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第 9頁(yè)
英文原文
中文翻譯
刮板輸送機(jī)刮板間距的優(yōu)化分析
摘要 刮板間距的大小影響的刮板輸送機(jī)效率，因此，有必要合理的確定刮板間距。在本文中，一個(gè)刮板推力方程是獲得刮板鏈移動(dòng)時(shí)與刮板三角柱摩擦?xí)r產(chǎn)生的摩擦力的方程。然后，這個(gè)方程是描述刮板輸送機(jī)的推論和分析刮板間距的影響因素。分析刮板間距和在負(fù)荷端刮板鏈的抵抗能力與在非負(fù)荷端刮板鏈的抵抗能力的關(guān)系。實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)抵抗能力最小的刮板間距優(yōu)化。
關(guān)鍵詞 負(fù)荷端，三角柱
1、 正文
刮板輸送機(jī)是完全機(jī)械化工作面的重要機(jī)械。由于裝備制造廠的工藝發(fā)展，工作面刮板輸送機(jī)需要有高效率輸出，高輸送能力，較長(zhǎng)的運(yùn)輸距離和高可靠性。但是刮板輸送機(jī)影響到了全部運(yùn)輸過(guò)程的效率。如果刮板間距過(guò)大，刮板輸送機(jī)的工作狀態(tài)會(huì)更差。鏈節(jié)的彈性伸展導(dǎo)致鏈節(jié)的中心拉長(zhǎng)到底板和滑向一側(cè)，并且導(dǎo)致下一個(gè)刮板拉長(zhǎng)和卸煤板斷掉。因此，鏈停止，在考慮改進(jìn)遷移效率和防止鏈條斷裂的狀態(tài)下確定適當(dāng)?shù)墓伟彘g距非常重要。前者研究刮板間距缺乏系統(tǒng)性和理論性分析。在刮板間距方程的推論過(guò)程中許多因素被忽略了，尤其是刮板推送材料的過(guò)程。三角柱的材料有著重要的影響，對(duì)于刮板來(lái)說(shuō)是重要的和不可被忽略的。由于這個(gè)因素，推料刮板的應(yīng)力分析又一次被完成。在這個(gè)狀態(tài)下材料穩(wěn)定的保持在刮板的中間。刮板間距的最大值通過(guò)刮板間距方程式得到。然后，分析影響因素，并且優(yōu)化刮板間距。
圖1三角柱自由體示意圖
2、 推料刮板應(yīng)力分析
在刮板輸送機(jī)負(fù)荷運(yùn)行面，刮板輸送機(jī)移動(dòng)，推動(dòng)材料移動(dòng)，如此準(zhǔn)確的傳送材料。摩擦力存在于刮板輸送機(jī)的三角柱和刮板間。在應(yīng)力分析圖中展示出顯示了埋刮板材料推料移動(dòng)，h表示刮板的高度，F(xiàn)表示推力。以及為輸送站縱向安排散裝傾向。根據(jù)力學(xué)原理，當(dāng)推板AB的推力超出臨界值時(shí)，推板前端的粒裝物料的平衡理論被破壞。然后，在材料里發(fā)生相對(duì)的打滑，三角柱ABC被整個(gè)推進(jìn)。三角柱ACD沿著線AC，線AD和線CD滑移，三角柱ACD在滑移過(guò)程中漸漸的提高，如此產(chǎn)生一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。摩擦角和保持物料的平衡。然后我們研究摩擦角，和F的關(guān)系。假設(shè)刮板AB的寬度是B，分析畫(huà)出三角柱ABC和三角柱ACD的原理圖，每個(gè)棱角面都承擔(dān)正壓力N和摩擦力（在圖1中對(duì)應(yīng)的標(biāo)出）。因此四個(gè)三角柱ADC，A’D’C’ ，ABC和 A’B’C’的摩擦力工作線與推力F做比較。Z軸方向上每個(gè)棱面上的正壓力互相比較。
圖2刮板推移物料受力平衡
在中我們畫(huà)出了三角柱的圖解。從從長(zhǎng)度為B的三角柱體ACD受力平衡，我們推斷：
}(1)
從長(zhǎng)度為B的三角柱體ABC受力平衡，我們推斷：
} (2)
是三角柱兩端面摩擦力之和，并且。如果材料的高度一樣，
(3)
在這個(gè)方程中，為散體物料的密度，；為散體物料的側(cè)壓系數(shù)；g為重力加速度，；，為物料間的內(nèi)摩擦系數(shù)；；為物料與鋼之間的摩擦系數(shù)；，。
下面的分析同上：
(4)
(5)
(6)
(7)
引入中間變量或常量方程：
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
} (20)
上述公式得出：
(21)
是保持材料平衡的最大值為：；推論，：從}推論出變量，。帶入方程（5），我們提出。
假設(shè)刮板間距為L(zhǎng)，確保兩個(gè)刮板器之間的物料穩(wěn)定性，刮板推力應(yīng)保持低于，因此：
(22)
根據(jù)上述公式，帶入分析，h 和 H的關(guān)系。
從圖3可知，當(dāng)h是0.114米及其他參數(shù)保持不變，H的增大，趨于水平。當(dāng)；當(dāng)是時(shí)，；當(dāng)是時(shí)，。
從圖4可知，當(dāng)是時(shí)，及其他參數(shù)保持不變，H的增大，趨于水平。當(dāng)h是0.114米時(shí)，；當(dāng)h是0.090米時(shí)，；當(dāng)h是0.150米時(shí)，。
圖3隨著和變化規(guī)律
圖4隨著h和變化規(guī)律
3、鏈上負(fù)載和非負(fù)載端運(yùn)行阻力計(jì)算與分析
分析和計(jì)算，主要包括：移動(dòng)刮板鏈和材料（在非穩(wěn)定狀態(tài)）上負(fù)載方面的阻力，鏈移動(dòng)（考慮到非負(fù)載底板移動(dòng)）在非負(fù)載端的阻力。
3.1鏈移動(dòng)在負(fù)載和非負(fù)載端
在保持材料穩(wěn)定性的狀態(tài)下，材料隨著刮板鏈同步前進(jìn)：。如果，這兩個(gè)都會(huì)達(dá)到臨界狀態(tài)。如果，材料與刮板鏈以不同的速度前進(jìn)，鏈速大于材料的速度。暫時(shí)，刮板的抵抗力：?？蛰d狀態(tài)下，我們能夠計(jì)算在負(fù)荷面單位長(zhǎng)度上的抵抗力：
滿載狀態(tài)下：
} (23)
以上方程：W代表單位長(zhǎng)度上的移動(dòng)量，N；、代表在單位長(zhǎng)度上刮板和物料的寬度，kg／m；代表摩擦系數(shù)；代表向上移動(dòng)時(shí)和向下移動(dòng)時(shí)的運(yùn)輸裝置的角度。、、代表鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)，煤與鋼的摩擦系數(shù)，煤與煤的摩擦系數(shù)。代表原材料的密度kg／m3。代表應(yīng)力系數(shù)。H代表材料的高度。h代表刮板的高度。
空載狀態(tài)下：
(24)
以上方程：代表刮板間距，B·b代表刮板向上（或向下）時(shí)的面積，； B代表刮板長(zhǎng)度，m；b代表刮板寬度，m．其他的符號(hào)與以前的部件相同。
3．2 負(fù)荷端鏈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的抵抗力
如果在空載運(yùn)行時(shí)底板上沒(méi)有材料，簡(jiǎn)單的計(jì)算它的抵抗力。就是，。但是在刮板鏈移動(dòng)過(guò)程中，材料經(jīng)常被帶到回程的那一邊。因?yàn)榛爻替溸\(yùn)行在封閉的底板內(nèi)，刮板輸送機(jī)卸載有兩個(gè)方法，如圖5所示
在圖5（a），中間板不承受材料的擠壓，在此條件下W是：
(9)
圖5回空側(cè)有物料工況
圖6材料壓力分布示意圖
圖5(b)展示了中間板承受材料壓力的狀態(tài)。圖6展示了壓力分布。根據(jù)物理力學(xué)理論，假設(shè)每一個(gè)底板的寬度都是，kg和鏈的單位寬度是，kg／m。
圖7刮板輸送機(jī)回空側(cè)單位長(zhǎng)度運(yùn)行阻力
(25)
假設(shè), ；， 。圖7顯示刮板鏈運(yùn)行時(shí)的抵抗力和刮板空間的關(guān)系。從圖7，我們可以得知當(dāng)時(shí)，運(yùn)行阻力改變的非常明顯。并且當(dāng)運(yùn)行阻力變的更大時(shí)，整個(gè)的運(yùn)輸裝置的效率相應(yīng)的變的更低。因此當(dāng)運(yùn)行阻力變小時(shí)，也就是當(dāng)時(shí)，在單位長(zhǎng)度上的運(yùn)行阻力最小和效率更高。更好的優(yōu)化了刮板間距。
4 、結(jié)論
（1）我們分析了刮板輸送機(jī)的負(fù)載側(cè)推刮材料移動(dòng)的壓力過(guò)程，考慮到摩擦力是兩個(gè)面承擔(dān)，獲得一個(gè)更廣泛的刮板推力方程，并且推論刮板間距最大值的方程。
（2）我們分析了刮板間距改變的趨勢(shì)，考慮到輸送機(jī)縱向排列傾角，刮板高度和材料高度。當(dāng)，；當(dāng)h=0．114m，；
（3）在非穩(wěn)定的工作條件下刮板輸送機(jī)的負(fù)荷面和非負(fù)荷面的鏈的移動(dòng)阻力利用于刮板間距上，當(dāng)運(yùn)行阻力最小，也就是時(shí)，單位長(zhǎng)度上的運(yùn)行阻力最小并且運(yùn)輸效率最高。
文獻(xiàn)：
[1]J．Mao，G．X．Li．，Research on dynamic action analysis and controlling theory of scraper conveyer，Liaoning University Press，(2006)．
[2]x．R．Zhong，“New calculating method of scraper conveyer moving resistance”．Coal technology，(11) 46-48，(2005)．
[3]C．Fu．Design and calculation for scraper conveyer，interiorliterature，(1997)．
[4] Prof．Dr．-lng，Dr．mont，Dr．techn，Die Mechanik des Forderers(Teil I)． Bernhard Sann， Aachen Fordertechnik．bergbaul／81．
[5]Prof．Dr．-lng，Dr．mont，Dr．techn，Die Mechanik desForderers (Teil I)． Bernhard Sann， Aachen Fordertechnik．bergbau4／81．