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對于單鏈輸送機應滿足下式

　　（4-15）

　　對于雙鏈輸送機應滿足下式

　　（4-16 ）

　　式中 k——刮板鏈抗拉強度安全系數；

　　sp——一條刮板鏈的破斷力，N,由刮板輸送機的技術特征表中查得；

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

　　設計*資料：

　?。?）煤層厚度，選定的采煤機截深，煤的實體密度；或設計生產能力；

　?。?）選定的采煤機牽引速度，工作面長度，傾角；

　?。?）刮板輸送機技術特征表；

　　設計計算方法刮板輸送機的選型計算主要內容包括：

　?。?） 輸送機運輸能力的計算；

　?。?） 輸送機運行阻力和電動機功率的驗算；

　?。?） 刮板鏈的強度計算

　　一般每臺輸送機都有其技術特征，根據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的鋪設長度均指水平鋪設長度，而現場的實際情況，工作面的傾角、長度是千變萬化的，這就使得現場的實際情況不一定*恰好符合輸送機的技術特征，為此就需要通過計算來確定其運輸能力、電動機的功率及鏈子的強度是否滿足要求。
 
刮板輸送機選型設計的任務是根據礦井具體條件，在現有市場產品中對刮板機以及刮板機輸送系統進行合理的選擇，以保證安全、經濟、可靠的運轉。

　　具體內容包括：

　?。?） 確定設計生產率計算參數；

　?。?）計算生產率并查輸送機樣表選擇刮板輸送機；

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

　?。?）按逐點計算法計算各點張力；

　?。?）計算電動機等效功率，并驗算刮板鏈強度；

　　（6）選定刮板輸送機；

　　（7）輸出選型結果及報告；

　　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，刮板輸送機重段每單位長度上的貨載質量為q kg/m，當刮板鏈以速度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，ψ值見表。

　　F——貨載沿溜槽中橫斷面積為F，m2。

　　炮采時：v1=v。

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

　　v——刮板鏈運行速度，m/s。

　　vk——采煤機的牽引速度，m/s。

　　表4-1裝滿系數 之值

　　Table 4-1 Full coefficient

　　輸送情況

　　及向下運輸

　　向上運輸

　　裝滿系數

　　0.9～1

　　5°

　　10°

　　15°

　　0.8

　　0.6

　　0.5

　　運行阻力的計算

　　為了驗算電動機功率，要計算輸送機運行阻力，刮板輸送機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 ——牽引機構i點的張力；

　　——牽引機構在（i-1）點的張力，即i點前一點的張力；

　　——牽引機構（i-1）點與i點之間的運行阻力。

　　圖4-2中的1、2、3、4點為牽引機構的特殊點。

　　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.設刮板鏈單位長度質量為 ，kg/m，貨載在溜槽中的單位長度質量為 ,kg/m,輸送機鋪設傾角為 ，整個輸送機鋪設長度為L，m，則刮板輸送機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 ——刮板鏈單位長度質量，kg/m；

　　——貨載單位長度質量，kg/m；

　　——分別為刮板鏈及煤與溜槽間阻力系數，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

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

　　阻力系數類型

　　煤在溜槽中的移動阻力系數

　　刮板鏈在溜槽中移動阻力系數

　　單鏈刮板輸送機

　　0.4～0.6

　　0.25～0.4

　　雙鏈刮板輸送機

　　0.6～0.8

　　0.2～0.35

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

　　2. 上表給出的阻力系數為工作面底板平坦，輸送機鋪設平直條件下的數值；在底板不平坦，輸送機鋪設不平直條件下，可適當加大一些。

　　2.曲線段運行阻力

　　牽引機構繞經運輸設備的曲線段時，如刮板鏈繞經鏈輪，膠帶繞經滾筒等，都會產生運行阻力。這些阻力計算起來相當繁瑣.故在計算時通常都采用經驗公式計算。

　　刮板鏈繞經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，刮板鏈在彎曲的溜槽中運行時，彎曲段將產生附加阻力，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。

　　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 （工作面刮板輸送機一般都是傾斜向下運輸）且重段阻力為正值時.根據“逐點計算法”分析知

　?。?-7）

　?。?-8）

　　因為 所以

　　結論：對于單端布置傳動裝置的具有撓性牽引機構（刮板輸送機、膠帶輸送機等）的運輸設備，在電動機運轉狀態(tài)下，當 時，主動鏈輪或主動滾簡的分離點為zui小張力點，即 ；當 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A端電動機臺數為 臺，B端為 臺，總電動機臺數為 各臺電動機特征都相同,牽引機構總牽引力為 :

　　結論：當 時， ，zui小張力點在1點， ；當 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，在計算運行阻力時，還要考慮由于機身彎曲導致刮板鏈和溜槽側壁之間的摩擦而產生的附加阻力，為簡化計算，該附加阻力用一個附加阻力系數 計入。

　　故可彎曲刮板輸送機的總牽引力為

　　（4-10）

　　式中 ——附加阻力系數，一般取 。

　　3. 電動機功率計算

　　1）對于定點裝煤的輸送機，電動機軸上的功率為

　　v，kW （4-11）

　　式中 ——傳動裝置的效率，一般為 。

　　2）對于與采煤機聯合使用的刮板運輸機軸上的功率，電動機的功率應按等效功率Nd來計算

　　，kW （4-12）

　　式中Nmax——輸送機滿負荷時電動機的zui大功率值，按式4-10計算；

　　Nmin——輸送機空轉時電動機的zui小功率.按下式計算

　　v，kW （4-13）

　　根據式（4-10）或（4-11）計算所得到的電動機軸上的功率確定輸送機所需電動機功率及安裝臺數時，還應考慮（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k來表示。

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