ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ И ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ НА ЗАВОДАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ ТЯГОВОГО ОРГАНА

При транспортировании в общем случае энергия расходуется на подъем груза и на преодоление вредных сопротивлений, возни­кающих прн движении груза и собственных частей транспорти­рующих машин, при горизонтальной установке только на преодо­ление вредных сопротив­лений.

Для определения уси­лия, которое должен прео­долевать тяговый орган, прн установившейся рабо­те конвейера его контур (рис. 82) разбивают на прямолинейные и криволи­нейные участки, отдельно на каждом из них вычис­ляют сопротивления дви­жению, натяжение тяго­вого органа в точках сопряжения прямолинейных и криволиней­ных участков (точки 1, 2, 3, 4 на рис. 82), а затем суммируют вычисленные сопротивления и по общему сопротивлению тяго­вого органа н по принятой скорости движения определяют необ­ходимую мощность двигателя.

Сопротивления на п р я м о л и н е~й н ы х участ­ках. На практике встречаются следующие типичные случаи пере­мещения насыпных грузов транспортирующими машинами (рис. 83).

1) переноской на несущей поверхности (ленте), движущейся по стационарным опорным роликам (рис. 83, а);

2) переноской на несущей поверхности (пластины), прикреп­ленной к тяговому органу, опирающемуся на ходовые ролики, движущиеся но направляющим (рис. 83, б);

3) толканием (волочением) по неподвижному желобу скреб­ками, прикрепленными к тяговому органу, который скользит по желобу (рис. 83, в).

При определении сопротивлений движению тягового органа будем пользоваться следующими обозначениями (кроме ранее встречавшихся).

Q — погонный вес материала; Q = Q ^ н/м (см. формулу 151, а);

Q0 — погонный вес движущихся частей самого конвейера (цепь со скребками, цепь с пластинами или лентой, лента), в н/м

/) — коэффициент сопротивления движению материала по желобу;

/<> — коэффициент сопротивления движению скребковой цепи по желобу;

W — коэффициент сопротивления движению ходовых роликов по направляющим, учитывающий сопротивление от тре­ния в цапфах и сопротивление качения роликов по на­правляющим:

-Ь 2й, 1 rev

Где / — коэффициент трения в цапфах; к — коэффициент трения качения; D — диаметр цапфы ролика; Dp — наружный диаметр ролика.

Вес вращающихся частей стационарных опорных роликов, приходящийся на 1 м длины грузовой ветвн (погонная нагрузка от опорных роликов),

= н/м. (156)

Погонный вес роликов холостой ветви

(157)

Где G'P—вес вращающихся частей одной роликоопоры гру­зовой ветви в н; G"P — то же порожней ветви в н; и Г— расстояние между роликами на грузовой и порож­ней ветвях в м. При движении несущей поверхности по стационарным опорным роликам (ленточные конвейеры) (см. рис. 83, а) Нагрузка на подшипники опорных роликов грузовой ветви скла­дывается нз веса роликов, составляющей веса ленты и груза (рис. 83. г). Сила сопротивления на 1 м длины прямолинейного участка грузовой ветви ленты

Wi.gp={q + qQ){w"cos$ ± sin f) + qy н, (158)

А на порожней ветви

W.no„ = ?о(ш"со8Р ± sin Р) + яХ к, (159)

Где W" — коэффициент сопротивления движению ленты, учиты­вающий сопротивление в цапфах роликов и сопротив­ление перекатыванию ленты по роликам; w'" — коэффициент сопротивления в цапфах роликов

При практических расчетах обычно вместо двух коэффициен­тов W" и W"' вводят один общий коэффициент W', определяемый экспериментально, а погонный вес опорных роликов складывают с весом движущихся частей конвейера, поэтому выражения (158) и (159) получают более простой вид

WI. = + %) W cos р ± (Q ± QQ) sin р я (161)

И

Пор = (Я + Яо) К cos р ± Sin Р) я. (162)

Прн перемещении груза пластинчатыми конвейерами при ра­боте по схеме, изображенной на рис. 83,

^1-гр = (Я + Яо) (W cos р ± sin Р) я (163)

И

Wi. n = Яо К cos Р ± sin Р) я, (164)

где коэффициентом сопротивления w' учитывается тренне в цап­фах, сопротивление качення роликов по направляющим, а также сопротивление от трения реборд о направляющие.

При перемещении груза скребковыми конвейерами при работе по схеме, изображенной на рис. 83, в, сопротивления на 1 ж длины прямолинейного участка грузовой ветви

= Я </i cos р ± sin Р) + QQ (J2 cos р ± sin Р) я (165) н для порожней ветви

^i. » = Яо (/2 cos р ± sin Р) я. (166)

В выражениях (165) и (166) знак плюс принимается при подъеме груза и минус при спуске.

Сопротивления на криволинейныхучаст - к а х. Криволинейные участки образуются при огибании тяго­вым органом звездочек и барабанов (рис. 84, а и б), неподвижного криволинейного проводника (рис. 84, в) или батарен направляю­щих роликов (рис. 84, г).

Прн набегании на направляющую звездочку (рис. 84, а) звено « « 360°

Цепн поворачивается на угол tp = —-— относительно сзади иду­щего звена. В шарнире звена действует нормальное давление, равное натяжению цепи Sn, которое при относительном повороте вызывает силу трения FnSn. Прн сбеганни со звездочки цепь выпрямляется и звено опять поворачивается на угол ф и под дей­ствием силы S, J+1 возникает сила трения f4S, I+1. Кроме того, цепь преодолевает тренне в подшипниках | вала звездочки (рис. 84, б), равное Nfset где N — суммарное давление на ось:

Л? = 5я + С + Зя+1 я. (167)

Так как вес_звездочки по сравнению С натяжением цепи мал, ТО N Sn + Snn я,

При угле обхвата а = 180° N = Sn + работа сил вред­ных сопротивлений за время поворота звездочки на угол

A = + + нм. (168)

Работа окружного усилия W3e при повороте на этот же угол

Д __ W3eD:за

Откуда

(169)

НО

Подставляя в выражение (169) значение А из выражения (168), получим

Q О___ /о I Q ( Ftjdti , F (!за

—• ^П — LAl+1 ~т~ I "Г Тзв -jy^ J >

Откуда

Fijd ц {зв^зе

Рзв ' &зв Ftjdu f За^-зв

D3E Dae

Для данной цепи все величины, находящиеся в скобках, можно принимать постоянными, следовательно,

= (170)

= «. (171)

Где KI — коэффициент потерь на направляющей звездочке. 156

При огибании барабана канатом или лентой (см. рис. 84, б) сопротивление на барабане обусловливается тре­нием в цапфах барабана, которое может быть определено так же, как и при огибании звездочки цепью, а также внутренним тре­нием между проволочками каната или прокладками ленты н ча­стичным переходом механической энергии в другой вид энергии.

Так как теоретически определить потери энергии от жесткости и внутреннего трения для лент затруднительно, то при расчетах пользуются формулой (171), в которой подставляют коэффи­циент klt определяемый экспериментально.

Сопротивление для приводного барабана илн звездочки можно считать в пределах 3—5% суммы натяжений набегающей н сбегающей ветвей

Wsa=k2 н, (172)

Где /г2 = 0,03-V-0,05; 5ндб и Sc6 — натяжение набегающей и сбе­гающей ветвей.

При качении тягового органа с ходовыми роликами по непо­движной криволинейной направляющей(см. рис. 84, в) с централь­ным углом а тяговый орган можно рассматривать с некоторым приближением как гибкую нить и для определения сопротивле­ния движению WKp = — Sn воспользоваться известной форму­лой Эйлера

Sn+1 = Snefan, (173)

Или

WKp = Sn(efa~ 1) я, (174)

Где е = 2,72 — основание натуральных логарифмов; а — угол обхвата, в рад.

В эту формулу вместо коэффициента трения F подставляют коэффициент сопротивления w, тогда

WKp = Sn(e™-) н. (175)

При каченнн тягового органа по батарее направляющих роликов (см. рис. 84, г) сопротивление на криволинейном участке подсчитывают также по формуле (175).