刮板输送机设计计算及选型

(4-1 )A A1 A2 A3 b o h o D24(4-2 )4.1刮板输送机输送能力的计算4.1.1工作面刮板输送机的输送生产能力计算刮板输送机输送能力Q按下式计算：Q=3600 Av p式中Q ——刮板输送机输送量（t/h ）；A――溜槽上物料装载断面（m2）;v --- 刮板链条速度（m/s ）;P ――物料堆积密度（t/m 3）。

4.1.2溜槽上物料断面积A计算b「图4-1 溜槽中货载最大断面积溜槽上物料断面积A :式中A1、A2――单侧挡板溜槽上物料断面各部分的面积（m2）;thA3 ----- 导向管断面面积（m2）;A 0.56 0.087 -0.9 (0.73 0.2 0.085) 0.32 3.14 0.072420.159(m )Q e 3600v4003600 1.04 0.90.119 A 0.159 (m2)b——溜槽宽度（m ）；ho——溜槽槽口高度（m）;bo——溜槽槽口宽度（m）;hi——刮板输送机工作时档煤净高（m ）;a――物料的动堆积角，取a=20 ?；h1（b b2b1） tan （0.73 0.2 0.085） tan 20 0.3mb i ------ 溜槽上框架宽度（m）；b2 ------ 溜槽距挡板的距离（m）；D――导向管直径（m）；C e――装载系数。

Q=3600 X0.159 X1.04 X0.9=535(t/h)4.1.3刮板输送机上的物料断面面积的计算当给定工作面刮板输送机的生产能力，验算溜槽最大物料断面面积A': 所设计的刮板输送机中部槽尺寸满足生产能力要求4.2刮板输送机水平弯曲段几何参数的计算工作面刮板输送机，随着采煤机的移动，需要整体逐段向煤壁推移，使工作(4-3)相邻溜槽间的偏转角度（1.28.65 (m)4.2.1弯曲段曲率半径R的计算弯曲段曲率半径R:I。

2sin a式中R——弯曲段曲率半径（m）；I o――每节溜槽长度（m ）2 sin74.2.2弯曲段长度L w的计算弯曲段长度L w :L w 4aR a2（4-4）式中L w ――弯曲段长度（m）；a --- 刮板输送机一次推移步距（m）oL w 4 0.6 28.65 0.628.27 (m)* x jr -图4-2 刮板输送机水平弯曲段示意图2arcsi n (4-5)式中弯曲段对应的中心角，一般用弧度表示（rad ）2 arcsin,°6 8.2720.628.300.145( rad )4.2.4弯曲段的溜槽数N 的计算弯曲段的溜槽数N :2R(4-6)式中N ——弯曲段所需溜槽数量，输送机整体推移时N + ；ao --------- 弯曲段对应的中心角（rad ）2 28.65 0.1451.55.544.3刮板输送机运行阻力的计算4.3.1刮板输送机每米长度物料质量q 的计算刮板输送机每米长度物料质量q :实用中要确保刮板输送机弯曲段长度不小于 L w =8.27m 的计算值。

423弯曲段对应的中心角a o 的计算弯曲段对应的中心角 0a2 2'■■ILw a3.6v(kg/m(4-)刮板输送机输送量（t/h）式中Q e400106.8 (kg/m )3.6 1.044.3.2刮板链条每米长度质量q。

的计算刮板链条每米长度质量，与链条直径、刮板链条形式及溜槽宽度等因素有关, 其数值如表4-1所示。

表4-1 刮板链条每米长度质量q 0880 一78.0 71.0960 一90.0 80.0341000 一98.0 82.0由表 4-1 查得q°40.0 (kg/m )4.3.3刮板输送机有载分支的基本运行阻力W zh的计算丄妣图4-3 刮板输送机运行阻力计算图刮板输送机有载分支的基本运行阻力 W zh :W zh （q q o ）L g cos （q q°） L g sin （N）（4-8）式中W zh——刮板输送机有载分支基本运行阻力（N）；L――刮板输送机设计长度（m）；g --- 重力加速度，取g=10m/s 2;B――刮板输送机倾角（；？）q --- 刮板输送机每米长度物料的质量（kg ）；q0 ------ 刮板链条每米长度的质量（kg ）；3——物料在溜槽中移动的阻力系数；■刮板链条在有载分支溜槽中移动时的阻力系数;土”一一根据刮板链条向上运输时取“ + ”号；反之取“―”号也 (106.8 0.6 40.0 0.4) 160 10 cos0(106.8 40.0) 160 10 sin0 128100N 128.1kN434刮板输送机无载分支的基本运行阻力W K的计算刮板输送机无载分支的基本运行阻力 W K：W K q0Lg( cos sin ) (N) (4-9) 式中CD ? U板链条在无载分支溜槽中移动时的阻力系数；W K——刮板输送机无载分支基本运行阻力( N )。

W K 40.0 160 10 (0.4 cos0 sin0 ) 25600N 25.6kN435刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力W zh和无载分支运行阻力W K 的计算刮板输送机弯曲时有载分支运行阻力W zh和无载分支运行阻力W K :W zh k1W zh(kN) (4-10)W K k1W K (kN ) (4-11) 式中k1——刮板输送机弯曲运行时附加阻力系数。

W zh 1.1 128.1 140.9 (kN)W K 1.1 25.6 28.2 (kN)436刮板输送机运行总阻力W的计算刮板输送机运行总阻力 W :W k2(W zh W K ) 1.21(W zh W K ) (kN) (4-12) 式中k2——刮板链条绕上头部、尾部链轮回转时的附加阻力系数。

W 1.21 (128.1 25.6) 186.0 (kN )S 2 S 1 W K S 11. 1W K(4-13)S2S3W1.21(W zh W K )0.605(W zh W K )(4-14)解式(4-13)和(4-14)可得:S 1 S 3 0.605W zh 0.495W K0.605 128.1 0.495 25.6 64.83因为 S 1 S 3 64.83 0 所以 S 1>S 3 S 3=S min4.4刮板输送机链条张力和牵引力的计算441计算各特殊点的张力1.确定给定条件中最小张力点张力 S min 如图5-3比较1点和3点张力S i 和S 3：又设机头、机尾所需功率相同，负荷均匀，每个链轮克服阻力为总阻力 W的一半，即图4-4链条张紧力计算示意图2•用逐点计算法计算链条各点张力图4-4中，S3 S min 3 kNS4 S3 W zh S3 i.iW zh 3 i. i i28.i i43.9kNS i S4WS4i.2i(W zh W K)i43.9i.2i (i28.i 25.6)50.9kN 2 2 2S2S i W K S i i.iW K50.9 i.i 25.6 22.7 kN442刮板输送机两端链轮总牵引力刮板输送机两端链轮总牵引力 F：F F i F2 (4-15) 其中F i S4 S i 0.05(S4 S i) (4-16)F2S2 S3 0.05(S2 S3) (4-17) 式中F——刮板输送机两端链轮总牵引力(kN)；F i――头部链轮的牵引力(kN)；F2――尾部链轮的牵引力(kN )。

F i i43.9 50.9 0.05 (143.9 50.9) i02.7( kN)F222.7 3 0.05 (22.7 3) 2i.0 (kN)F i02.7 2i.0 i23.7( kN)(4-18 )1.1 123.7 1.040.9 157.2 (kW)1.1 2q°Lg cos v1000(kW)(4-19 ) 65.1 (kW)4.5刮板输送机电机功率的计算4.5.1刮板输送机满载运行时，电机功率P的计算刮板输送机满载运行时，电机功率 P：P 8V( kw)式中k——刮板输送机电机功率备用系数;F――刮板输送机链轮总牵引力(kN );n——刮板输送机传动效率4.5.2单向割煤采煤工作面刮板输送机电机功率P s的计算采煤机下放时，刮板输送机空载运行(q=0 )的电机最小功率P min :1.1 2 40.0 160 10 0.4 cos0 1.041000 0.9单向割煤工作面采煤机割煤时，刮板输送机电机最大功率为P max用式(4-18 )计算，即 P max = P刮板输送机电机的等值功率P d和设备功率P s :P d 06-P；ax P max P min P^n ( kW ) (4-20 )P s 1.2P d(kW) (4-21 )式中P max——刮板输送机满载运行时电机最大功率；链条紧链力：T1 T W K F （kN）（4-23）式中T――刮板输送机链条预张力（kN）；WK——紧链时底链移动阻力F'――接链时链条松弛量（式计算：F (kN0.5 〜0.6t )需要的附加牵引力（kN ），按下沁1034L (kN)(4-24 )P d0.6 157.22157.2 65.1 65.12118.8 (kW)P s 1.2 118.8 142.6 (kW)刮板输送机配用电机总功率 P z=180kW> P s=142.6kW所以，电机可用。

4.6链条预张力和紧链力的计算4.6.1链条预张力由定义可知，链条预张力引起链条的弹性伸长量？L y应等于链条在额定负载下的弹性伸长量？L，即？L y =?L。

由虎克定律和上述张力代入该等式，可得1T -（S1 S2 S3 S4）（ kN）（4-22）4式中T――链条预张力（kN ）。

1T （50.9 22.7 3 1439）55.1 （ kN）44.6.2链条紧链力式中E刮板链条的弹性模量，取E=206 x lO9（N/m 2）;Ao――链条横断面积（m2）; p――圆环链条链环的节距；L――刮板输送机设计长度（m）A o 223.14 0.02641.06 10 3（m2）9 3206 10 1.06 10 0.0924 16010 331.4（kN）T155.1 25.6 31.4 112.1 （kN）4.7刮板输送机牵引机构强度的验算刮板输送机牵引链强度验算:k min T aT m（4-25 ）（4-26 ）式中k min——刮板输送机链条最小安全系数，k min >2时满足要求;T a――刮板输送机链条最小破断载荷（kN ）;T m――刮板输送机满载启动时链条最大拉力（kN ）0T a n c T b k a （kN）式中T b ――刮板输送机单股链条最小破断力（kN ）;n c ----- 刮板输送机链条根数；k a ----- 刮板输送机链条受力不均匀系数，中单链 k a = 1 oT m （ kN ）v式中n b——刮板输送机电机启动力矩系数；P——刮板输送机电机总功率;n'—刮板输送机启动时总传动效率；T a 1 850 1 850 (kN)2.5 180 0.6T m 259.6 ( kN )1.04k min 2550- 3.27 2 满足要求4.8刮板输送机的选型刮板输送机是连续动作式运输机械的一种，由于其机身低矮，可以弯曲，运输能力大，结构强度高，能适应采煤工作面较恶劣的工作条件。