Расчет скреперной установки

При расчете определяется емкость скрепера или его производительность, основные размеры скрепера (или тип стандартного скрепера), тип скреперной лебедки, тяговое усилие канатов на барабанах лебедки, мощность двигателя и расход энергии на транспортирование.

1. Производительность и емкость скрепера.

Производительность скреперной установки

, т/ч (1)

где: V – емкость скрепера, м³;

- число циклов в 1 ч;

Т_ц – продолжительность цикла, сек;

, сек (2)

; ;

- соответственно продолжительность зачерпывания, рабочего и холостого хода, сек;

- продолжительность пауз, связанных с переключением барабанов, сек;

L – длина доставки, м (обычно L задана);

- длина пути зачерпывания, м;

- соответственно скорости зачерпывания, рабочего и холостого ходов, м/сек.

Предварительно по табличным данным подбирают скреперную лебедку и для данной лебедки принимают определенные значения рабочей и холостой скоростей движения каната.

Из формулы (1) по заданной производительности можно определить потребную емкость скрепера:

, м³

Коэффициент наполнения скрепера принимается для крупнокусковой породы и руды 0,5 ÷ 0,7; для мелкой породы и руды 0,6 ÷ 0,9; для угля 0,9 ÷ 1,0.

Полученная емкость скрепера округляется до ближайшей стандартной, по которой и производится выбор скрепера и его основных размеров.

2. Тяговое усилие и мощность двигателя.

Тяговое усилие каната при рабочем ходе скрепера

, кГ (3)

и при холостом ходе

, кГ (4)

где: f₁ и f₂ – коэффициенты трения соответственно транспортируемого груза и скрепера о почву выработки (при транспортировании руды f₁ = 0,6 ÷ 0,8; f₂ = 0,4 ÷ 0,6);

= 1,4 ÷ 1,5 – коэффициент неучтенных сопротивлений (трение каната, сопротивление на роликах и др.).

Тяговое усилие на рабочем канате при зачерпывании материала

, (5)

где: - коэффициент дополнительных сопротивлений при зачерпывании; для скальных пород средней крепости = 1,5 ÷ 1,6, а для крупнокусковой и плохо взорванной породы = 2,2.

По максимальному тяговому усилию (рабочий ход) и запасу прочности т = 4,5 ÷ 6,0 определяют разрывное усилие каната

, кГ

По этому усилию подбирают из справочника диаметр каната.

Выбор мощности двигателя скреперной лебедки производится по условиям нагрева (среднеквадратичному току) или приближенно по среднеквадратичной мощности

, кВт (6)

где ; ; , кВт

- соответственно мощность на рабочем валу при зачерпывании, рабочем и холостом ходах.

Установленная мощность двигателя

, кВт

где: = 1,25 ÷ 1,35 – коэффициент запаса мощности;

= 0,75 ÷ 0,80 – к.п.д. редуктора.