ремонт шбм. курсач%20тт. Учебное пособие по циклу практических занятий Расчеты транспортных машин открытых горных разработок
 Скачать 4.35 Mb.
|
|
Пример расчета. Выполнить расчет напорной гидротранспортной установки по следующим исходным данным: производительность по твердой фракции Q= 1500 т/ч; вид транспортируемого материала- гравийно-песчанистый с содержанием глины; насыпная плотность твердой фракции γ= 2,5 т/м3; плотность воды γв= 1,0 т/м3; максимальный размер куска аmax= 85 мм; расстояние транспортирования груза L= 600 м; высота подъема груза Н= 25 м. 1. Объемный расход гидросмеси составляет  где: S= 0,2- концентрация гидросмеси для гравийно-песчанистых грунтов. 2. Принимаем ориентировочное значение диаметра трубопровода:  По табл. 4.1 для данного типа груза и Д= 300мм принимаем критическую скорость гидросмеси υкр= 2,9 м/с. 3. Определяем рабочую скорость гидросмеси составит  Осуществляем проверку диаметра трубопровода по условию обеспечения заданной производительности:  300 < 556- условие не выполняется. Принимаем диаметр трубопровода Д= 600 м, критическую скорость υкр= 4,1 м/с (табл. 4.1) и определяем рабочую скорость гидросмеси:  Вновь производим проверку   Условие не выполняетсяПринимаем диаметр трубопровода Д= 500 мм, критическую скорость υкр= 3,8 м/с и повторяем расчеты:    условие выполняется. Для последующих расчетов окончательно принимаем Д= 500 мм и υ= 4,56м/с. 4. Удельные потери напора при движении гидросмеси на 1 м длины трубопровода определяются по формуле  где:    5. Рассчитываем напор насосной установки:  6.Вычисляем мощность привода насосной установки:  По полученным расчетным значениям VК, ННАП и NДВ выбираются тип и количество насосов. 4.2. Расчет самотечного транспорта Целью расчета является определение производительности гидротранспортной установки и минимального уклона гидропривода. Исходные данные: часовая производительность по твердой фракции; физико-механические свойства груза; тип гидропровода. Расчет самотечного транспорта включает определение расхода гидросмеси и минимального уклона гидропровода Определение расхода гидросмеси. Расчет производится по форм- уле (110) Определение минимального уклона гидропровода. Преобразовав известную формулу Шези, получим  (121)где: υ- скорость гидросмеси, равная или несколько больше критической, м/с; С- коэффициент Шези, зависящий от степени шероховатости повер-хности гидропровода (табл. 4.2); R- гидравлический радиус (отношение площади поперечного сечения струи к величине смоченного периметра), который определяется формой гидропровода: при полукруглом сечении  (122)при прямоугольном сечении  (123)при трапецеидальном сечении  (124)Таблица 4.2 Значения коэффициента Шези С
Во многих случаях уклоны гидропровода определяется рельефом местности. При избыточном уклоне целесообразно применять гидропроводы с повышенным коэффициентом шероховатости, а в обратном случае- с пониженным. Пример расчета. Выполнить расчет самотечной гидротранспортной установки по следующим исходным данным: производительность по твердой фракции Q= 900 т/ч; вид транспортируемого материала- мелкий гравий; концентрация гидросмеси S= 0,2; тип гидропровода: деревяный лоток прямоугольной формы поперечного сечения (В= 1 м; h= 0,4 м); насыпная плотность твердой фракции γ= 2,5 т/м3. 1. Объемный расход гидросмесисоставляет  2. Критическая скорость гидросмеси определяется с учетом ширины и высоты применяемого лотка  Для дальнейших расчетов принимаем рабочую скорость гидросмеси υ= 1,4 м/с. 3.Гидравлический радиус определяется по формуле  Максимальный уклон лотка:  где: С= 65- коэффициент Шези (табл. 4.2). Для напорного и самотечного гидротранспорта оборудование насосных станций, камерные питатели, типы гидропроводов (трубы, лотки, желоба и т.д.) выбираются по каталогам и справочникам. 5. ПОДВЕСНЫЕ КАНАТНЫЕ ДОРОГИ Подвесные канатные дороги (ПКД) по принципу действия делятся на кольцевые и маятниковые. Их применение возможно при любом рельефе местности. Установлено, что при годовой производительности карьера А = 1 млн.т они могут успешно конкурировать с железнодорожным и автомобильным транспортом [6]. ПКД относятся к транспортным машинам смешанного действия, в которых элементом непрерывности является замкнутый контур, а элементом цикличности - вагонетки, перемещающиеся по несущему канату. Целью расчета является определение необходимой грузоподъемности вагонетки, прочностных характеристик несущего и тягового канатов, мощности двигателя приводной станции. Исходные данные: годовая производительность карьера; параметры, характеризующие режим работы предприятия; физико-механические свойства транспортируемого груза; расстояние транспортирования и высота подъема груза. Расчет подвесных канатных дорог включает: установление плана и продольного профиля трассы ПКД; определение часовой производительности; определение грузоподъемности и вместимости кузова вагонетки; расчет распределенных сопротивлений движению груза; определение сосредоточенных сопротивлений движению груза, напряжений тягового каната, тягового усислия и мощности привода; установление прочностных характеристик тягового и несущего каната. Установление плана и продольного профиля трассы ПКД. На открытых горных разработках для транспортирования грузов применяются в основном двухканатные кольцевые дороги (рис. 5.1). Трасса дороги устанавливается в зависимости от рельефа местности. В горных районах высота опор принимается с учетом исключения резких перегибов на выпуклых участках дороги и надежного прилегания несущих канатов к башмакам опор на выгнутых участках. При большой длине, дороги разбиваются на отдельные последовательные участки. Длины участков несущего каната назначаются исходя из практической нормы, чтобы суммарная сила трения его по башмакам не превышала 25% натяжения его грузом. Длины участков тягового каната в значительной степени зависят от профиля дороги: с увеличением длины участков возрастает диаметр, а следовательно стоимость каната, мощность двигателей приводной станции, но уменьшается количество конструктивных элементов дороги и численность обслуживающего персонала. Определение часовой производительности ПКД  (125)где: А- годовая производительность карьера, т; КН.Р= 1,1-1,2- коэффициент неравномерности работы карьера; nРАБ- число рабочих дней в году; nСМ- число смен в сутки; ТСМ- продолжительность смены, ч. Определение грузоподъемности и вместимости кузова вагонетки. Необходимая грузоподъемность вагонеток определяется по формуле  (126)где: t= 20-40с- интервал времени между поступлением вагонеток на линию. Вместимость кузова вагонетки определяется по формуле  (127) где: КV= 0.95-1.05- коэффициент использования вместимости кузова вагонеток; γ- насыпная плотность груза.  Рис. 5.1. Схема подвесной двухканатной кольцевой дороги: 1- криволинейный рельс; 2- ведущий шкив; 3- загрузочный бункер; 4- несущий канат; 5- опорные башмаки; 6- вагонетка; 7- натяжной шкив; 8- грузы натяжения тягового каната; 9- грузы натяжения несущего каната; 10- тяговый канат; 11- роликоопоры тягового каната; 12- опора; 13- фундаменты для закрепления концов несущего каната. Расстояние между вагонетками определяется по формуле  (128)где: υ- скорость движения вагонетки, м/с. Типовой ряд скоростей: 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 2,8; 3,15 м/с. Число вагонеток на каждой ветви каната рассчитывают по выражению  (129)где: L- расстояние транспортирования груза, м. Определение распределенных сопротивлений движению груза Сопротивления на грузовой и порожняковой ветвях ПКД определяется по формулам  (130) (131)где: qТ- собственная масса вагонеток (табл. 5.1), т; qК= 10-38 Н/м- линейная сила тяжести тягового каната; β- угол наклона дороги, град; ωгр= 0,0050-0,0055; ωпор= 0,0060-0,0065- коэффициенты сопротивления движению вагонетки соответственно на грузовой и порожняковой ветвях дороги. Знак «+» ставится при движении вверх, знак «-» - вниз. Таблица 5.1 Параметры типовых вагонеток
Определение сосредоточенных сопротивлений движению груза, натяжений тягового каната, тягового усилия и мощности привода Сосредоточенные сопротивления на поворотных пунктах учитываются при расчете сил натяжения в характерных точках контура тягового каната аналогично расчету указанных сил ленточного конвейера (см. § 3.1). Расчет выполняется методом обхода по замкнутому контуру, начиная с точки сбегания каната с приводного шкива (если два приводных шкива, то с последнего по ходу движения). Натяжения тягового каната определяются из условия передачи тягового усилия на приводной станции приводными шкивами с углом обхвата α (рис. 5.2) и коэффициентом сцепления μ.
Для обеспечения нормальной работы ПКД должны выполнятся два условия: 1) тяговый канат не должен пробуксовывать на приводных шкивах  (132) 2) тяговый канат не должен чрезмерно провисать на грузовой ветви  (133)где: l- расстояние между опорами на грузовой ветви, м; fmax≈ 0,04·l- мак-симальная стрела провеса, назначаемая по местным условиям, м; Si- наименьшее натяжение тягового каната грузовой ветви, Н. Если второе условие не выполняется, но натяжение тягового каната должно быть соответственно увеличено (при этом пересчет начинают от точки наименьшего натяжения на грузовой ветви). Сила натяжного устройства определяется в соответствии с рекомендациями (см. §3.1). Определение прочностных характеристик тягового и несущего канатов. Расчетное разрывное усилие тягового каната принимаем равным  (134)где: КЗТК= 5÷6- коэффициент запаса прочности тягового каната;  - мак-симальное натяжение тягового каната, Н. По полученному значению  выбирают тип каната и его диаметр. Прочностные характеристики несущего каната ПКД рассчитываются с учетом его долговечности. Наименьшее расчетное натяжение несущего каната должно быть  (135)где: Р- нагрузка от колеса вагонетки, Н: для грузовой ветви  (136)для порожняковой ветви  (137)nКОЛ- число колес ходовой тележки вагонетки (2 или 4);  число колес, проходящих по несущему канату в течение года.Полученное значение  не должно быть меньше 45Р. Максимальное натяжение несущего каната учитывает величину сил трения каната на башмаках опор и силы сопротивления качения находящихся на канате вагонеток и принимается равным  (138)Расчетное разрывное усилие несущего каната:  (139)где: КЗНК= 3,0÷3,5- коэффициент запаса прочности несущего каната. По полученному значению  выбирается тип каната и его диаметр (табл. 5.2)Таблица 5.2 Параметры несущего каната
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
