книги / Основы проектирования многоковшовых экскаваторов непрерывного действия

Полная нагрузка в точке В

Гт

cos а +	г2 н— —	(5.37)
где G — максимальная нагрузка, т, G = Gn+Gm;
а и b — ширина и длина рамы;	вертикальной	нагруз­
к —• эксцентриситет приложения

ки по отношению к центру тяжести;

г— эксцентриситет приложения вертикальной наг­ рузки;

а— угол наклона вектора г по отношению к горизон­ тальной оси.

5.6.РАСЧЕТ ОПОРНО-ПОВОРОТНОГО

УСТРОЙСТВА

В экскаваторах поперечного копания применяют опорно­ поворотные устройства со свободными роликами или шари­ ками, равномерно распределенными по опорному кругу и за­

ключенными в обойму, образующую сепаратор.	расчетом,
Противовес на платформе выбирают с таким
чтобы равнодействующая всех сил Q не выходила	за проде­
та	Д

лы периметра опорного круга. При эксцентриситете е < — —

(радиус ядра сечения сжимающим усилиям подвержены все катки опорного круга. Усилие, воспринимаемое одним катком, можно определить по формуле

(5.38)

или

8QeD0 cos р

M D ? “ D7 )

Здесь пк — число катков на круге катания;

D0— средний диаметр круга катания, м;

Di и D2—наружный и внутренний диаметры круга катания; е — эксцентриситет положения равнодействующей, м; FK— площадь сечения опорного рельса, м2;

I — момент инерции этой площади;

Р — угол положения рассчитываемого катка; m — расстояние от оси до центра катка.

Наибольшее усилие, действующее на каток, соответствует уг лу р= 0, тогда

(5.39)

Наибольшее усилие на каток, который находится в плоскости действия сил, противоположных приложению нагрузки, т. е. при р= 180°,

(5.40)

‘Эксцентриситет е для широких круговых полос

1 I V ' - i - D , 2

6 8 Е)0

для узких кругов при DI = D2

Эпюра распределения усилий приведена на рис. 5.9.

Если эксцентриситет приложения нагрузки выходит за пределы радиуса ядра сечения, но остается в пределах опор­ ного круга, то будет работать часть катков, и диаграмма рас­

пределения	усилий изобразится наклонной линией m—m
(рис. 5 .10).	Линия п—п, перпендикулярная к оси х—х, есть
граница рабочего участка		и с — ее расстояние от крайнего
и наиболее	напряженного	ролика. В этом случае наиболь­

шую нагрузку Qn max, действующую на ролик, а также вели­ чину с можно определить, пользуясь зависимостями между Qnmax/Qncp и c/R, приведенными в табл. 35.

Для различных отношений эксцентриситета е к радиусу опорного круга e/R и значений D!/D2 из табл. 35 находим от­ ношение c/R, определяющее положение нулевой линии Q/nk—m, и отношение Qn max/Qn сР.

В формуле (5.38) приведено то усилие, которое воспри­ нималось бы отдельными роликами круга в случае приложе­ ния равнодействующей всех сил в центре опорного круга и, следовательно, при условии равномерного распределения на­ грузки по всем роликам.

По найденным усилиям определяют значения контактных напряжений.

Рис. 5.9.		Эпюра	определения		ния	усилии на	опорных	кат-
					ках	при смещении равнодейст-
усилий		на опорных		катках	вующих вертикальных			сил
							Т а б л и ц а 35
		Зависимость между			Опмах_ и £
					Опер	R
					D1/D2
		0,7		0,8		0,9		1,0
	Qn max		С	Qn max	C	Qn max	C	Qn max
								pi
	Qn с р		R ~	Qn cp	R	Qn cp	R	y n cp
0,45	2,23		1,70	2,10	1,75	1,99	1,78	1,90'
0,50	2,42		1,65	2,26	1,70	2,10	1,73	2,0
0,55	2,67		1,50	2,42	1,55	2,26	1,68	2,17
0,60	2,92		1,32	2,64	1,45	2,42	1,58	2,26
0,65	3,3		1,13	2,92	1,25	2,64	1,40	2,42
0,70	3,86		0,93	3,33	1,05	2,95	1,20	2,64
0,75	4,81		0,72	3,93	0,85	3,33	0,99	2,89
0,80	6,53		0,52	4,93	0,61	3,96	0,77	3,27
0,85	10,43		0,36	7,16	0,42	4,5	0,55	3,77
0,90	19,85		0,24	14,6	0,24	7,13	0,32	4,71
0,95	50,2		0,12	34,6	0,12	19,8	0,12	6,72

5.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ГРУНТ

Удельное давление на грунт для-гусениц с шарнирным присоединением к опоре определяют по формуле

Q +	?гу	(5.41)
F
где Q — максимальное давление	на гусеницу,	передаваемое
от несущей конструкции, кН;
gry — вес гусеницы, кН;
F — опорная поверхность гусеницы, м2.
Для экскаваторов с жесткой ходовой тележкой
= ^ L F		(5,42)

Когда положение равнодействующей определено радиусом эксцентриситета г и углом а поворота ее относительно гори­ зонтальной оси, опорное давление, приходящееся на наиболее нагруженную гусеницу,

QI =		iQ	В	-f- г Sin ос		(5.43)
				В
где В — ширина колеи гусеничного хода.						равнодействующей
Если эксцентриситет			приложения
е< г cosa<L/6, то					6rCOS a
_		Q,		1 +		(5.44)
qmax -	Lb				L
		Qi	/	i	6r cos a	(5.45)
qmin “		Lb	I	1	L
При e= rcosa = L/6 максимальное давление
q	—2a			—	^
Чшах — ^Чср —
Когда равнодействующая		сил		давления		расположена вне
«ядра сечения» опорной площади, т. е. e>L/c, тогда
		4		1	+ 2^
Чшах		Т	qcp----------
					- 21

Здесь £= L/B — отношение длины гусеницы к ширине хода.

183

6.ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

6.1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Грунт от рабочих органов до места разгрузки на мно­ гоковшовых экскаваторах транспортируют ленточными кон­ вейерами. Они являются встроенным оборудованием экскава­ торов и по условиям эксплуатации отличаются от аналогич­ ных стационарных конвейеров большой скоростью несущего и тягового органа конвейерной ленты, зависящей от произво­ дительности экскаватора и условий размещения его.

Конвейеры, применяемые на многоковшовых экскаваторах

поперечного копания, могут быть:	длиной до 40 м, и отваль­
консольные — разгрузочные,
ные, длиной до 150 м;		в	местах
перегрузочные — короткие, устанавливаемые
перегрузки от рабочих органов	на стреловые	конвейеры
(у роторных экскаваторов);
мостовые, длиной до 120 м, — для передачи грунта от ма­
шин большой мощности на магистральный конвейер.			всего
Разгрузочные короткие конвейеры выполняют чаще
с плоской лентой.	1400—1500 мм	применяют
Конвейеры с шириной ленты

на трех роликовых опорах, свыше 1600 мм — на пяти. На­ клон роликов принимают 20—30°, уменьшающийся по мере подхода к перегружающему устройству. При пятироликовой опоре наклон средних роликов 12—15°, крайних 20—30°

В местах загрузки конвейеров, а также вдоль конвейер­ ной трассы с интервалом 12—18 м устанавливают амортизи­ рующие роликоопоры с фасонной резиновой футеровкой. Расстояние между роликами выбирают в пределах: в месте загрузки 0,3—0,5 м; на рабочей ветви 1,1—1,5 м; на холо­ стой 2,5—3 м.

При проектировании конвейера следует учитывать, что биение приводных барабанов не должно превышать величин, указанных в табл. 36; параметры конвейера выбирать в со­ ответствии с данными табл. 37.

Обычную конвейерную ленту применяют для транспор­

тирования материала при	температурах от	+60° С и ниже
—15° С. При температурах	свыше +60° С	и ниже —15° С

употребляют теплостойкую или морозостойкую ленту. Обыч­ ную ленту изготавливают из нескольких прокладок хлопча­ тобумажной ткани (бельтинга) или уточно-шнуровой ткани,

	Предельные биения (эксцентриситет, мм) приводных
	барабанов в зависимости		от диаметра и		типа
	Тип барабана	Тип привода		Диаметр барабана, мм
			400i	401-800	801—	1600
					1600
	Нефутерованный	Однобарабанный	1,5	2,4	2,5	3,0
	Футерованный	Однобарабанный	2,5	3,0		5,0
	Нефутерованный	Двухбарабанный	0,8	1,0	1,25	1,6

Т а б л и ц а 37

Соотношение между шириной ленты и параметрами роликоопор и барабанов

			Дли­	Масса ро-
Ши­	Диа­	Длина	на	ликоопоры,
			роли­	кг
рина	метр	ролика	ка
лен­	роли­	трехроли­	одно­	же­
ты,	ка,	ковой	роли­		пря­
мм	мм	опоры,	ковой	лоб-
		мм	опо-	ча-	мой
			ры,	той
			' Мм

Дли­ Диаметр наружных

на нефутерованных бара­

бана, барабанов Do,

мм мм

400'	83	160	500	16	11	500		160,			200,				250,
500	102	195	600	22	12	•600		320, 400,						500,			600
	83			20	14			160,		200,				250,			320
650	102	215	750	24	15	750		400,		500,				630
	83			25	17			200, 250, 320, 400
	102		950	30	21		500,		630,				800,				1000
800	102	310		40	26	950	200,		250,				320,			400
	127		950	55	35		500, 630, 800,										1000
	159		950	93	—	1150	250,		320,				400,				500,
1000	102	380	1150	60	33
	127		1150	60	40		630,	800,			1000,					1250
1200	159	460	1150	104	—	1500		400,		500, 630, 800
	102		1400	60	40
	127			72	49			1000,				1200,				1600
1400	159	530	1600	127	—	1600	400,			500,				630,			800
	159			115	56
1600	194	600	1800	195	56	1800	1000,			1250,				1600
	159			128	65		400,			500,				630,			800
1800	194	670	2000	210	65	2000	1000,			1250,				1600
	159			146	72		400,		500,				630,				800,
2000	194	740	2200	230	90	2200		1000,				1600,				2000
	159			185			500,		630,				800,			1000
	194			230			1250,	1600,				2000,				2500

завулканизированных натуральным или синтетическим каучу­ ком. В высокопрочных лентах применяют прокладки из син­ тетического волокна — корда, анида, перлона, нейлона. Раз­ рушающая нагрузка одной тканевой прокладки составляет 1150Н на 1 см ширины для тканей ОПБ-5 и ОПБ-Ю, для Б-820-550Н.

Прочность прокладочных тканей из искусственных и син­ тетических волокон в зависимости от их толщины и типа пле­ тения находится в пределах 1500—3000 Н на 1 см ширины прокладки.^Так, прокладки из .капроновой ткани К-4-3 имеют предел прочности 1800 Н/см, из капроновой К-12-3 и анодной А-12-3—3000 Н/см.

Расчет конвейерных лент сводят к определению числа про­ кладок

	z =	Р шах			(6. 1)
где z — число прокладок;		Вкл	’
Ртах — максимальное натяжение ленты, кН;
В — ширина ленты, см;		нагрузка одной			прокладки,
кл — допустимая удельная
Н/см.
Значение кл принимают исходя из десятикратного запаса
прочности ленты.			прокладок у	прорезиненных
Стандартизированное число
лент приведено в табл. 38.				запаса прочно­
Номинальные	расчетные коэффициенты
сти конвейерных	лент с тканевыми прокладками				приведены

в работах Р. Л. Зенкова и М. М. Петрова при соотношениях: D6/z = 75—100 [табл. 31]:

М

км = Х Г = 1,3 и км = 2,5 ; кст = 0,75 0,5 ; м н

где Бб — диаметр приводного барабана;

Мп — пусковой момент, кН;

Мн — номинальный момент, кН;

км — кратность пускового момента.

Первое значение км =1,3 относится к электродвигателям с фазным ротором, т. е. с плавным пуском, второе значение км = 2,5 — к короткозамкнутым электродвигателям, жестко связанным с приводным барабаном.

Номинальные расчетные коэффициенты запаса прочности конвейерных лент п с тканевыми прокладками в зависимости от Бб и кСт приведены в табл. 39.

				Число прокладок в прорезиненных лентах
	Марка					Ширина ленты, мм
	бель-	300	400	500	650	800	1000	1200	1400	1600	1800'	2000
	тинга
	ОПБ-5,				3 - 5
	ОПБ-12	3 - 5	Зн-8	3-^9		3 - 6	3 - 8	3 - 8	3 - 8	3 - 8	3-н8	3-н8
	Б-820				3 -1 0	3-11	3-11	3 -1 2	Зн-12	З-т-12	3-М2	Зн-12
											Т а б л и ц а 39
				Номинальные расчетные коэффициенты запаса прочности
				конвейерных лент с тканевыми				прокладками
						Число ]прокладок в ленте z
	к м	D6	к с т	3	4	5	6	7	8	9	10	11
		Z
							Значение п
	1,3	100	0,75	4	4	4,5	4,5	4,5	4,5	5	5	5,3
			0,55	5,5	5,5	5,6	6	6	6,5	6,5	7	7
	1,3	50	0,75	4,5	4,5	4,5	5	5	5,5	5,5	5,5	6
			0,55	6	6	6,5	6,5	7	7	7,5	7,5	8
		100	0,75	7,6	7,5	8	8,5	8,5	9	9	9,5	10
			О1,55	10	10,5	11	1Г	11,5	12	12,5	13	13,5
	2,5	50	0,75	8,5	8,5	.9	9	9,5	10	10,5	10,5	11
			0,55	11,5	11,5	12,0	12,5	13	13,5	14	14,5	15

В табл. 40 и 41 приведены параметры лент с прокладка­ ми из синтетических материалов и основные данные резино­ тросовых лент, а в табл. 42 значения условного модуля уп­ ругости.

				Т а б л и ц а	40
Параметры		высокопрочных лент с прокладками
	из	синтетических материалов
Ширина	Число		Чисто	Наибольшее рабочее	на­
	основных		уточных	тяжение лент, кгс, при
ленты, мм	прокла­		слоев	десятикратном запасе
	док		в ленте	прочности (Кл = 0,30 кн/см
1000	5—8		2—3	150-240
1200	5 - 8		2 - 4	180-287
1400	6-н9		2—3	252-378
1600	6 - 9		2—3	288-432
1800	8 -1 0		2 - 3	422-540
2000	8-*-10		2 - 3	480'-600

Т а б л и ц а 41

Основные данные резинотроссовых лент

Тип ленты	Ширина
	ленты,
	мм
КРУ-350	1200
(РТЛ-1200)
КРУ-900	1200
РТ-300	800 - 2000
РТ-500	800-2000
РТЛ-1500	800-2400

А				Ориен“		ТПш~
Диа­	Шаг	Пре­	Тол­		­
				тиро­		боль­
метр	тросов	дел	щина	вочный		шее
		проч­
троса,	в ленте,	ности,	ленты,	вес		натя­
мм	мм	кН/см	мм	ленты,		жение,
				Н/м2		кН
4,0	9,0	11,70	18	260		175
4,65	9.0	17,00	18	300		.250
3,06	3,2	23,50	22	240		235 + 588
3,6	3,7	29,00	22	250		290+720
4,2	8,2	15,00	20	300		150+450

При проектировании конвейера следует иметь в виду: на напряжение в ленте влияет не только натяжение в ведущей ветви, но и тип роликоопор. Так, в роликоопорах с вынесен­ ным вперед роликом напряжение в ленте при прохождении ею роликоопор становится выше, чем в роликоопорах с рас­ положенными в один ряд роликами.

Перегрузочное и разгрузочное устройство применяют для передачи породы, горной массы с рабочего органа на кон­ вейер или с одного конвейера на другой. Его необходимо

Условный модуль упругости конвейерных лент

Материал прокладок

Е,

кН/см

E F , Н/см2

Ек, Н/см2

лент

Б-820

30-г-40

22000

—

ОПБ-5, ОПБ-12, УШТ

бО-т-80

38000

—

А-12-3; К-12-3

120-М80

56000

—

Резинотросовая лента

—

—

(1,4-т-6) 107

П р и м е ч а н и е :

Е

— модуль

упругости одной

прокладки;

Ер — модуль

упругости

поперечного сечения

ленты;

Ек — модуль упругости ленты с учетом троса.

проектировать с

таким

расчетом,

чтобы порода на конвейер поступала

плавно, без ударов по направлению

движения ленты, со скоростью, рав­

ной

скорости ленты

или

несколь­

ко меньше ее. Для обеспечения

этух

с

требований

рекомендуется

ло­

ток

криволинейной

поверхностью

(рис.

6.1)

и отказаться

от

верти­

кальных

спусков.

риала:

а

—

при

скаты­

При спуске сила трения материа­

вании

по

желобу;

б —

ла о ленту

при

гравитационном

сходе

с

барабана

P = G(jxcos a—sin а),

(6.2)

где а — угол подъема ленты; (х — коэффициент трения материала о ленту;

G — сила тяжести материала, кг.

На пути е энергия передается материалу; она равна кинети­ ческой энергии в конечный момент транспортирования мате­ риала:

A ^ P l - ^ - ( V 2 - V „ 2),	(6.3)
откуда скорость движения
V= ]/V02 + 2gl(picos a—sin а).	(6.4)
Здесь У0 — начальная скорость материала, м/с.