī)輸送系統(tǒng)進(jìn)行合理的選擇，以保證安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的運轉(zhuǎn)。

　　具體內(nèi)容包括：

　?。?） 確定設(shè)計生產(chǎn)率計算參數(shù)；

　　（2）計算生產(chǎn)率并查輸送機(jī)樣表選擇刮板輸送機(jī)；

　?。?）依選到的刮板機(jī)的技術(shù)特征計算重段運行阻力和空段運行阻力，計算總牽引力；

　　（4）按逐點計算法計算各點張力；

　　（5）計算電動機(jī)等效功率，并驗算刮板鏈強度；

　?。?）選定刮板輸送機(jī)；

　?。?）輸出選型結(jié)果及報告；

　　運輸能力的計算

　　圖4-1運輸能力計算示意圖

　　Figure 4-1 Sketch of transport capacity

　　如圖4-1所示，刮板輸送機(jī)重段每單位長度上的貨載質(zhì)量為q kg/m，當(dāng)刮板鏈以速度v沿箭頭方向運行l(wèi)秒后，就有v米長度的貨載從機(jī)頭A處運出，其每小時運輸能力為：

　　v1，t/h （4-1）

　　式中v1——刮板鏈與采煤機(jī)的相對運行速度，m/s。

　　,——煤的松散密度，t/m3。計算時，一般取 ,=0.85~1。

　　ψ——裝滿系數(shù)，ψ值見表。

　　F——貨載沿溜槽中橫斷面積為F，m2。

　　炮采時：v1=v。

　　機(jī)采時：v1=v±vk/60（采煤機(jī)與輸送機(jī)運行方向相同時取“-”, 相反時取“+”）。

　　v——刮板鏈運行速度，m/s。

　　vk——采煤機(jī)的牽引速度，m/s。

　　表4-1裝滿系數(shù) 之值

　　Table 4-1 Full coefficient

　　輸送情況

　　及向下運輸

　　向上運輸

　　裝滿系數(shù)

　　0.9～1

　　5°

　　10°

　　15°

　　0.8

　　0.6

　　0.5

　　運行阻力的計算

　　為了驗算電動機(jī)功率，要計算輸送機(jī)運行阻力，刮板輸送機(jī)的運行阻力包括五種阻力。這些阻力在計算時，可概括為直線段運行阻力和彎曲段運行阻力進(jìn)行計算。然后可利用“逐點計算法”計算刮板鏈各特殊點張力及主動鏈輪的牽引力。

　　圖4-2刮板機(jī)運行阻力示意圖

　　Figure 4-2 Sketch of scraper machine running resistance

　　計算原則是從主動鏈輪的分離點開始沿運行方向，在各個特殊點上依次標(biāo)號（1、2、3、4……）,若前一點的張力為己知，則下一點的張力等于它前一點的張力加上這兩點之間運行阻力，用公式表示，即

　　（4-2）

　　式中 ——牽引機(jī)構(gòu)i點的張力；

　　——牽引機(jī)構(gòu)在（i-1）點的張力，即i點前一點的張力；

　　——牽引機(jī)構(gòu)（i-1）點與i點之間的運行阻力。

　　圖4-2中的1、2、3、4點為牽引機(jī)構(gòu)的特殊點。

　　l.直線段運行阻力

　　圖4-3 傳動方式的布置方式

　　Figure 4-3 the layout mode of transmission

　　如圖4-2所示.設(shè)刮板鏈單位長度質(zhì)量為 ，kg/m，貨載在溜槽中的單位長度質(zhì)量為 ,kg/m,輸送機(jī)鋪設(shè)傾角為 ，整個輸送機(jī)鋪設(shè)長度為L，m，則刮板輸送機(jī)的直線段阻力包括重段運行阻力和空段運行阻力。

　　重段運行阻力為

　　，N （4-3）

　　空段運行阻力為

　　，N （4-4）

　　向上運輸取“+”；向下運輸取“-”。

　　式中 ——刮板鏈單位長度質(zhì)量，kg/m；

　　——貨載單位長度質(zhì)量，kg/m；

　　——分別為刮板鏈及煤與溜槽間阻力系數(shù)，其值按表4-2選取。

　　表4-2煤及刮板鏈在溜槽中移動阻力系數(shù)

　　Table 4-2 the drag coefficient table of coal and Scraper chain in the chute

　　阻力系數(shù)類型

　　煤在溜槽中的移動阻力系數(shù)

　　刮板鏈在溜槽中移動阻力系數(shù)

　　單鏈刮板輸送機(jī)

　　0.4～0.6

　　0.25～0.4

　　雙鏈刮板輸送機(jī)

　　0.6～0.8

　　0.2～0.35

　　注：1. 單鏈并列式刮板輸送機(jī)（如 SGB-13型）的阻力系數(shù)，可適當(dāng)加大一些；

　　2. 上表給出的阻力系數(shù)為工作面底板平坦，輸送機(jī)鋪設(shè)平直條件下的數(shù)值；在底板不平坦，輸送機(jī)鋪設(shè)不平直條件下，可適當(dāng)加大一些。

　　2.曲線段運行阻力

　　牽引機(jī)構(gòu)繞經(jīng)運輸設(shè)備的曲線段時，如刮板鏈繞經(jīng)鏈輪，膠帶繞經(jīng)滾筒等，都會產(chǎn)生運行阻力。這些阻力計算起來相當(dāng)繁瑣.故在計算時通常都采用經(jīng)驗公式計算。

　　刮板鏈繞經(jīng)從動鏈輪或從動滾筒時曲線段阻力，為從動鏈輪或從動滾筒相遇點張力 的0.05～0.07倍，即

　　, N （4-5）

　　式中 ——從動鏈輪曲線段阻力，N；

　　——從動鏈輪相遇點張力，N，如圖4-2中的 。

　　刮板鏈繞經(jīng)主動鏈輪時的曲線段阻力，為主動鏈輪相遇點張力 與相離點張力之和 的0.03～0.05倍；即

　　，N （4-6）

　　對于可彎曲刮板輸送機(jī)，刮板鏈在彎曲的溜槽中運行時，彎曲段將產(chǎn)生附加阻力，彎曲段的附加阻力可按直線段運行阻力的10%考慮.

　　牽引力及電動機(jī)功率的計算

　　1.zui小張力點的位置及zui小張力值的確定

　　首先zui小張力點的位置與傳動裝置的布置方式有關(guān)。

　　對于單端布置傳動裝置的布置方式，水平運輸時，zui小張力點一定在主動鏈輪的分離點。如圖4-2所示中1點的張力 ；對于傾斜向下運輸如圖4-3a （工作面刮板輸送機(jī)一般都是傾斜向下運輸）且重段阻力為正值時.根據(jù)“逐點計算法”分析知

　　（4-7）

　?。?-8）

　　因為 所以

　　結(jié)論：對于單端布置傳動裝置的具有撓性牽引機(jī)構(gòu)（刮板輸送機(jī)、膠帶輸送機(jī)等）的運輸設(shè)備，在電動機(jī)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng) 時，主動鏈輪或主動滾簡的分離點為zui小張力點，即 ；當(dāng) 時， 為zui小張力點張力，即: 。

　　對于兩端布置傳動裝置的布置方式，如圖4-3b所示情況中，當(dāng)重段阻力為正值時，可能的zui小張力點是主動輪分離點1或3點，這需由兩端傳動裝置的功率比值及重段，空段阻力的大小而定。

　　設(shè)A端電動機(jī)臺數(shù)為 臺，B端為 臺，總電動機(jī)臺數(shù)為 各臺電動機(jī)特征都相同,牽引機(jī)構(gòu)總牽引力為 :

　　結(jié)論：當(dāng) 時， ，zui小張力點在1點， ；當(dāng) 時， ，zui小張力點在3點， 。

　　為了限制刮板鏈垂度，保證鏈條與鏈輪正常嚙合平穩(wěn)運行，刮板鏈每條鏈子zui小張力點的張力，一般可取2000～3000N，可由拉緊裝置來提供。

　　2.牽引力

　　牽引力的計算可以由“逐點計算法”求得，但按逐點計算法比較麻煩，故牽引力也可作粗略計算，即曲線段運行阻力按直線段運行阻力得10%考慮，則牽引力為

　　，N （4-9）

　　對于可彎曲刮板輸送機(jī)，在計算運行阻力時，還要考慮由于機(jī)身彎曲導(dǎo)致刮板鏈和溜槽側(cè)壁之間的摩擦而產(chǎn)生的附加阻力，為簡化計算，該附加阻力用一個附加阻力系數(shù) 計入。

　　故可彎曲刮板輸送機(jī)的總牽引力為

　?。?-10）

　　式中 ——附加阻力系數(shù)，一般取 。

　　3. 電動機(jī)功率計算

　　1）對于定點裝煤的輸送機(jī)，電動機(jī)軸上的功率為

　　v，kW （4-11）

　　式中 ——傳動裝置的效率，一般為 。

　　2）對于與采煤機(jī)聯(lián)合使用的刮板運輸機(jī)軸上的功率，電動機(jī)的功率應(yīng)按等效功率Nd來計算

　　，kW （4-12）

　　式中Nmax——輸送機(jī)滿負(fù)荷時電動機(jī)的zui大功率值，按式4-10計算；

　　Nmin——輸送機(jī)空轉(zhuǎn)時電動機(jī)的zui小功率.按下式計算

　　v，kW （4-13）

　　根據(jù)式（4-10）或（4-11）計算所得到的電動機(jī)軸上的功率確定輸送機(jī)所需電動機(jī)功率及安裝臺數(shù)時，還應(yīng)考慮（15～20）%的備用功率。

　　刮板鏈強度的驗算

　　對于一端布置傳動裝置的鏈子的zui大張力點，一般是在主動鏈輪的相遇點，zui大張力點張力Smax可按“逐點計算法”求出，也可按下式簡便計算

　　，N （4-14）

　　式中W0——主動鏈輪牽引力，N，可按式（4-8）或（4-9）計算

　　對于兩端布置傳動裝置，則必須嚴(yán)格按照“逐點計算法”，計算出zui大張力點的張力。

　　確定出鏈子的zui大張力點的張力后，以此zui大張力來驗算鏈子的強度。刮板鏈的抗拉強度以安全系數(shù)k來表示。

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