Термины и понятия, применяемые при изучении теории транспортных машин.

1. Насыпная плотность (т/м³) – плотность единицы объема свободно насыпаемого груза, зависит от физических свойств, степени измельчения и уплотнения материала.

2. Объемная плотность (т/м³) – плотность единицы объема материала в массиве.

3. Прямой грузопоток – уголь из очистных забоев, порода (горная масса) из подготовительных забоев, старое оборудование, крепление, люди, возвращающиеся с работы.

4. Обратный грузопоток – новое оборудование, крепежные, смазочные и взрывчатые материалы, люди, направляющиеся на работу.

5. Коэффициент разрыхления – это отношение объемной массы к насыпной .

6. Угол естественного откоса (градус) – это угол между боковой поверхностью насыпанного материала и горизонтальной плоскостью (рис.3.1, а).

Рис. 3.1Графическое пояснение понятий:

а – угла естественного откоса; б – коэффициента заполнения; в – линейной плотности

Угол зависит от внутренних сил трения между кусками материала, их формы и размеров, влажности и липкости и поэтому непостоянен даже для одного и того же материала. При перемещении в вагонетках и на конвейерных лентах происходит встряхивание груза и изменение угля естественного откоса. Различают угол естественного откоса в покое и в движении:

От угла естественного откоса зависит площадь поперечного сечения груза на грузонесущем органе (ленте) и, следовательно, производительность транспортной установки.

7. Коэффициент заполнения грузонесущего органа – отношение сечения груза S к сечению грузонесущего органа S₀ (рис.3.1, б); характеризует степень использования вместимости грузонесущего органа.

Коэффициент заполнения должен быть таким, чтобы исключались потери и порча транспортируемого груза при максимальном использовании вместимости грузонесущего органа (т.е. должен быть > 1).

8. Производительность– количество груза (т, м³), транспортируемого за единицу времени (ч, мин, смена). Различают теоретическую (массовую) (т/ч, т/мин, т/смену) и объемную (м³/ч, м³/мин, м³/смену) производительность.

Теоретическая и объемная производительности связаны зависимостями:

, (м³/ч · т/м³);

, ( ).

Производительность – основной параметр всех транспортных комплексов.

9. Количество груза, приходящегося на единицу длины (м) грузонесущего органа, представляет собой погонную нагрузку, или линейную массу (рис.3.1, в):

.

10. Крепость горных пород характеризуется коэффициентом крепости по шкале проф. М.М.Протодъяконова:

,

где: - временное сопротивление разрушению образца породы, МПа.

Для всех горных пород = 0,5 ÷ 20. В зависимости от величины коэффициента крепости различают породы: некрепкие ( ≤ 3); средней крепости ( = 4 ÷ 9); крепкие ( = 10 ÷ 14); весьма крепкие ( = 15 ÷ 20). При разработке некрепких пород, в том числе калийных и марганцевых руд, применяют механическую отбойку, пород и руд средней крепости и выше – взрывную отбойку.

11. Абразивность– свойство горной массы истирать (изнашивать) взаимодействующие с нею поверхности (загрузочные лотки, кузова вагонов и автомобилей, конвейерные ленты и т.д.) в процессе погрузки, транспортирования и разгрузки. Транспортируемые горные породы по абразивности разделяют на четыре группы: А – неабразивные, В – малоабразивные, С – средней и D – высокой абразивности. Группа абразивности зависит от крепости, размеров и формы частиц горной массы. Крепкие и весьма крепкие руды и вскрышные породы являются высокоабразивными. При транспортировании их грузонесущие и другие элементы средств рудничного транспорта подвергаются интенсивному износу.

При выборе и эксплуатации транспортных машин, применяемых для перевозки средне- и высокоабразивных насыпных грузов, необходимо принимать меры по снижению износа грузонесущих элементов путем подбора соответствующих материалов, использования защитных футеровок, выбора оптимального режима работы машин.

Тема:Понятие о силе тяги (для сосредоточенных грузов).

Сила тяги – сила, необходимая для того, чтобы сдвинуть тело с места. По горизонтальным и наклонным горным выработкам грузы перемещают волочением и на колесах с постоянной и переменной скоростью. Для определения силы тяги составляют различные схемы движения грузов в горных выработках с указанием действующих сил.

1. Сила тяги при перемещении груза волочением по горизонтальным выработкам с постоянной скоростью (V – const):

,

где: f – коэффициент трения.

2. Сила тяги при перемещении сосредоточенных грузов с переменной скоростью на колесах из условия равновесия сил при проектировании их на ось движения х выражается формулами (из условия равновесия сил , ):

2.1 Сила тяги при движении вверх:

,

где: ;

Сила трения

Сила инерции

где: т – масса груза;

а – ускорение (м/с²);

δ – коэффициент инерции вращающихся масс из таблицы.

,

где:

2.2 Сила тяги при движении вниз:

,

где: ;

Сила трения

Сила инерции

где: т – масса груза;

а – ускорение (м/с²);

δ – коэффициент инерции вращающихся масс из таблицы.

,

где:

≈ 9,8 м/с² ≈ 10 м/с² – ускорение свободного падения.

Общая формула для расчета силы тяги при движении вверх (с замедлением) и вниз (с ускорением):

3. Сила тяги при перемещении груза волочением по наклонным выработкам с равномерной скоростью с ускорением а = 0.

Общая формула для расчета силы тяги при движении вверх (+) и вниз (-):

где: ;

Сила трения

где:

Тема:Удельные сопротивления при работе транспортных установок

При перемещении грузов в шахте любым способом различными по конструкции транспортными машинами и установками, по горизонтальным и наклонным выработкам, волочением и на колесах, в водной среде, с переменной или постоянной скоростью, при загрузке транспортных сосудов по объему кузова полностью или частично, с применением канатов, локомотивов, конвейеров, гидротранспорта и пневмотранспорта действуют силы: тяжести груза, сопротивления и тяги.

Силы ΣW (Н), которые возникают при перемещении транспортной машины с грузом и препятствуют ее движению (направлены в противоположную сторону движения), называют силами сопротивления.

Сила F (Н), которая создается приводом при взаимодействии тяговых элементов, например приводных колес с рельсами или дорогой, и направлена в сторону движения груза, называется тяговым усилием, или силой тяги.

Сила тяги F должна быть достаточной для преодоления всех сил сопротивления движению и не превышать предельных значений, определяемых мощностью двигателя.

При движении транспортной машины сила тяги равна алгебраической сумме всех действующих сил во время движения.

Силы сопротивления (Н) делят на основные W (возникающие на прямолинейных участках рельсового пути и зависящие от состояния рельсовых путей, способа транспортирования, конструктивных особенностей и технического состояния транспортной машины), дополнительные W_і, зависящие от уклона трассы (Н), и W_к, зависящие от криволинейности трассы.

К основным силам сопротивления движению относят силы трения при перемещении груза волочением и силы трения качения при перевозке груза на ходовых колесах или роликах. На преодоление всех сил сопротивления (W, W_і, W_к) затрачивается тяговое усилие привода транспортной установки, машины. Величина всех сил сопротивления движению пропорциональна массе груза G (кг) и движущихся с ним частей транспортной установки G₀ (кг).

При решении тяговых задач удобнее пользоваться не абсолютными значениями сил сопротивления движению W, W_і и W_к, а величинами, отнесенными к единице веса G. Такая величина называется удельным сопротивлением ω.

Если основные силы сопротивления и вес транспортируемого груза и подвижных частей машины (G₀ + G) измеряются в ньютонах (Н), то удельное сопротивление имеет размерность Н/кг:

, Н/кг

Как правило, удельное сопротивление – величина табличная.