Файл: УстьКаменогорск.pdf

17 В которой радиальная нагрузка Pr1=3814,5 Н осевая нагрузка а Fa=0; V=1 вращается внутреннее кольцо коэффициент безопасности редуктора
Kб=1(табл.8.18)[1]; температурный коэффициент KT=1
Отношение Fa/ C0=0; Отношение а Pr4=0
э 3814,5 H
Расчетная долговечность, млн.об
L=(43×103/ 3814,5)3» 53600 млн.об Расчетная долговечность, ч
L
h
=53600×106/60× 868» 815×103 ч Что больше установленных ГОСТ 16161-85
Ось
P
r1
=13136 Н
э 13136 H
Расчетная долговечность, млн.об
L=(43×103/ 3814,5)3» 53600 млн.об Расчетная долговечность, ч
L
h
=53600×106/60× 868» 815×103 ч Что больше установленных ГОСТ 16161-85 4.3. Проверка прочности шпоночного соединения
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 13360-68
Материал шпонок – сталь нормализованная
Напряжения смятия и условие прочности по формуле s
смmax
»1Т/d(h-t1)(l-b)£ см
Допускаемые напряжения смятия пристальной ступице см
Мпа. Длины шпонок выбираем на 10 мм меньше длин ступиц.

18
Вал I : d=60 мм b´ h= 18´ 11; t1=6 мм длина шпонки l=80 мм момент на ведущем валу Т Нм см 1×3184 /60(11-6)=0,034 Мпа£ 100Мпа Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному цикла касательные от кручения – по пульсирующему.
3.4. Уточненный расчет вала
Уточненный расчет состоит в определение коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнение их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s³ [s].
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Вал I: материал вала сталь 45, улучшение. в Мпа Пределы выносливости s-1» в 0,43× 680=125 Мпа t-1» в 0,18× 186=141 Мпа
Сечение А-А. Диаметр вала в этом сечение 60 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки ks=1,64 и kt=1,6; масштабные факторы es =0,95 и et =0,63 коэффициенты Ys=0,1 и Yt×=0,1
Крутящий момент Т Нм
Изгибающий момент в вертикальной плоскости
МН м
Суммарный изгибающий момент в сечении А-А
МА-А=Ö (1363)1=1363 Н×мм
(мм b=18 мм t1=6 мм)

19
к нетто d3/16- b× t1(d-t1)1/1×d=p× 453/16- 8× 5 (45-
5)1/1× 45=16,1×103 мм
Момент сопротивления изгиба
нетто мм Где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла tv=tm=tmах/1=Т1/1Wк нетто 3168 /1×16,1×103 =3,8 Мпа Амплитуда нормальных напряжений изгиба sv=МА-А/Wнетто =1368 / 8,6×103 =6,1 Мпа Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям ss=s-1/(ks×sv/es +Ys× sm) ks=1,64 (табл ; es =0,85 среднее напряжение sm=0
Момент сопротивления изгиба ss=186/(1,64×6,1/0,85 )=10,16 st=161/(1,6× 3,8/0,63 +0,1× 3,8)=18,6 Результирующий коэффициент запаса прочности
S= ss× st/Ö ss1+ st1=10,1× 18,6/Ö 10,11+ 18,61=14,5 3.6 Выбор и расчет тормоза
Тормоз для скребкового конвейера действует следующим образом. При включении двигателя привода конвейера (не показан) одновременно включается двигатель 19 и электромагнит колодочного тормоза 20, растормаживающий привод механизма размыкания. Крутящий момент от двигателя 19 передается на редуктор 18 и эксцентрик 17, который, поворачиваясь почасовой стрелке, смещает шток 14 слева - направо. После поворота эксцентрика 17 на 90o двигатель 19 и электромагнит тормоза 20 отключаются, поэтому тормоз 20 затормаживает привод механизма размыкания, благодаря чему шток 14 фиксируется в крайнем правом положении.

20 При движении слева - направо штока 14 в опорах 3 и 4 вспомогательный диск 12 смещается вместе с ним, преодолевая усилия замыкающих пружин 15, которые сжимаются между опорой 3 и вспомогательным диском 12. При этом вспомогательный диск 12 отходит от тормозного диска 6, который также несколько смещается слева - направо по шлицам вала барабана 5 под действием предварительно сжатой пружины 21. Благодаря этому тормозной диск 6 выходит из контакта с обоими вспомогательными дисками 11 и 12, а конвейер - растормаживается. При отключении привода конвейера автоматически включается электромагнит тормоза 20, благодаря чему растормаживается привод механизма размыкания, а сжатые пружины 15, преодолевая сопротивление привода механизма размыкания, смещают шток 14 справа - налево, поэтому сферические поверхности трения 9 и 10 вспомогательного и дополнительного вспомогательного дисков прижимаются к сферическим поверхностям трения 7 и 8 тормозного диска 6, в результате чего тормозной диски жестко связанный с ним вал 5 барабана затормаживаются, что приводит к остановке конвейера. Благодаря сопряжениям пар трения по сферическим поверхностям существенно увеличивается длина образующих, формирующих поверхности трения, что приуменьшении минимального угла наклона образующих коси вращения вала барабана позволяет значительно увеличить передаваемый тормозом тормозной момент. При тех же допустимых давлениях в парах трения и диаметрах тормозных дисков тормозной момент тормоза со сферическими поверхностями трения по сравнению с тормозным моментом конического тормоза возрастает, как минимум, в полтора раза, что расширяет возможности его использования на мощных наклонных скребковых конвейерах. Формула изобретения

21 Тормоз для скребкового конвейера, состоящий из закрепленных на раме опор, кинематически связанного с валом барабана тормозного диска и вспомогательного диска с возможностью их взаимодействия своими поверхностями трения, замыкающих пружин, привода механизма размыкания, отличающийся тем, что тормозной диск установлен с возможностью осевого смещения по шлицам на свободном конце вала барабана конвейера, размещенного с зазором внутри неподвижной опоры со стороны барабана, подпружинен к заплечику этого вала и снабжен двумя симметрично размещенными поверхностями трения сферического профиля с возможностью их взаимодействия с соответствующими поверхностями трения упомянутого и дополнительного вспомогательных дисков, при этом дополнительный вспомогательный диск закреплен на упомянутой опоре, а другой вспомогательный диск - на соосно размещенном с валом барабана и с зазором по отношению к нему штоке со шлицами, размещенном в двух опорах с возможностью его осевого смещения в них, причем вспомогательный диск подпружинен ко второй от барабана опоре коаксиально размещенными относительно штока и равномерно распределенными по дуге окружности пружинами сжатия, а свободный конец штока снабжен проушиной с круглым отверстием с эксцентрично размещенным в нем с возможностью взаимодействия с проушиной эксцентриком, закрепленным на тихоходном валу редуктора привода механизма размыкания, кинематически связанного с двигателем и снабженного размещенным на быстроходном валу колодочным тормозом. Рассчитаем время торможения конвейера

22 По полученным данным выбираем тормоз ТКП-300 с наибольшим тормозным моментом диаметром тормозного шкива
=300 мм, углом обхвата
= 70 , шириной колодки B = 140 мм
4.Литературно-патентный анализ
4.1. Приводная станция скребкового конвейера. Патент Российской Федерации. Номер патента 2081041 Дата публикации 10.06.1997 Авторы Пунтус А.В.; Петрик А.А.; Щука И.С.; Метильков С.А. Патентообладатели Кубанский государственный технологический университет Суть изобретения. Сущность изобретения приводная станция скребкового конвейера включает стационарную раму, связанные между собой посредством клиноременной передачи электродвигатель и цилиндрический редуктор с выходным валом и размещенную в коробе приводную звездочку для тягового органа. Выходной вал цилиндрического редуктора, служащий одновременно и приводным валом станции, выполнен с концами разной длины, размещенными на двух опорах, одна из которых закреплена на стационарной раме, а другая выполнена в виде консольной оси, прикрепленной к одной из стенок короба. Конец выходного вала большей длины выполнен с гнездом под подшипник консольной оси и фланцем для крепления приводной звездочки, а редуктор установлен с возможностью качания в обе стороны относительно выходного вала. Приводная станция снабжена устройством аварийного выключения электродвигателя, выполненным в виде

23 прикрепленной к корпусу цилиндрического редуктора подвесной рамы, на которой закреплено двухстороннее демпфирующее устройство, служащее одновременно опорой цилиндрического редуктора, и расположена контактная вилка, установленная с возможностью взаимодействия с концевым выключателем. Электродвигатель и концевой выключатель закреплены на стационарной раме. 1 ил. Описание изобретения Изобретение относится к конвейеростроению, в частности, к приводным станциям скребковых конвейеров для транспортировки зерна, продуктов его переработки, сыпучих и мелкокусковых материалов. Известна приводная станция скребкового конвейера, включающая электродвигатель, соединенный при помощи муфты с редуктором, и цепную передачу, передающую вращающий момент от редуктора к приводному валу конвейера, на котором смонтирована приводная звездочка, огибаемая тяговым органом (Израилевич МЛ, и Гиндин Б. Я. Конвейеры с погруженными скребками. М. "Машиностроение, 1970, с. 55-60). Недостатками этой приводной станции скребкового конвейера являются сложность ее конструкции, повышенная металлоемкость и высокая стоимость. Известна также приводная станция скребкового конвейера, принятая в качестве прототипа, включающая стационарную раму с закрепленными на ней электродвигателем и редуктором, соединенным между собой клиноременной передачей, а также коробом, с вмонтированными в нем приводным валом и приводной звездочкой с огибающим ее тяговым органом, причем выходной вал редуктора и приводной вал соединены между собой кулачковой муфтой (Приводная станция скребкового конвейера К4-УТФ серийного производства Одесского производственного объединения "Продмаш". Паспорт К4-УТФ-200,320 ПС, 1985, лист 52). Предлагаемая конструкция значительно проще известных отсутствует муфта, приводной вал, менее металлоемка и одновременно благодаря наличию демпфирующего и противоаварийного устройств повышает долговечность тягового органа конвейера, путем снижения динамических нагрузок, и надежность конвейера в целом путем предотвращения обрыва тягового органа. Наряду с этим повышается долговечность и цилиндрического редуктора благодаря тому, что его

24 выходной вал разгружен от давления тягового органа конвейера, поэтому выходной вал работает на изгиб только от собственного веса редуктора и давления со стороны клиноременной передачи, т.к. нагрузка от тягового органа в этой приводной станции воспринимается подшипником и консольной осью. На чертеже изображена схема приводной станции скребкового конвейера. Приводная станция скребкового конвейера содержит короб 1, закрепленный на стационарной раме 2, внутри которого расположена сгибаемая тяговым органом 3 приводная звездочка 4, цилиндрический редуктор 5, соединенный клиноременной передачей 6 с закрепленным на раме 3 электродвигателем 7. Цилиндрический редуктор 5 выполнен с выходным валом с разнодлинными концами и балансирно подвешен на этих концах, при этом опора 8 короткого конца 9 выходного вала закреплена на стационарной раме 2 приводной станции и снабжена сферическим подшипником. Вторая опора выходного вала выполнена в виде консольной оси 10, жесткозакрепленной на плите 11, прикрепленной болтами к боковой стенке короба 1, на которую через сферический подшипник 12 опирается своим гнездом 13 удлиненный конец 14 выходного вала 15, служащий приводным валом станции. К фланцу 16 удлиненного конца 14 выходного вала прикреплена с помощью болтов приводная звездочка 4. Таким образом, цилиндрический редуктор 5 с помощью опор 8 и 10 "подвешен" на своем выходном валу. Второй (упругой) опорой цилиндрического редуктора 5 служит демпферное устройство 17, смонтированное на прикрепленной к основанию редуктора 5 подвесной раме 18 и состоящее из шарнирно закрепленного на раме 2 штока 19 с резьбой на конце и проходящего через отверстие в раме 18, двух одинаковых пружин сжатия 20 и регулировочной гайки 21. Для предотвращения перегрузки и обрыва тягового органа 3 служит устройство аварийного выключения электродвигателя 7, срабатывающее от реактивного момента редуктора 5 и состоящее из закрепленной на подвесной раме контактной вилки 22 и конечного выключателя 23, закрепленного на стационарной раме
2 и включенного в цепь управления магнитным пускателем электродвигателя
7 (не показано. Предусмотренные конструкцией зазоры между концами контактной вилки 22 и роликом конечного выключателя 23 предотвращают выключение электродвигателя при микроколебаниях вилки в процессе демпфирования

25 в заданных пределах колебаний тягового усилия в работающем тяговом органе. Такая конструкция устройство обеспечивает безаварийную работу скребкового конвейера. Приводная станция скребкового конвейера работает следующим образом. Вращающий момент электродвигателя 7 передается клиноременной передачей 6 на входной вал цилиндрического редуктора 5 и далее, трансформируясь в редукторе, через выходной вал 15 передается приводной звездочке 4, приводя в движение тяговой орган 3. Благодаря тому, что редуктор 5 вместе с подвесной рамой 18 имеет возможность качаться в обе стороны на заданную величину вокруг своего выходного вала возникающие динамические усилия, являющиеся результатом работы цепной передачи
(длиннозвенной цепи тягового органа 3 и звездочки 4) демпфируются пружинами 20. В случае возникновения в тяговом органе 3 усилий, превышающих рабочее усилие, одна из пружин под действием усилий от реактивного момента сжимается на значительную величину, позволяя тем самым отклониться от рабочего положения раме 18 вместе с вилкой 22, войти вилке 22 в контакт с рычагом конечного выключателя 23, в результате чего после срабатывания конечного выключателя электродвигатель отключается от электросети, предотвращая аварию конвейера.
Приводная станция скребкового конвейера.
4.2 Устройство для боковой разгрузки скребкового конвейера. Патент Российской Федерации. Номер патента 2083849

26 Дата публикации 10.07.1997 Авторы Архипенков АТ Лебедев В.Е.; Засимов НИ Локтионов В.П.
Патентообладатель(и): Подмосковный научно-исследовательский и проектно- конструкторский угольный институт Суть изобретения Использование горное оборудование, а точнее забойные скребковые конвейеры, изобретение предназначено для использования в местах передачи транспортируемого материала с забойных скребковых конвейеров на другие транспортные средства. Сущность изобретения устройство состоит из лемеха, установленного под углом к направлению движения скребков и над скребковой цепью, рамы и поддона, подпружиненных демпферов, расположенных под углом к горизонтальной площадке. Створки закреплены на валах и связаны между собой через тягу. Тяга фиксируется на плечах. Один из рычагов соединен с амортизатором. Устройство включает люковые окна, имеющие прямоугольные прорези в направляющих ветвях цепи лавного конвейера для выгрузки мелкого угля на лавный погрузчик. Тяговый орган конвейера снабжен скребками. Затворы устанавливаются в горизонтальное положение при движении скребка по одному из них через механическую связь. 2 в.п. ф-лы, 4 ил. Описание изобретения
Изобретение относится к горному оборудованию, а именно к забойным скребковым конвейерами предназначено для использования в местах передачи транспортируемого материала с забойного скребкового конвейера на другие транспортные средства. Известно устройство для разгрузки скребкового конвейера, содержащее выгрузной лемех, установленный под углом к направлению потока угля на конвейере для боковой выгрузки крупных кусков и части угля, расположенных над скребковой цепью, и отверстия в днище поддона и рамы для выгрузки мелкого угля, остающегося на конвейере (патент ФРГ N
1936319, кл. Е 21 D 13/06, опубл. 1976 г. Недостатком этого устройства является то, что устройство, решая задачу предохранения цепи и разгрузочного лемеха от поломки, не исключает образования заторов и просыпания угля на штреке. Это связано стем, что крупные куски угля, двигаясь в поперечном

27 относительно грузового потока в направлении вдоль мелкого угля, расположенного между скребками, при боковой разгрузке они теряют скорость и встречают дополнительное сопротивление, что приводит к застою грузового потока и высыпанию угля на проезжую часть. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разгрузки скребкового конвейера, содержащее размещенный под углом к направлению движения скребков и над скребковой цепью разгрузочный лемехи снабженный листом, размещенным над скребковой цепью, образующей перед скребковой цепью горизонтальную площадку. закрепленный на нем лемех. Лемех соединен с листом посредством разъемного соединения (ас. СССР N 1082973, кл. Е 21 F 13/08) (прототип.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство для боковой разгрузки скребкового конвейера содержит разгрузочный лемех с горизонтальной площадкой и окном между разгрузочной площадкой и средним листом, расположенным под углом к направлению движения скребков. и над скребковой цепью
На фиг. 1 изображено устройство боковой разгрузки скребкового конвейера на рис. 2 разрез по А-А на рис. 1; на рис. 3 положение створок механизма бокового выброса до прохода скребка забойного конвейера на рис. 4 - положение заслонок при проходе скребка забойного конвейера. Устройство состоит из лемеха 1, установленного над верхней ветвью скребковой цепи 2 под углом к направлению движения тягового органа конвейера кастрюля 3; подпружиненные демпферы 4, 5, расположенные под углом к горизонтальной площадке 6, закрепленные на валах 7, 8 (рис. 3) и соединенные между собой регулируемой по длине тягой 9, закрепленной на плечах 10, 11, и плече 11 соединен с амортизатором 12, люковыми окнами 13,
14 с прямоугольными прорезями 16, выполненными в направляющих ветвях цепи лавного конвейера 15 для выгрузки мелкого угля на штрековый перегружатель 17. Тяговый элемент цепи конвейера снабжен скребками 18 , а между разгрузочной площадкой и средним листом поддона расположено окно 19.