第三节刮板输送机选择计算

第三节刮板输送机的选择计算

刮板输送机的选择计算分两步，首先根据运输生产率和运输距离，参照刮板输送机技术特征参数进行初步选型，再在初选的基础上进行验算：

内容包括：1.输送能力

2.运行阻力和电动机功率

3.刮板链强度

一输送能力的计算

刮板输送机的输送能力，是指输送机每小时运送货载的质量。它取决于输送机每米长度上货载的质量和链速。即

Q=3.6qv

Q=3.6Aρv

式中 Q—刮板输送机的运输能力，t/h；

q—每米长度上货载的质量，kg/m；

A—中部槽物料运行时的断面积，m2；

ρ—物料的散碎密度，㎏/m3；

v—刮板链速，m/s。

由于刮板链占据一定空间和运输角度的影响，货载实际断面积比A小一些，计算时要乘以小于1的装满系数。故运输能力按下式计算

Q=3.6ψAρv

式中ψ—装满系数，水平及向下运输时ψ=0.9～1；倾斜向上运输时ψ=0.6～0.9（倾角<5º，ψ=0.9；倾角5º～10º，ψ=0.8；倾角>15º，ψ=0.6）。

注意：若工作面的运输生产率为Qs（对机采工作面，等于采煤机的生产能力），则输送机的输送能力必须满足：

Q≥Qs

二、运行阻力和电动机功率计算

为了计算电动机功率，首先要计算刮板输送机的运行阻力。 运行阻力包括1直线段运行阻力和2曲线段运行阻力。

1、直线段运行阻力

直线段运行阻力是指货载及刮板链在溜槽中运行时的阻力（摩擦阻力），以及倾斜运输时货载与刮板链的自重沿斜面的分力。 运行阻力有重段阻力W zh 和空段阻力W k ：

W zh =g （q ω+q 1ω1）Lcos β±g （q+q 1

W k =gq 1L （ω1cos β∓sin β）

2、曲线段运行阻力

曲线段运行阻力，是指刮板链绕过机头和机尾的弯曲附加阻力和轴承阻力，以及水平弯曲时，刮板链在弯曲溜槽中运行时的附加阻力。这部分阻力计算相当复杂，通常按重段阻力Wzh 和空段阻力Wk 之和的10%来考虑。

3、总阻力和牵引力

W 0=1.1ωf （W zh + W k ）

摩擦阻力

重力分力

式中ωf—附加阻力系数，ωf=1.1，输送机不弯曲时ωf=1。总阻力即为主动链轮的牵引力

4、电动机功率计算

（1）定点装煤的刮板输送机

电动机轴功率

电动机的额定功率

P0=（1.15～1.20）P

所选电动机功率应大于或等于P0

（2）配合采煤机使用的刮板输送机

电动机的额定功率

P0=（1.15～1.20）P

所选电动机功率应大于或等于P0

三、刮板链强度计算

1、刮板链各点张力计算

刮板链各点张力是指刮板链在各种运输阻力的作用下，在各特殊点上所受到的拉力。

各点张力的计算，采用“逐点计算法”。计算原则是：自传动机构分离点开始，按运动方向将牵引机构上的选定点依次编号，直至相遇点为止。其中某一点的张力等于它前一点的张力与此二点间运行的阻力之和。

2．逐点计算法

逐点计算法是计算挠性牵引机构在运转中各点张力的方

法。

它的基本出发点是：沿着牵引机构的运行方向，某一点上

的张力Fi，等于它前面一点的张力Fi-1与这两点间的运

行阻力Fi~i-1之和。用公式表示为：

即：牵引机构上任意两点的张力差等于该两点间的运行阻力。

用逐点计算法求算刮板输送机的运行阻力时，一般先从最小张力点开始计算刮板链各点的张力，为此，需要先判断出牵引机构上最小张力点的位置。

在不考虑物料和牵引机构重力分力产生的阻力时，物料和牵引机构在各运行区段的运行阻力均应大于零，牵引机构的张力，从驱动轮分离点开始，应逐点增加，因此最小张力的位置一般在驱动轮分离点处。下面说明其计算方法。

•(1)单机驱动，如图所示

F2-3为刮板链绕经机尾链轮的阻力，通常用下式计算：

最小张力点的位置，按图中的条件，当倾角β不大，Fzh>0时，可以看出： F4>F3>F2>F1

在这种情况下，1点的张力最小。

当倾角β较大，Fzh<0时，F4

若(Fzh+Fk)>0，则表明整台机器的运行阻力为正值，需要外

加动力给驱动装置，由驱动轮传递牵引力给牵引构件。在这种条件下，F4>F1，1点的张力最小；

若(Fzh+Fk)<0，则表明整台机器的运行阻力为负值，靠承载物料的重力，推动牵引构件克服阻力运行。在这种条件下，F4

(2)双机驱动

因上端有驱动装置，故F2>F3，因下端有驱动装置，故F4>F1 ，此时无法判断F1与F3哪个小。

考虑到一般双机驱动时，两端使用的电动机功率和特性都相同，为简化分析可认为两端各承受总牵引力的一半，即：

由式(2-27)及(2-28)可知：

由式(2-25)、（2-26）、(2-29)可得：

由式（2-30）可判断出最小张力点的位置：

当(Fzh-Fk)>0时，F1>F3，说明沿倾斜面向下运煤倾角不大时，3点的张力最小；

当(Fzh-Fk)<0时，F1

找出最小张力点后，一般取该点的张力为0，然后用逐点计算法求出刮板链各点的张力。

2、刮板链强度验算

式中 k——刮板链抗拉安全因素；

n——链条数，单链n=1，双链n=2;

λ——链条间负荷分配不均匀系数，单链λ=1，双链λ=0.85;

Fp——一条刮板链的破断力，N；

Fmax——刮板链最大张力点张力，N。

课本p29例题讲解

课后作业：

教学反思：