"
Введение
Порядок выполнения работы
Содержание отчета
Краткие теоретические сведения
Установка
Порядок выполнения работы
Содержание отчета
Краткие теоретические сведения
Опытная установка
Порядок выполнения работы
Содержание отчета
Text
                    Титульный лист методических
рекомендаций и указаний; методических
рекомендаций; методических указаний
Форма
Ф СО ПГУ 7.18 .4/20
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра транспортной техники и логистики
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных работ
по дисциплине «Конвейерный транспорт»
для студентов специальности 5В071300 - Транспорт, транспортная
техника и логистика
Павлодар
3


Лист утверждения методических рекомендаций и указаний; методических рекомендаций; методических указаний Форма Ф СО ПГУ 7.18 .4/20 УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР ___________. Пфейфер Н.Э. (подпись) (Ф.И.О.) «___»_____________20__г. Составитель: ст. преподаватель Ставрова Н.Д . Кафедра транспортной техники и логистики Методические рекомендации и указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Конвейерный транспорт» для студентов специальности 5В071300 - Транспорт, транспортная техника и логистика Рекомендовано на заседании кафедры «___»___________ ___20__г., протокол No__ Заведующий кафедрой _____________ Абишев К. К. «____» _________2013г. Одобрено УМС ФММиТ «___»__ ____________20__г., протокол No____ Председатель УМС _______________ Ахметов Ж.Е. «___ _» _ _______2013г. СОГЛАСОВАНО: Декан факультета _______________ Токтаганов Т.Т. «____» _____ ___2013г. ОДОБРЕНО: Начальник УМО _______________ Жуманкулова Е.Н. «____» _ _____2013г. Одобрена учебно-методическим советом университета «___»___________ ___20__г. Протокол No____ 4
Введение Лабораторные занятия по дисциплине «Конвейерный транспорт» являются одним на важнейших элементов учебного процесса, связывающим теорию и практику. Они позволяют закрепить и развить знания, полученные студентами во время лекций; приобрести навыки самостоятельной работы с лабораторным оборудованием и приборами; развить у студентов навыки аналитического подхода и самостоятельной творческой работы при проведении эксперимента и обработки его результатов. При выполнении лабораторных работ необходимо обращать внимание на соблюдение правил техники безопасности, санитарии и гигиены. Особое значение при этом имеет трудовая дисциплина, воспитание чувства ответственности и профессионального интереса к выполняемой работе. Результатом каждой лабораторной работы является отчёт, содержащий исчерпывающие сведения о выполненной студентом работе. Отчет составляется каждым студентом, защищается им и утверждается преподавателем, ведущим занятия. Отчет о лабораторной работе должен включать последовательно следующие разделы: 1) цель работы и основные задачи; 2) основные теоретические положения; 3) описания и чертежи установок, приборов, схем; 4) методику выполнения лабораторной работы; 5) полученные в эксперименте величины; 6) анализ результатов и выводы по работе; 7) список литературы. При оформлении отчетов по лабораторным работам необходимо руководствоваться стандартом МИ ПГУ 4.01.3-09 «Правила оформления учебной документации. Общие требования к текстовым документам» Отчет о лабораторной работе выполняется от руки на одной стороне листа бумаги формата А4. Страницы отчета должны иметь сквозную нумерацию, а рисунки, таблицы − нумерацию в пределах раздела. Каждый отчет о лабораторной работе должен иметь титульный лист. Важнейшим условием успешной работы в лаборатории является соблюдение правил безопасности, с правилами безопасности студенты знакомятся перед выполнением лабораторных работ и расписываются в специальном журнале по технике безопасности. Все лабораторные работы выполняются под руководством преподавателя или лаборанта. После окончания лабораторной работы необходимо отключить источники питания энергией, привести установку в первоначальное состояние, убрать рабочее ме сто и сдать приборы и инструменты преподавателю или лаборанту. 5
Лабораторная работа 1. Изучение конструкции и исследование эксплуатационных параметров ленточного конвейера Цель работы. Ознакомление с конструкциями основных узлов ленточно го конвейера и определение его максимально возможной производительности. Краткие теоретические сведения Ленточный конвейер состоит из бесконечной ленты 1, которая огибает приводной 2 и натяжной 3 барабаны. Лента с грузом на всей длине конвейера поддерживается неподвижными роликоопорами грузовой ветви 4 (так назы ваемыми линейными роликоопорами), а порожняковая – роликоопорами порожняковой ветви 5 (рисунок 1.1). Кроме того, в комплект конвейера входят специальные роликоопоры (амортизирующие ударные нагрузки на загрузочных и перегрузочных участках, центрирующие ход ленты и др.), устройства для очистки ленты, ловители (срабатывающие при обрыве ленты на наклонных конвейерах), аппаратура управления, автоматического контроля, сигнализации и др. При необходимости промежуточной разгрузки конвейера (на отвалах) в комплект конвейера входят разгрузочные устройства (например, двухбарабанная разгрузочная тележка). Конвейерная лента служит тяговым и несущим органом в конвейере, что и определяет специфические требования к ней: значительная продольная проч ность (в соответствии с максимальным действующим на ленту натяжением); продольная гибкость (во избежание чрезмерного увеличения диаметров огибаемых барабанов); поперечная гибкость (для возможности образования лотка на ленте), но не чрезмерная (чтобы лотковость не нарушалась в пролете между роликоопорами); малая упругая остаточная вытяжка (во избежание большого хода натяжного барабана или частой перестыковки ленты); высокая сопротивляемость пробою, абразивному износу и старению вследствие изгибов на барабанах, перекатывания по роликоопорам, абразивного и ударного воздействия груза на погружных пунктах и на роликоопорах. В районах сурового, холодного климата, также в жарких областях к лентам предъявляются такие специфические требования, как морозостойкость, стойкость к лучистой теплоте и т.д. 1 – головная станция; 2 – секция передняя переходная; 3 – секция задняя переходная; 4 – секция промежуточная с распоркой; 5 – секция промежуточная с крестовиной; 6 – хвостовая станция с натяжным барабаном, лебедкой и загрузочным устройством 6
Рисунок 1.1 – Схема ленточного конвейера Для поддержания ленты по длине конвейера служат стационарные роликоопоры (линейные). На грузовой ветви устанавливают обычно трехроликовые или для очень широких лент – пятироликовые опоры, а на порожняковой – одно- или для широких лент - двухроликовые опоры. Угол наклона боковых роликов на грузовых ветвях современных конвейеров с синтетически ми или тросовыми лентами составляют 30-45°, что обеспечивает некоторое центрирование ленты и повышенную не сущую способность ее. На открытых разработках угля и руд получили распространение роликоопоры жесткой конструкции (рисунок 1.2, а) и шарнирные роликоопоры (рисунок 1.2, б). Первые, как правило, используют при транспортировании мяг ких пород с относительно небольшими скоростями движения лент. Жесткие роликоопоры обычно устанавливают на секциях жесткой конструкции (рисунок 11.2, а, рисунок 11.3, а), а шарнирные роликоопоры – на линейных акциях жесткой конструкции (рисунок 11.3, б) и нежесткой конструкции, например на конвейерах с канатным ставом (рисунок 11.3, в). На конвейерах, оборудованных шарнирными роликоопорами, особенно при податливом ставе, можно транспортировать куски до 800 мм. Недостатком таких опор является повышенный коэффициент сопротивления движению лен ты. а) жесткой конструкции; б) шарнирной конструкций Рисунок 1.2 – Роликоопоры 7
а–1 – продольный швеллер; 2, 3 – роликоопоры грузовой и порожняковой ветвей; 4 – рельсошпальные основания; б – 1 , 2 – роликоопоры грузовой и порожняковой ветвей; 3 – стойка; 4 – поперечная связь; 5 – шпала Рисунок 1.3 – Поперечное сечение жесткой и шарнирной роликоопор на жестком ставе Жесткие металлоконструкции выполняют из стального проката в виде отдельных секций длиной 5-12 м. Секции стационарных конвейеров жестко соединяют и устанавливают на фундаменты, а передвижных (для передвижки без разборки на секции) - соединяют с помощью шарнирных сцепок 3 и ус танавливают на деревянных или металлических шпалах 1, соединенных между собой нитками рельсов 2. По этим рельсам перемещаются загрузочные устройства (на забойных конвейерах) и перегрузочные тележки (на отвальных). Рельсы служат также захватными элементами при передвижке конвейеров (рисунок 11.4). Конструкция роликов должна обеспечивать возможно низкий коэффициент сопротивления движению и возможность не менее 5 лет работы без возобновления смазки и ремонта, а также иметь небольшую стоимость. Производительность ленточного конвейера определяется по формуле Q=3600F∙υ ∙γ, (1.1) где F – площадь поперечного сечения груза на ленте, м ; ʋ – скорость движения ленты при установившемся движении, м/с; ү – насыпная плотность транспортируемого груза, т/м. Площадь поперечного сечения груза на ленте F может быть выражена через ширину ленты В, параметры роликоопор грузовой ветви (угол наклона боковых роликов P' и длину одного ролика Вр), угол естественного откоса груза р, угол наклона конвейера в, сужение ленты за счёт вытяжки и износа кромок A1 и возможное 8
поперечное смещение ленты в процессе эксплуатации конвейера A2 (рисунок 1.6)   ,K g, tg tg K B F          160 4 2 2 (1.2) где К – коэффициент использования номинальной ширины конвейерной ленты, учитывающий минимальный необходимый запас, вытяжку и поперечные смещения ленты (К < 1), К=К0[1–(2К1+К2)], (1.3) где K0 – коэффициент использования номинальной ширины конвейерной ленты учитывающий изменение физико-механиче ских свойств транспортируемого груза во времени, а также смещение груза на ленте, обусловленное принятым способом загрузки; K1 – коэффициент сужения ленты при вытяжке, , B K 1 1   (1.4) К2 – коэффициент поперечного смещения ленты, , B K 2 2   (1.5) При отсутствии опытных данных на основании экспериментальных исследований рекомендуется принимать К0 = 0,9; К1 = 0,024 – 0,057; К2 = 0,0019t – 0,011, (1.6) где t – нормативный срок службы конвейерной ленты, мес. Коэффициент, учитывающий уменьшение сечения транспортируемого груза на ленте конвейера, установленного под углом к горизонту, определя ется по формуле Кβ =1− 0,01β , (1.7) где в - угол наклона конвейера, град. а 9
б а – общий вид секции; б – поперечное сечение секции с установкой роликов на кронштейнах; в – поперечное сечение с шарнирным соединением роликов Рисунок 1.4 – Типовая схема передвижного конвейера Рисунок 1.5 – Поперечное сечение груза на ленте Рисунок 1.6 – Поперечное смещение груза на ленте 10
Установка Работа выполняется на действующем промышленном образце подземного ленточного конвейера (рисунок 1.7) с верхней грузовой ветвью, основными частями которого являются резинотканевая конвейерная лента, однобарабан ная приводная станция, винтовая натяжная станция, отклоняющие и опорные ролики, устройство для очистки ленты. К стенду ленточного конвейера относится выставка образцов конвейерных лент различных типов, по которой ведется изучение их конструкций. Рисунок 1.7 – Ленточный конвейер Порядок выполнения работы 1 Изучить кинематическую схему ленточного конвейера, начиная от двигателя привода и кончая натяжным барабаном, с выявлением всех кине матических связей и кинематиче ской цепи. Вычертить кинематическую схе му ленточного конвейера, сделать эксплуатацию всех основных элементов кинематической схемы конвейера. При вычерчивании обратить внимание на шаг роликоопор на грузовой и холостой ветвях и их взаимное расположение. 2 Изучить конструкции конвейерных лент по образцам, представлен ным на стенде. Выполнить эскизы поперечного сечения резинотканевой и ре зинотросовой лент. Обратить особое внимание на количе ство и толщину прокладок, диаметр и конструкцию стальных проволочных тросиков, расстояние между тросиками по ширине ленты, толщину наружной (рабочей) и внутренней обкладок ленты, общую толщину ленты и представить эти размеры на указанных эскизах. 3 Определение средней скорости движения конвейерной ленты производится на промышленном образце конвейера. Для этого на конвейерном стане произвольно выбирается участок, конец которого отмечают мелом, делается отметка и на самой ленте. Затем при установившемся движении ленты по секундомеру отмечается время прохождения отметкой на ленте выбранного участка. Замеры производятся не менее трех раз. Средняя скорость конвейерной ленты определяется по формуле 11
, t nL n i B   1  (1.8) где LВ – длина базового участка, м; tt – время прохождения отметкой на ленте базового участки, с; n – количество замеров. 1 Определение максимальной производительности ленточного конвейера производится по формуле (1.1). Для этого путем непосредственных заме ров определяется сужение конвейерной ленты Δ1=В−Вф, (1.9) где В – номинальная ширина ленты (в соответствии с рядом предпочтитель ных чисел), м; Вф – фактическая ширина ленты, измеренная для наиболее узкого участка ленты, м. Затем определяется поперечное смещение конвейерной ленты (рисунок 1.6)  , а а 2 1 2 2 1    (1.10) где а1, а2 - соответственно расстояние между наружными кромками левого и правого роликов опоры с соответствующими кромками конвейерной ленты, м. По формулам (1.4) и (1.5) подсчитываются значения коэффициентов K1 и K2. По формуле 1.3), задаваясь значением коэффициента K0, находят величину коэффициента K. Задаваясь углом наклона конвейера в (в пределах от 0 до 16°), находят значение коэффициента Kp по формуле (1.7). С учетом измеренного ранее угла наклона боковых роликов и, опреде лив угол ф = 0,35р, по формуле (1.2) находят максимально возможную для заданных условий площадь поперечного сечения груза на ленте. Приняв соот ветствующую выбранному грузу насыпную плотность ү, определяют производительность ленточного конвейера Q. Содержание отчета Отчет должен включать: 1) вычерченные кинематическую схему ленточного конвейера с указани ем основных узлов, эскизы поперечных сечений лент с различными каркасами, схемы для определения необходимых параметров конвейера (рисунок1.5, рисунок 1.6); 2) все полученные экспериментальные и расчетные данные и таблицы; 3) список литературы. Лабораторная работа 2. Экспериментальные исследования тяговых свойств приводных барабанов ленточных конвейеров 12
Цель работы. Закрепление и развитие знаний о процессе передачи тя гового усилия от приводных барабанов ленте ленточного конвейера. Краткие теоретические сведения Условия отсутствия скольжения ленты по приводному барабану выражаются формулой Эйлера с учетом дополнений Н. Е. Жуковского и Н. П . Петрова , S S ск   сб нб (2.1) где Sнб , Sc6 – натяжения в набегающей и сбегающей ветвях ленты, Н; ск   – тяговый фактор; μ – коэффициент сцепления между лентой и барабаном; аск – дуга упругого скольжения по приводному барабану, рад. Тяговое усилие, передаваемое конвейерной ленте, определяется по формуле Wо=Sнб−Sсб+0,03Sнб+Sсб, (2.2) После подстановки Sc6 из формулы (2.1) имеем  , S , S W ск ск 1 03 0 1 сб сб 0          (2.3) При сохранении постоянного натяжения на сбегающей ветви тяговое усилие достигает максимального значения при  , S , S W ñê ñê max 1 03 0 1 ñá ñá          (2.4) где а - угол обхвата лентой приводного барабана, рад. Из формулы (24) следует, что повышение максимального усилия достигается увеличением предварительного натяжения ленты Sc6, коэффициента сцепления ^ и угла обхвата а. Изучение тяготой способности привода ленточных конвейеров вклю чает следующие задачи: 1 Исследование влияния предварительного натяжения ленты на величину максимально возможного тягового усилия. 2 Исследование влияния угла обхвата барабана лентой на максималь ное тяговое усилие. 3 Исследование влияния коэффициента оцепления на максимальное тяговое усилие. Установка Экспериментальные исследования тяговых свойств барабанов выпол няются на стенде, позволяющем измерять максимальное тяговое усилие, передаваемое приводным барабаном (рисунок 2.1), при переменных значениях Sc6, μ, а. Принципиальная схема стенда представлена на рисунке 2.2 . Он состоит из закрепленного барабана, через который переброшена конвейерная лента. 13
Рисунок 2.1 – Стенд для определения тяговой способности привода ленточного конвейера Рисунок 2.2 – Схема стенда для исследования тяговых свойств приводного барабана Конструкция стенда позволяет в определенных пределах измерять все величины, от которых зависит максимально возможное тяговое усилие: Scб (изменением массы груза, подвешиваемого к одному из концов ленты); а (изменением положения отклоняющего ролика) и μ (сменой барабанов с раз личной футеровкой). Другой конец ленты через динамометр соединен с вин товым устройством, позволяющим изменять натяжение ленты, имитирующее Sнб в формуле Эйлера. Постепенным увеличением натяжения набегающей ветви ленты с помощью винтового устройства можно достигнуть сползания ленты с барабана при любых значениях Sc0, а, μ, что имитирует пробуксовку ленты по приводному барабану. Порядок выполнения работы 1 Исследовать зависимость Wmax = f(Scб). На сбегающей ветви ленты трижды меняется величина грузов. Для ка ждого из них серией из трех измерений определяется экспериментально максимальное значение Sнб, регистрируемое динамометром в момент начала скольжения ленты по барабану. Для подсчета тягового усилия по формуле (2.2) принимается среднеарифметическое значение Sнб.ср .Результаты измерений сводятся в таблицу 2.1 . 14
Таблица 2.1 Sсб, Н Sнб, Н Sнб.ср, Н Wmax, Н 2 Исследовать зависимости Wmax = f(μ). По методике, изложенной выше, определяются сериями из трех изме рений значения Sнбmax и Sнб.ср.мах при угле обхвата α = 180о и постоянном значении Scб для трех видов поверхности приводного барабана (гладкой точеной, футерованной деревом и футерованной конвейерной лентой). Результаты измерений позволяют вычислить тяговый фактор еμа из формулы (2.4), а затем значения тягового усилия Wmax. Результаты измерений и расчетов сводятся в таблицу 2.2. Содержание отчета Отчет должен включать: 1) вычерченную схему экспериментальной установки; 2) результаты экспериментов в виде таблиц и графиков; 3) выводы и рекомендации по увеличению тяговой способности при водных барабанов; 4) список литературы. Лабораторная работа 3. Изучение конструкции и исследование эксплуатационных параметров скребкового конвейера Цель работы. Ознакомление с конструкциями основных узлов скребкового конвейера и определение его максимально возможной производительности, а также неравномерности движения цепи в зоне приводной звездочки. Краткие теоретические сведения Производительность скребкового конвейера определяется по формуле Q=3600F0ψυγ, (3.1) где F0 - площадь поперечного сечения, м 2 ; у - коэффициент заполнения желоба, , F F 0   (3.2) где F – площадь поперечного сечения транспортируемого груза, м ; ν – средняя скорость движения тягового органа при установившемся движении, м/с; γ – насыпная плотность транспортируемого груза, т/м 3 . В зоне установки приводной звездочки, а с некоторым приближением для коротких конвейеров и по всему замкнутому контуру тягового органа, мгновенная скорость движения цепи определяется по формуле 15
υц = 2πnR · cosγ, (3.3) где n – частота вращения приводной звездочки, об/с; R – радиус зацепления приводной звездочки, м; γ – мгновенная угловая координата вектора скорости цепи относительно вектора окружной скорости приводной звездочки      2 00  ; ; а0 – центральный угол между зубьями звездочки, град. Мгновенное ускорение движения цепи Qц= ±4π2 n 2 ·R sinφ, (3.4) Максимальное (ф = 0) и минимальное (ф = а 0/2) значения скорости движения цепи υmax = 2πnR, (3.5) (3.6) (3.7) Соответственно, максимальное (ф = а 0/2) и минимальное (ф = 0) значе ния ускорения движения цепи Qmin=0. (3.8) Опытная установка Работа выполняется на промышленном образце скребкового конвейера (рисунок 3.1), основными узлами которого являются цепь с укрепленными на ней скребками, рештачный став, приводная и натяжная станции. К стенду скребкового конвейера относится выставка образцов тяговых цепей различных типов, по которой ведется изучение их конструкций. Рисунок 3.1 – Скребковый конвейер Порядок выполнения работы 1 Изучить кинематическую схему скребкового конвейера, начиная от 16
двигателя привода и кончая бесконечным скребковым органом, с выявлением всех кинематических связей и конструктивного исполнения отдельных звеньев кинематической цепи. Вычертить схему (кинематическую) скребкового конвейера, дать экспликацию всех основных элементов кинематической схемы. 2 Изучить конструкции цепей тяговых органов конвейеров. Проанали - зировать конструктивные особенности цепей, изучить способы их разъема и способы крепления к ним скребков. Выполнить эскизы сочленяемых звеньев цепей и узлов крепления скребков к цепям. 3 Определить среднюю скорость движения тягового органа скребково го конвейера. Определить среднеквадратичное отклонение времени , n x 1 2 1      (3.9) где Σx 2 – сумма квадратов отклонений всех вариант от среднего арифметического; n – число замеров времени прохода скребком базового участка, , t n t x n i i           1 2 2 1 (3.10) Определить среднюю ошибку среднеарифметического , n m 1    (3.11) Определить показатель точности измерения , t mn p i    100 (3.12) Определить пределы изменения средней скорости движения тягового органа скребкового конвейера при вероятности 95,4, % , t n L i á     2 1 м/с (3.13) Определить производительность скребкового конвейера по формуле (3.1) для измеренных F0, и ν произвольных значений ψ и φ. 1 Исследовать параметры приводной звездочки скребкового конвейера; радиус зацепления R (непосредственным замером), центральный угол ме жду зубьями звездочки (подсчетом числа зубьев N3 при вращении звездочки), частоту 17
вращения приводной звездочки n3 (подсчетом по найденной величине средней скорости движения тягового органа , N à ç  2 0 (3.14) , ãðàä , N à ç 360 0 (3.15) , ñ / îá , R à   2 0 (3.16) Содержание отчета Отчет должен включать: 1) вычерченные кинематическую схему конвейера, эскизы тяговых органов различных типов; 2)все полученные экспериментальные и расчетные данные; 3) список использованной литературы. Лабораторная работа No 4. Изучение физико-механических свойств насыпных грузов Цель лабораторной работы – изучение и определение основных физико- механических свойств насыпных грузов, транспортируемых машинами непрерывного действия. Задачи практической работы – научиться определять насыпную плотность сыпучего груза, его гранулометрический состав путем разделения пробы груза на фракции, угол естественного откоса груза в покое и движении. Краткие теоретические сведения Грузы, транспортируемые машинами непрерывного действия, классифицируют на тарно-штучные и насыпные. Насыпными грузами называются массовые навалочные кусковые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы, состоящие из частиц (кусков) различной формы, перемещаемые и хранимые навалом (руда, уголь, щебень, цемент). Сыпучий материал, представляющий собой совокупность твердых частиц, обладает механическими, фрикционными, аэродинамическими, тепловыми, электрофизическими и другими свойствами. Характерные физико-механические свойства насыпных грузов необходимо учитывать при проектировании, расчете и выборе типа и параметров транспортирующей машины. Физико-механиче ские свойства насыпного груза определяются характером связи на контактах частиц и способностью передавать давление на дно соответствующих емкостей, в которых хранится или перемещается груз. Основными свойствами, характеризующими груз как сыпучую среду, являются: насыпная плотность, угол естественного откоса, абразивность, коэффициент 18
внутреннего и внешнего трения, кусковатость частиц (гранулометрический состав), подвижность частиц, влажность, липкость, слеживаемость, смерзаемость и др. К особым свойствам относятся: химическая активность, пыление, взрывоопасность, способность к самовозгоранию и др. Кусковатость (размер и форма частиц) груза – количественное распределение его частиц по крупности (таблица 1.1), которое характеризуется наибольшими линейными размерами однородных частиц в заданном объеме (пробе) (рисунок 1.1). Кусковатость грузов определяется ситовым анализом (грохочением), при этом регламентированный объем груза (пробу) необходимо просеять через набор сит, отверстия которых имеют размеры, соответствующие различной кусковатости груза. Рисунок 1.1 – Расчетный размер частиц насыпного груза На сите с отверстиями определенного размера остаются непросеянными частицы, размеры которых больше, чем размеры отверстий. Взвесив эти остатки и определив отношение их массы к массе пробы (в процентах), получают характеристику кусковатости груза [1, 3]. Насыпные грузы состоят из частиц обычно неправильной формы, характер однородности частиц насыпного груза определяют коэффициентом k0, представляющим отношение наибольшего размера частиц (кусков) груза к наименьшему: k0=аmax/аmin (1.1) При k0 > 2,5 груз считается рядовым, при k0 ≤ 2,5 – сортированным, т. е . более или менее однородным. Кусковатость определяют размером а наиболее характерного (рисунок 1.1) типичного куска. Рядовой насыпной груз представляет собой смесь фракций различной крупности. Сортированные грузы характеризуются средним размером кусков, для сортированных грузов средний размер типичных кусков 2 min max a а а   , для рядовых грузов аср=(0,8-1)аmax, однако если таких больших кусков меньше 10 % от общего количества груза в пробе по массе, то за типичные размеры принимают размеры больших ближайших кусков, количество которых более 10 %. Углом естественного откоса насыпного груза называется угол между 19
образующей конуса из свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью, на которой располагается насыпной груз (рисунок 1.2). Этот угол определяется взаимной подвижностью частиц груза, которая зависит от сил сцепления между ними и сил трения, возникающих при перемещении одной частицы относительно другой. Чем больше взаимная подвижность частиц (таблица 1.2), тем меньше угол естественного откоса [1, 4, 10]. От угла естественного откоса и подвижности частиц зависит площадь поперечного сечения груза, перемещаемого на грузонесущем элементе, а следовательно, и производительность конвейера. Различают углы естественного откоса груза в движении φ и в покое φ0 (рисунок 1.2.). а – покое; б) – в движении Рисунок 1.2 – Расположение насыпного груза на плоскости Таблица 1.2 – Определение подвижности частиц груза Подвижность частиц груза Угол естественного откоса груза в покое φ0, град Расчетный угол естественного откоса груза в движении φ, град Легкая 30-35 10 Средняя 40-45 15 Малая 50-56 20 Во время движения опорная горизонтальная плоскость колеблется, уменьшая угол естественного откоса, поэтому принимают угол φ ≈ (0,4–0,7) φ0.[4]. Угол естественного откоса груза в состоянии покоя определяют следующим образом: на опорную горизонтальную пластину, находящуюся в состоянии покоя, устанавливают полый цилиндр. После наполнения цилиндра насыпным грузом его аккуратно поднимают вверх и угломером замеряют угол между образующей конуса и пластиной [4, 7]. Угол естественного откоса в движении определяют аналогично первому случаю, но горизонтальную опорную пластину устанавливают на подвижные ролики и после съема цилиндра совершают несколько (3–4) продольных колебаний пластины с грузом (рисунок 1.2, б). Контрольные вопросы 1. Основные свойства сыпучих грузов. 2. Чем характеризуется гранулометрический состав насыпных грузов? Перечислить основные группы насыпных грузов в зависимости от размеров их частиц. 3. На какие группы классифицируется насыпной груз в зависимости от его 20
плотности? 4. Каким параметром определяется группа подвижности частиц груза? 5. От чего зависит группа абразивности груза? 6. Как влияют свойства груза на выбор параметров транспортирующей машины? Литература 1 Мусияченко, Е. В. Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта : конспект лекций / Е. В. Мусияченко, В. М . Ярлыков, Н. Н. Малышева. – Красноярск : ИПК СФУ, 2009. – 234 с. 2 Спиваковский, А. О. Транспортирующие машины : учеб. пособие для машиностроительных вузов. / А. О. Спиваковский, В. А. Дьячков. – 3-е изд., перераб. – М. : Машиностроение, 1983. – 487., ил. 3 Конвейеры : справ. / Р. А. Волков, А. Н. Гнутов, В. К. Дьячков и др.; под общ. ред. Ю . А. Пертена. – Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. 367 с., ил. 21
4 Зенков, Р. Л. Машины непрерывного транспорта : учеб. для вузов / Р. Л. Зенков, И. И. Ивашков, Л. Н. Колобов, – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 432 с.:ил. 5. Катрюк, И. С. Машины непрерывного транспорта. Конструкции, проектирование и эксплуатация : учеб. пособие / И. С. Катрюк, Е. В. Мусияченко. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006. – 266 с. Содержание Введение 3 Лабораторная работа 1. Изучение конструкции и исследование эксплуатационных параметров ленточного конвейера 4 Лабораторная работа 2. Экспериментальные исследования тяговых свойств приводных барабанов ленточных конвейеров 10 Лабораторная работа 3. Изучение конструкции и исследование эксплуатационных параметров скребкового конвейера 13 22
Лабораторная работа No 4. Изучение физико-механических свойств насыпных грузов 16 Литература 17 23