Politechnika Wrocławska Wydział Geoinżynierii Górnictwa i Geologii

Wrocław, 4 grudnia 2006r.

Projekt Systemy transportowe 2

Temat: „Projektowanie przenośnika taśmowego”

Wykonał Łukasz Wysocki Grupa: Środa , godzina 12.15 Rok III

1. Cel projektu

Należy wykonać obliczenia przenośnika taśmowego. W ramach obliczeń należało obliczyć wydajność przenośnika, obliczyć opory ruchu, dobrać moc napędu oraz wyznaczyć siłę obwodową i jej rozdział na bębny napędowe.

2. Dane projektowe

Obliczenia należało wykonać dla następujących danych wejściowych:

• szerokość taśmy - B = 1000 [mm],

• prędkość taśmy - V_t = 2,5 [
  ],

• rodzaj transportowanego urobku - ruda miedzi,

• rodzaj taśmy - taśma tekstylna.

Ponadto przyjęto:

• typ taśmy - taśma tekstylna typu 1000/4 o masie jednostkowej m_­t = 18,8
  ,

• kąt niecki taśmy β = 20 [°],

• gęstość rudy miedzi w formie usypu ρ_n= 2000
  ,

• liczba krążników górnych n_kg = 3,

• liczba krążników dolnych n_kd = 2,

• masa części ruchomych krążnika górnego m_g­­ = 7 [kg],

• masa części ruchomych krążnika dolnego m_d­ = 16,5 [kg],

• masa części ruchomych krążnika nadawowego m_e­­ = 15,6 [kg].

Schemat trasy przenośnika został zamieszczony na rysunku nr 1 jako załącznik. Ze schematu odczytano:

• długość trasy przenośnika taśmowego - L = 1200 [m],

• długość odcinka |AB| - L_AB = 1000 [m],

• długość odcinka |BC| - L_BC = 200 [m],

• wysokość obniżania urobku H_p = 5 [m].

3. Obliczanie wydajności przenośnika

Na rysunku nr 2 został narysowany nominalny przekrój poprzeczny trasy przenośnika. Rysunek ten został dołączony jako załącznik. Wydajność nominalną oblicza się z zależności

.

gdzie:

k_n - współczynnik korekcyjny zależny od nachylenia taśmy;

F_n­ - nominalny przekrój taśmy,

V_t - prędkość taśmy równa 2,5 [ m/s].

Aby wyznaczyć współczynnik korekcyjny należy obliczyć kąt nachylenia taśmy α. Kąt ten obliczono korzystając ze schematu z zależności

.

Dla tej wartości kąta α odczytano k_n = 0,99 [-].

Nominalny przekrój nosiwa dla taśmy F_n odczytano biorąc pod uwagę szerokość taśmy B = 1 [m] kąt niecki β = 20 [°]. Nominalny przekrój nosiwa jest więc równy
F_n = 0,0944 [m²]. Mając wszystkie potrzebne dane obliczono wydajność nominalną

.

Następnie obliczono wydajność znamionową w odniesieniu do jednej godziny

_.

Wydajność objętościową średnią obliczono z równania

gdzie

k_z - współczynnik nierównomiernego załadowania taśmy urobkiem, przyjęto że załadowanie jest niezbyt równomierne a przekrój dobrze wykorzystany, więc współczynnik jest równy
k_z = 0,95 [-],

Po podstawieniu wartości liczbowych

Wydajność objętościową godzinową obliczono także wykorzystując współczynnik k_z według zależności

Wydajność masową obliczono z zależności

gdzie

- gęstość nosiwa równa 2000
.

4. Opory ruchu

Całkowite opory ruchu W_n są sumą oporów ruchu cięgna górnego W_g oraz cięgna dolnego W_d i oblicza się je z zależności

oraz

gdzie:

C - współczynnik oporów skupionych dla długości trasy L = 1200 [m], przyjęto C = 06 [-],

f - współczynnik tarcia dla eksploatacji podziemnej odczytano f = 0,025 [-],

g - przyspieszenie ziemskie g = 9,87

m_T - masa taśmy,

m_n - masa nosiwa na taśmie,

m_k - masa części ruchomych krążników górnych,

m_D - masa części ruchomych krążników dolnych.

Masę taśmy m_T obliczono znając masę jednostkową m_t z zależności

.

Masę nosiwa m_n na taśmie obliczono z zależności

[kg].

Aby obliczyć masę części ruchomych krążników górnych należało najpierw określić ich liczbę n_g. Przyjęto liczbę krążników nadawowych n_e = 10 krążników nadawowych o rozstawie l_e = 0,5 [m]. Znając tę wartość oraz przyjmując rozstaw krążników górnych
l_g = 1[m] obliczono liczbę krążników górnych

Obliczono masę części ruchomych krążników górnych

.

Można już obliczyć opory ruchu cięgna górnego

.

Aby określić masę części ruchomych krążników dolnych należy określić ich liczbę n_d dla rozstawu l_d­ = 5[m]

,

Masę części ruchomych krążników dolnych obliczono z zależności

.

Można więc obliczyć opory ruchu cięgna cięgna dolnego

.

Całkowity opór wyznaczony metodą podstawową jest równy

.

Siłę obwodową oblicza się z zależności

,

gdzie:

W_n - obliczony wcześniej opór całkowity

W_h - opór obniżania urobku.

Opór obniżania urobku oblicza się z zależności

,

gdzie:

m_i - masa jednostkowa nosiwa na taśmie,

H_p - wysokość podnoszenia urobku H_p = 5 [m],

g - przyspieszenie ziemskie g = 9,87

Masę jednostkową nosiwa na taśmie obliczono z zależności

Obliczono opory obniżania urobku podstawiając dane do wzoru

,

.

Wartość siły obwodowej obliczono podstawiając wartości liczbowe do zależności

.

5. Dobór mocy napędu

Całkowita moc napędu potrzebna do utrzymania w ruchu przenośnika taśmowego obciążonego jest wyznaczalna z zależności

,

gdzie:

η_m - sprawność mocy, równa η_m = 0,9.

Po podstawieniu wartości liczbowych

Aby uzyskać taką wartość mocy wybrano 4 silniki o mocy 55 [kW] w stacji czołowej przenośnika na jednym bębnie napędowym. Dla takiej konfiguracji nadwyżka mocy będzie wynosiła 14,4 [kW]. Silnikami spełniającymi warunki są silniki 2Sg 250M4, które wybrano. Następnie na rysunku nr 3 - załącznik - narysowano schemat układu napędów bębnowych z naniesionymi z siłami obwodowymi.

6. Literatura

[1] Żur T., Przenośniki taśmowe w górnictwie”

---