对于单链输送机应满足下式

　　（4-15）

　　对于双链输送机应满足下式

　　（4-16 ）

　　式中 k——刮板链抗拉强度安全系数；

　　sp——一条刮板链的破断力，N,由刮板输送机的技术特征表中查得；

　　λ——两条链子负荷分配不均匀系数，模锻链 =0.65，圆环链 =0.85。

　　设计*资料：

　　（1）煤层厚度，选定的采煤机截深，煤的实体密度；或设计生产能力；

　　（2）选定的采煤机牵引速度，工作面长度，倾角；

　　（3）刮板输送机技术特征表；

　　设计计算方法刮板输送机的选型计算主要内容包括：

　　（1） 输送机运输能力的计算；

　　（2） 输送机运行阻力和电动机功率的验算；

　　（3） 刮板链的强度计算

　　一般每台输送机都有其技术特征，根据厂家给出的说明书选型和安装即可。然而厂家说明书给出的输送机的铺设长度均指水平铺设长度，而现场的实际情况，工作面的倾角、长度是千变万化的，这就使得现场的实际情况不一定*恰好符合输送机的技术特征，为此就需要通过计算来确定其运输能力、电动机的功率及链子的强度是否满足要求。
 
刮板输送机选型设计的任务是根据矿井具体条件，在现有市场产品中对刮板机以及刮板机输送系统进行合理的选择，以保证安全、经济、可靠的运转。

　　具体内容包括：

　　（1） 确定设计生产率计算参数；

　　（2）计算生产率并查输送机样表选择刮板输送机；

　　（3）依选到的刮板机的技术特征计算重段运行阻力和空段运行阻力，计算总牵引力；

　　（4）按逐点计算法计算各点张力；

　　（5）计算电动机等效功率，并验算刮板链强度；

　　（6）选定刮板输送机；

　　（7）输出选型结果及报告；

　　运输能力的计算

　　图4-1运输能力计算示意图

　　Figure 4-1 Sketch of transport capacity

　　如图4-1所示，刮板输送机重段每单位长度上的货载质量为q kg/m，当刮板链以速度v沿箭头方向运行l秒后，就有v米长度的货载从机头A处运出，其每小时运输能力为：

　　v1，t/h （4-1）

　　式中v1——刮板链与采煤机的相对运行速度，m/s。

　　,——煤的松散密度，t/m3。计算时，一般取 ,=0.85~1。

　　ψ——装满系数，ψ值见表。

　　F——货载沿溜槽中横断面积为F，m2。

　　炮采时：v1=v。

　　机采时：v1=v±vk/60（采煤机与输送机运行方向相同时取“-”, 相反时取“+”）。

　　v——刮板链运行速度，m/s。

　　vk——采煤机的牵引速度，m/s。

　　表4-1装满系数 之值

　　Table 4-1 Full coefficient

　　输送情况

　　及向下运输

　　向上运输

　　装满系数

　　0.9～1

　　5°

　　10°

　　15°

　　0.8

　　0.6

　　0.5

　　运行阻力的计算

　　为了验算电动机功率，要计算输送机运行阻力，刮板输送机的运行阻力包括五种阻力。这些阻力在计算时，可概括为直线段运行阻力和弯曲段运行阻力进行计算。然后可利用“逐点计算法”计算刮板链各特殊点张力及主动链轮的牵引力。

　　图4-2刮板机运行阻力示意图

　　Figure 4-2 Sketch of scraper machine running resistance

　　计算原则是从主动链轮的分离点开始沿运行方向，在各个特殊点上依次标号（1、2、3、4……）,若前一点的张力为己知，则下一点的张力等于它前一点的张力加上这两点之间运行阻力，用公式表示，即

　　（4-2）

　　式中 ——牵引机构i点的张力；

　　——牵引机构在（i-1）点的张力，即i点前一点的张力；

　　——牵引机构（i-1）点与i点之间的运行阻力。

　　图4-2中的1、2、3、4点为牵引机构的特殊点。

　　l.直线段运行阻力

　　图4-3 传动方式的布置方式

　　Figure 4-3 the layout mode of transmission

　　如图4-2所示.设刮板链单位长度质量为 ，kg/m，货载在溜槽中的单位长度质量为 ,kg/m,输送机铺设倾角为 ，整个输送机铺设长度为L，m，则刮板输送机的直线段阻力包括重段运行阻力和空段运行阻力。

　　重段运行阻力为

　　，N （4-3）

　　空段运行阻力为

　　，N （4-4）

　　向上运输取“+”；向下运输取“-”。

　　式中 ——刮板链单位长度质量，kg/m；

　　——货载单位长度质量，kg/m；

　　——分别为刮板链及煤与溜槽间阻力系数，其值按表4-2选取。

　　表4-2煤及刮板链在溜槽中移动阻力系数

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

　　阻力系数类型

　　煤在溜槽中的移动阻力系数

　　刮板链在溜槽中移动阻力系数

　　单链刮板输送机

　　0.4～0.6

　　0.25～0.4

　　双链刮板输送机

　　0.6～0.8

　　0.2～0.35

　　注：1. 单链并列式刮板输送机（如 SGB-13型）的阻力系数，可适当加大一些；

　　2. 上表给出的阻力系数为工作面底板平坦，输送机铺设平直条件下的数值；在底板不平坦，输送机铺设不平直条件下，可适当加大一些。

　　2.曲线段运行阻力

　　牵引机构绕经运输设备的曲线段时，如刮板链绕经链轮，胶带绕经滚筒等，都会产生运行阻力。这些阻力计算起来相当繁琐.故在计算时通常都采用经验公式计算。

　　刮板链绕经从动链轮或从动滚筒时曲线段阻力，为从动链轮或从动滚筒相遇点张力 的0.05～0.07倍，即

　　, N （4-5）

　　式中 ——从动链轮曲线段阻力，N；

　　——从动链轮相遇点张力，N，如图4-2中的 。

　　刮板链绕经主动链轮时的曲线段阻力，为主动链轮相遇点张力 与相离点张力之和 的0.03～0.05倍；即

　　，N （4-6）

　　对于可弯曲刮板输送机，刮板链在弯曲的溜槽中运行时，弯曲段将产生附加阻力，弯曲段的附加阻力可按直线段运行阻力的10%考虑.

　　牵引力及电动机功率的计算

　　1.zui小张力点的位置及zui小张力值的确定

　　首先zui小张力点的位置与传动装置的布置方式有关。

　　对于单端布置传动装置的布置方式，水平运输时，zui小张力点一定在主动链轮的分离点。如图4-2所示中1点的张力 ；对于倾斜向下运输如图4-3a （工作面刮板输送机一般都是倾斜向下运输）且重段阻力为正值时.根据“逐点计算法”分析知

　　（4-7）

　　（4-8）

　　因为 所以

　　结论：对于单端布置传动装置的具有挠性牵引机构（刮板输送机、胶带输送机等）的运输设备，在电动机运转状态下，当 时，主动链轮或主动滚简的分离点为zui小张力点，即 ；当 时， 为zui小张力点张力，即: 。

　　对于两端布置传动装置的布置方式，如图4-3b所示情况中，当重段阻力为正值时，可能的zui小张力点是主动轮分离点1或3点，这需由两端传动装置的功率比值及重段，空段阻力的大小而定。

　　设A端电动机台数为 台，B端为 台，总电动机台数为 各台电动机特征都相同,牵引机构总牵引力为 :

　　结论：当 时， ，zui小张力点在1点， ；当 时， ，zui小张力点在3点， 。

　　为了限制刮板链垂度，保证链条与链轮正常啮合平稳运行，刮板链每条链子zui小张力点的张力，一般可取2000～3000N，可由拉紧装置来提供。

　　2.牵引力

　　牵引力的计算可以由“逐点计算法”求得，但按逐点计算法比较麻烦，故牵引力也可作粗略计算，即曲线段运行阻力按直线段运行阻力得10%考虑，则牵引力为

　　，N （4-9）

　　对于可弯曲刮板输送机，在计算运行阻力时，还要考虑由于机身弯曲导致刮板链和溜槽侧壁之间的摩擦而产生的附加阻力，为简化计算，该附加阻力用一个附加阻力系数 计入。

　　故可弯曲刮板输送机的总牵引力为

　　（4-10）

　　式中 ——附加阻力系数，一般取 。

　　3. 电动机功率计算

　　1）对于定点装煤的输送机，电动机轴上的功率为

　　v，kW （4-11）

　　式中 ——传动装置的效率，一般为 。

　　2）对于与采煤机联合使用的刮板运输机轴上的功率，电动机的功率应按等效功率Nd来计算

　　，kW （4-12）

　　式中Nmax——输送机满负荷时电动机的zui大功率值，按式4-10计算；

　　Nmin——输送机空转时电动机的zui小功率.按下式计算

　　v，kW （4-13）

　　根据式（4-10）或（4-11）计算所得到的电动机轴上的功率确定输送机所需电动机功率及安装台数时，还应考虑（15～20）%的备用功率。

　　刮板链强度的验算

　　对于一端布置传动装置的链子的zui大张力点，一般是在主动链轮的相遇点，zui大张力点张力Smax可按“逐点计算法”求出，也可按下式简便计算

　　，N （4-14）

　　式中W0——主动链轮牵引力，N，可按式（4-8）或（4-9）计算

　　对于两端布置传动装置，则必须严格按照“逐点计算法”，计算出zui大张力点的张力。

　　确定出链子的zui大张力点的张力后，以此zui大张力来验算链子的强度。刮板链的抗拉强度以安全系数k来表示。

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