Файл: Эйдерман, Б. А. Методика исследования процесса формирования динамических нагрузок в тяговых цепях забойного конвейера при установившемся режиме работы.pdf

Скачать файл (2,00Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.11.2024

Просмотров: 12

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство угольной промышленности СССР

Академия наук СССР

Ордена Трудового Красного Знамени

Институт горного дела им. А. А. Скочинского

У тверж ден а		Лаборатория
директором института	комбайновой		выемки
	и	доставки	угля
проф .,докт.техн .наук

А . В . Докукиным

К а н д . техн. наук Б . А .Э Й Д Е Р М А Н , инж . А .В . БЕРМ АН

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ТЯГОВЫХ ЦЕПЯХ ЗАБОЙНОГО КОНВЕЙЕРА

ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ РАБОТЫ

Москва

1973

У Д К 622.647

В методике изложен процесс формирования динамических нагрузок в тяговых цепях при установившемся режиме работы конвейера. Приведены расчеты динамических нагрузок на сты ках секций и основные параметры колебаний, возникающих в звеньях тягового органа при пересечении ими вертикальных углов взаимного изгиба двух секций. Предложена теория фор

мирования колебания деформации в	звеньях	тяговой цепи с
учетом повышения ее скорости.		Б.А.Эйдерманом
Методика разработана канд.техн.наук
и инженером А.В.Берманом.	проф., докт. техн. наук
Научный руководитель этапа -

А.Г.Фролов. Научный руководитель темы - проф., докт, техн. наук В.Н.Хорин.

в корреляционном анализе динамических нагрузок при нимал участие канд.техн .наук З.Я .Хургин.

Шахтные испытания на действующих конвейерах про

водились совместно о ПГТМ АН УССР (канд .техн .наук В.П.Крот, инженеры И.П.Верменчук, В.А.Попков).

В составлении методики принимал участие инж. В.И.Маковеев .

Методика предназначена для организаций Минуглепрома

СССР и Минтяжмаша, занимающихся исследованием, созданием и эксплуатацией забойных передвижных скребковых конвейеров.

ВВ Е Д Е Н И Е

Вскребковых передвижных конвейерах наименее износостойкими узлами являются цепной тяговый орган и рештачный став. Создание методики исследования процесса формирования динамических на грузок в тяговых цепях забойного .конвейера при установившемся ре жиме работы весьма актуально, так как в ней приводится расчет кратковременных нагрузок в стыках секций.

При повышении нагрузки на забой и увеличении производитель ности забойных конвейеров необходимо,увеличивать скорость движе

ния тягового органа. Поэтому в методике рассмотрено нарастание динамических нагрузок в стыках секций при повышении скорости тя говой цепи. Использование полученных расчетов поможет более глу боко проанализировать процессы, происходящие в стыке секций при прохождении цепи,и принять меры по уменьшению износа сопрягаемых узлов.

	I .	РАСЧЕТ НАГРУЗОК В ТЯГОВОЙ ЦЕПИ
		НА ПОРОГАХ СЕКЦИЙ КОНВЕЙЕРА
Вследствие погрешностей в изготовлении рештаков, некачествен- ,
ного монтажа или недостаточно			надежной конструкции	замков	на
стыках	секций могут образовываться превышения листа			одного	ре
штака над другим - пороги, увеличивающие сопротивление				движению
цепи.	Особенно ощутимы пороги		при реверсе, когда цепь набегает'' •
на лист .рештака,		.			->

Рассмотрим сопротивление движение цепи на пороге.При встрече вертикального звена цепи с порогом (рис. 1 .1 ,а ,б ) тяговое усилие разлагается на составляющие

где		A/=S-sinoCui		,	Г= S -шос	у
	S -	тяговое усилие до		порога;		у
	S -	тяговое усилие до		порога;
	Ы.ш- угол подъема звена (шарнира);
			R - k „	/	bn
		COS d ш	/7	/	П
		COS d ш	~R	"	Z
где	k n -	высота	порога;
	k -	радиус	звена цепи.

Рис. X .I. Схема движения тяговой цепи конвейера

а - на стыке с порогом;

$ - на пороге с фаской
Проводим касательную в точку соприкосновения	звена с порогом
и полагаем, что подъем цепи происходит на стыке	по элементарным
наклонным плоскостям.

Сила, необходимая для подъема звена по наклонной плоскости

Гк - T - f - N

или	Гк = 8 ( т * ш - f-sin* ш ).

Работа, затраченная на подъем звена по элементарному участку наклонной плоскости, равна:

	( I . I )
Интегрируя	выражение (1 ,1) по углу сСш , получаем значение
работы по	подъему звена на пороге:
.	ш

л= S-i}(cosc£[u-f-sirioiuj)d«. ;

Я= S-Я |&д оСш + f ( / - cosо^ш)J .

Усилие в цепи с учетом преодоления порога

S'= S + д S }

где д 5 - приращение усилия на пороге

			A S = S - F,к			/
			A S = S - F,к			COSoiш
тогда		'				5
		'	s<= S 4 5 “			( тоСш - j	■sia	)
ИЛИ		/	/	,	,	х
		S - s i f t f t i j c L y ) .
Коэффициент увеличения натяаения цепи на пороге
		Km , p = j - =				•		( 1. 2 )
		Km , p = j - =				•
Натянутая цепь (реальные условия эксплуатации) несколько при
поднимается,		при этом угол с/ш уменьшается на порогах						до 10 мм,
примерно на 12-15			$. Наличие фаски на стыках секций уменьшает со
противление		на	порогах		(см,	рис. I . I , в ), так	как угол подъема
звена	на фаске меньше			угла		подъема звена в	шарнире примерно
в 2-3	раза.

	Зависимость	коэффициента увеличения сопротивления движению
цепи на пороге		от высоты порога либо	угла наклона представлена
на	рис. 1 .2 , а .	Увеличение натяжения при наличии порогов видно
из	осцшиограммы(рис. 1 .2 ,б),полученной		на испытаниях конвейера

СП63	при прямом ходе и реверсе Лесглаженные пороги высотой до 3			-
5 мм вызывали увеличение		тягового усилия цепи	и мощности на 20-
35%.	Подобное увеличение	натяжения и мощности	отмечено при испы

таниях конвейера комплекса ОКА.

Рис. 1 .2 . Графики	нарастания усилий
на пороге тяговой цепи	забойного	конвейера
а - зависимость коэффициента увеличения		натяхения Ки
от угла подъема звена cLuJ

6 - мощность конвейера при отсутствии (I) я наличия (2) порогов

При прохождении вертикальным звеном порога длина цепи увели чивается, так как вместо пути по прямой (рис. I . I , а) звено проходит путь lz по кривой. Приращение длины цепи равно:

д ^ =

= R

] ■

Приращение тягового усилия равно:

где £д - продольная жесткость	цепи;
£ - длина участка цепи.
Приращение усилия^/" можно	щраэить через радиус и угол
подъема звена	Slflv(Hz')
£ (<*И,	Slflv(Hz')
&F “ :---------	г—---------- Е. -

После прохождения порога место вертикального звена занимает горизонтальное и приращение усилия стремится к нулю. Уменьшение максимальной нагрузки за стыком согласуется с величиной получен ной при экспериментальных замерах, которые проводились на кон вейерах СП63, СПбЗ/C j, ОКА "и других,а также на конвейерах в ФЕТ.

Интервал времени нарастания нагрузок на стыке

d£

аили

Проведенное исследование свидетельствует о значительном влия нии порогов на рост статических и динамических нагрузок в тяго вых цепях. . Поэтому необходима конструкция замковых соединений, препятствующей возникновению порогов в рештачном ставе. Целесо образно введение фасок в местах стыка, уменьшающих нарастание усилий в 2-3 раза.

2 . РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

ВТЯГОВОЙ ЦЕПИ В МЕСТАХ ИЗГИБА СТАВА КОНВЕЙЕРА

Вреальных условиях эксплуатации вследствие неровности почвы пласта став конвейера многократно изгибается в вертикальной плос кости.

Ряс. 2 .1 . Схема движения тяговой цепи конвейера

Рассмотрим мгновенные нагрузки, возникающие при прохождении вертикальным ввеном цени места изгиба става в соединении двух рештаков (рис. 2 .1 ). Проходя по стыку в месте изгиба, вертикаль- 7

нов звено поворачивается, приподнимая цепь на величину д Л :

		лА — И -О,5 А у			(2 .1 )
где	Н - виеота	иодъема	цепи при	повороте вертикального
	эвева;
	k=2R - высота 8вена.
	Полагаем, что поворот звена происходит в тот момент,				когда
его середина находится на вершине стыка: (рис. 2 .1 ) . Тогда
	Нср = 0,5 [ 7 1 - d )• siaf * k • fiM f] ,				(2. 2)
где t - шаг цепи;
	d.- диаметр прутка цепи;
	f - угол изгиба става в соединении рештаков.
	Подставляя значения// из		выражения (2 .2 ) в ( 2 .1 ) , находим дД:
	д А =	0,5 [ ( / - Д )siaf+ A		(cosf-0~\ .	I (2 .3 )
	В случае малых углов (при		si/ifxf,	cosf^l- —	)
выражение (2 .3 ) принимает вид

дД = 0,5f (t~ d- 0,5k f ) .

Увеличение длины цепи при подъеме ее на высоту д к

где / , £, -	соответственно	длина отрезков	цепи до и после
1	подъема звена на	высоту д А .
Тангенс угла подъема цепи		равен: