Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ работ по созданию и исследованию промежуточных приводов ленточных конвейеров 9
1.1. Основные направления совершенствования конструкций промежуточных приводов ленточных конвейеров 9
1.2. Оценка экономической эффективности применения в МБЖ различных типов промежуточных приводов 17
1.3. Анализ конструкций промежуточных вакуум-приводов 22
1.4. Анализ научно-исследовательских работ в области теории многоприводных конвейеров 33
1.5. Выводы и постановка задач исследования 38
2. Теоретические исследования промежуточного вакуум-привода 40
2.1. Задачи теоретических исследований 40
2.2. Исследование передачи тягового усилия исполнительным органом промежуточного вакуум-привода грузонесущей ленте 40
2.3. Исследование тепловых режимов работы тяговой ленты при взаимодействии с опорами скольжения коллекторов промежуточных вакуум-приводов 51
2.4. Зависимость производительности средства создания вакуума от величины объемов коллекторов и времени откачки воздуха 58
2.5. Особенности тягового расчета МПЛК с промежуточными вакуум-приводами 62
Выводы 69
3. Лабораторные исследования промежуточного вакуум-привода 70
3.1. Цель и задачи исследований 70
3.2. Лабораторный стенд и контрольно-измерительная алпаратура 71
3.3. Планирование и методика проведения лабораторного эксперимента 77
3.4. Исследование тяговой способности промежуточного вакуум-привода 85
3.5. Исследование вакуумной зоны методом зондирования 94
Выводы 98
4. Определение параметров многоприводных ленточных конвейеров с промежуточными вакуум-приводами при помощи экономико-математического моделирования 99
4.1. Цель и задачи моделирования 99
4.2. Методические основы создания экономико-математической модели расчета МШПС 100
4.3. Алгоритм расчета промежуточного вакуум-привода 106
4.4. Экономико-математическая модель расчета МІЖ 110
4.5. Результаты расчетов параметров многоприводных ленточных конвейеров 114
Выводы 124
5. Разработка и исследование опытного образца промежуточного вакуум-привода 125
5.1. Разработка конструкции и компановочной схемы опытного образца промежуточного вакуум-привода 125
5.2. Место проведения и методика исследования опытного образца 127
5.3. Результаты промышленных испытаний опытного образца 131
5.4. Расчет экономического эффекта от применения промежуточных вакуум-приводов для МІЖ в условиях шахты "Эстония" 135
Выводы 136
Заключение 138
Литература 140
Приложения
- Оценка экономической эффективности применения в МБЖ различных типов промежуточных приводов
- Исследование передачи тягового усилия исполнительным органом промежуточного вакуум-привода грузонесущей ленте
- Исследование тяговой способности промежуточного вакуум-привода
- Методические основы создания экономико-математической модели расчета МШПС
Введение к работе
Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года предусмотрено повысить уровень использования и надежность работы технических средств транспорта, ускорить внедрение непрерывных и новых специализированных видов транспорта, в частности конвейерного, в горнорудной и химической промышленности, а также увеличить выпуск горно-транспортных машин непрерывного действия большой производительности [tyu] .
В соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС и последующих Пленумов ЦК КПСС в настоящее время создаются горные предприятия повышенной производительности. Курс на укрупнение горнодобывающих производств принят как в СССР, так и за рубежом.
Запланировано строительство карьеров производительностью 150 млн.т в год и выше и рудников соответственно свыше 20 млн.т в год [8,SS].
Для того, чтобы транспортирование такого огромного количества материала не стало узким местом в технологическом процессе, необходимы мощные и надежные средства транспорта. Таковыми являются конвейерные установки. Все шире применяют конвейерные подъемники на карьерах.
Железнодорожный транспорт в некоторых случаях невозможно применять на открытых работах именно в силу того, что он не удовлетворяет требуемой производительности. Все чаще применяется так называемый комбинированный транспорт, включающий мощный конвейерный подъемник 53] и определенное число автомобилей заданной мощности [20] . В этом случае оптимальным образом используются достоинства как конвейерного, так и автомобильного транспорта.
Однако существуют схемы, которые особенно перспективны для
открытых горных работ. Они включают в себя только конвейерные установки, часть из которых является передвижными и способными изменять длину [67] . При такой схеме отсутствует автомобильный транспорт: ковшовые экскаваторы загружают полустационарные дробилки, от которых дробленая руда конвейерной цепочкой транспортируется до обогатительной фабрики. Мобильный автотранспорт требует дорог со специальным, зависящим от грузоподъемности автосамосвалов, покрытием и тщательным уходом за ним. Кроме того, особые трудности при создании сверхмощных автосамосвалов возникают в связи с высоким требованием к надежности их работы, проблемой создания шин большого диаметра, а также разработкой первичных двигателей повышенной мощности. Поэтому оправданы совершенствование и постоянно растущее применение схем конвейерного транспорта. В СССР на подземных работах существуют полностью конвейеризированные схемы (поточная технология) транспорта, например, шахта "Эстония", производительностью 6 млн.т сланца в год.
Длины конвейеров за последние годы постоянно растут, так максимальная длина конвейера в одном ставе достигла 13 ш [7ty,W] Дальнейшее увеличение длин транспортирования требует устройства каскада последовательно установленных конвейеров. Но, как отмечалось в [1, 62] срок службы лент значительно зависит от времени оборота ленты, а также от числа перегрузочных пунктов, поэтому все чаще в практике строительства длинных конвейерных линий стремятся к увеличению длин конвейеров с одним ставом. Существует предел возможности удлинения конвейеров в одном ставе, так как с ростом прочности лент растет ее толщина и линейная плотность, а значит увеличиваются диаметры приводных барабанов [2-/,62,63]
Последние годы многие отечественные и зарубежные фирмы интенсивно прорабатывают новые варианты компоновки конвейерных установок. Совершенствуются роликоопоры, приводы, ленты [7/, 7273]. Поя-
вилось более десятка одних только типов промежуточных приводов для многоприводных ленточных конвейеров (ШШК), которые в настоящее время считаются весьма перспективными, т.к. они "по крайней мере теоретически" [71] делают возможным применение конвейеров для транспортирования материалов на "бесконечные расстояния".
Так, например, использование промежуточных приводов позволило снизить число последовательно установленных конвейеров с 28 до 17 для линии длиной 206 км в ФРГ, в задачу которой входило перемещение грузов от портов до металлургических заводов Дуйсбурга/",?//.
Рассматривая варианты использования различных типов оборудования при проектировании длиннейшей транспортной линии в Сахаре, возможность применения промежуточных приводов была "оставлена в стороне" 73J , так как проблема МІЖ "еще только обсуждается" в настоящее время. Одни считают [73] , что применение очень большого числа приводных станций дорого и потребует повышенного штата обслуживающего персонала. Другие [71] утверждают, что при увеличении длины конвейера "некоторые формы промежуточных приводов становятся необходимыми".
. По мнению члена-корреспондента АН СССР, проф. Спиваковского А.0. транспортирование из глубоких карьеров полезного ископаемого должно осуществляться только с помощью МППК [57]
Многоприводные ленточные конвейеры не требуют применения конвейерных лент повышенной прочности и сверхмощных приводных станций [2.і, 65] МПЛК оказываются эффективнее при сравнении с последовательно работающими конвейерами обычного исполнения[22,67]» Это связано с тем, что при работе МПЛК значительно повышается срок службы грузонесущєй ленты, не происходит потерь сортности полезного ископаемого, становятся не нужными перегрузочные пункты, увеличивается надежность функционирования транспортных коммуникаций.
Следует ожидать существенного улучшения технико-экономических
показателей работы роторных комплексов с малыми линейными параметрами при использовании их совместно с МГШК для производства вскрышных работ наклонными слоями, когда вскрышные породы отрабатываются одним уступом с наклоном рабочего борта 10 к горизонту
[67]
В СССР и за рубежом ведутся исследования МШЕК, так, например,
под руководством проф.Штокмана И.Г. разработан конвейер МЯК, в котором грузонесущим органом служит специальная магнито-мягкая лента, приводящаяся в движение магнитофрикционными приводами [6Ц]
В США. опробованы промежуточные приводы в виде автомобильных шип [21,51] дв Англии серийно изготовляются конвейерные ленты с клиновыми выступами для улучшения сцепления грузонесущей ленты и тягового органа промежуточного привода [21] .В ФРГ, ЧССР и СССР созданы МПЖ с промежуточными приводами в виде обычных ленточных конвейеров [11,21,27,30,31,51]
Существующие типы промежуточных приводов имеют следующие недостатки: протяженный фрикционный контакт лент, а, значит, повышенную стоимость промежуточных приводов (промежуточные приводы в виде обычных ленточных конвейеров); сложность изготовления тяговой ленты (приводы с клиновым зацеплением лент, в виде автомобильных шин, с линейными асинхронными двигателями, с кардолентой, маг-нитофрикционные) [ 10,14, 21,51]
Для создания МПЯК с промежуточными приводами, обладающими наилучшими технико-экономическими показателями, необходимо сопоставление всех возможных типов таких приводов. Только таким образом можно получить объективное решение проблемы ГЛПЖ.
Однако, авторы исследований [22,26] при сравнении эффективности применения различных типов приводов не рассматршают промежуточных вакуум-приводов, несмотря на то, что вакуум-барабаны ленточных конвейеров, где использован тот же принцип работы, про-
&
шли успешные испытания и доказали эффективность их использования
Таким образом,разработка и исследование МПЛК с новыми типами промежуточных приводов является актуальной проблемой.
Целью настоящей работы является разработка надежной в эксплуатации конструкции промежуточного вакуум-привода, установление рациональных параметров его основных узлов и создание научно обоснованной методики расчета многоприводного ленточного конвейера с промежуточными вакуум-приводами.
Достоинства вакуумных приводов такие, как возможность их изготовления из серийно выпускаемых узлов ленточных конвейеров [J6]; малая длина фрикционного контакта при высоком тяговом усилии [ifj , развиваемом приводом; простота регулирования тягового усилия и другие [ Нб] , позволяют заключить, что задача исследования промежуточных вакуум-приводов и разработки по их результатам конструкции таких приводов с оптимальными параметрами является актуальной, решение которой может привести к созданию высокоэффективных конвейерных установок.
Оценка экономической эффективности применения в МБЖ различных типов промежуточных приводов
"Континентам конвейер" изготовляет ШШК с непрерывным регулированием момента электродвигателей приводов конвейеров, которые способны поддерживать требуемое плавное ускорение лент. Эти устройства согласуют показания загрузки и скорости ленты датчиков с работой асинхронных электродвигателей с фазным ротором, что позволяет снижать внутренние потери на тепловой нагрев двигателей, когда они подвержены длительной перегрузке.
Возможно в качестве ШШК использовать линейные асинхронные двигатели (ЛАД) [21] . Такое решение проблемы МШІК требует значительного изменения конструкций традиционных узлов конвейеров. Усложняются конструкции, а, соответственно и технология изготовления, как несущего органа и привода, так и става конвейера. Кроме того, имеются трудности применения ЛАД в качестве промежуточного привода: сложность удержания несущей ленты от притяжения к обмоткам статора; трудоемкость изготовления гибкой ленты, имеющей за-вулканизированные биметаллические пластины или сетки; возможность нагрева ротора выше допустимого предела и другие У,29] (таблица I.I, тип 4, 5).
Применение ШШК необходимо осуществлять уже в ближайшие годы. Поэтому представляется важным форсирование создания ШШК с промежуточными приводами, принцип действия которых основан на фрикционном взаимодействии грузонесущей ленты тягового органа привода, и компонуемыми в основном из серийных узлов конвейеров. Из таблицы I.I видно, что некоторые приводы, обладающие большими достоинствами, например, промежуточные приводы в виде приводных роликов, ЛАДов, вакуум-приводы, не получили надлежащей проверки их работоспособности.
Как отмечалось выше, в настоящее время известно 9 типов промежуточных приводов, отличающихся как способом передачи тяговых усилий, так и конструктивным их исполнением. Они представлены в таблице I.I. При наличии такого большого количества промежуточных приводов очевиден повышенный интерес решения задачи по определению эффективности применения их в МІШК. Однако проведение полного экономического сравнения эффективности использования в МПЖ различных типов приводов по минимуму приведенных затрат затруднительно.
Ниже рассмотрена предложенная автором методика, с помощью которой оказалось возможным решение изложенной выше задачи одним из эвристических методов - методом экспертных оценок.
Этот метод применен ввиду его относительной простоты, а также по причине отсутствия экономических данных по многим типам промежуточных приводов (см.табл.1.IX которые не опробованы в промышленности. Кроме того, данный метод позволяет по каждому сравниваемому варианту учесть не только экономические показатели, но и технологические и эксплуатационные, то есть получить решение многокритериальной задачи. В современной литературе по прогнозированию методу экспертных оценок уделено много внимания. Известно, например, как определить значимость оценок, коэффициент согласованности (конкордации) и как учесть компетентность каждого эксперта в анализируемом вопросе [В] . В нашем случае, при проведении предварительного исследования, использован упрощенный вариант метода "Дельфи" 10J
Предположим, требуется создать в олижайшее время, используя современную технологию конвейеростроения, МШПС для транспортиревания сухого, не налипающего на ленту груза. Груз сортированный, перемещение происходит в одном направлении. Имеются конструктивные решения по каждому из 9 типов промежуточных приводов (см. табл.1.1), тяговая способность всех приводов одинакова.
За базовый вариант принимается каскад последовательно установленных серийных ленточных конвейеров. С этим базовым вариантом сравнивается каждый МШС, имеющий свой тип промежуточного привода. Принимаем, что все типы МПЖ состоят из трех основных узлов: грузонесущей ленты, приводных станций, конвейерного става, а затраты на создание каждого МШК можно разбить на три группы. Первая группа включает затраты на строительство необходимых сооружений, монтаж и транспортирование к месту сборки узлов установки. Вторая группа включает стоимость самого оборудования. Третья группа объединяет все эксплуатационные затраты.
Анализ стоимостных отношений по всем трем группам производится для каждого узла. Эксперту предлагалось, основываясь на своем интуитивном опыте, оценить величину некоторого безразмерного отношения ] , равного f = jM , где Л LJ - стоимость L -го узла (і - 1,2,3) для / -го типа промежуточного привода (j = 1,2...10) по к -ой группе стоимостей {К = 1,2,3); Йio - стоимость с -го узла базового варианта по к -ой группе стоимостей.
Исследование передачи тягового усилия исполнительным органом промежуточного вакуум-привода грузонесущей ленте
Этим недостатком является сложность конструктивного исполнения тягового органа и нарушение работоспособности приводов в случае их загрязнения. Разработанные автором конструкции (таблица 1.3., Ш 5 и 6) отличаются простотой тягового органа и надежностью работы привода. Эти устройства будут рассмотрены ниже.
Основные достоинства промежуточных вакуум-приводов, особенности их работы и эксплуатации подробно рассмотрены в патенте США за 1953 т.[4б]дт работа является одной из первых публикаций по промежуточным вакуум-приводам, поэтому представляет интерес подробное ее рассмотрение, так как более поздние работы, например, патент ПНР (таблица 1.3, $ 4), аналогичны американской конструкции привода. їїцательность этой работы говорит о больших исследованиях, предшествующих ее опубликованию. В патенте США. предложено в качестве промежуточных приводов использовать вакуумные приводы, в которых тяговым органом могут являться соединенные в замкнутый контур цепи (таблица 1.3, В I). На цепях крепятся герметичные лотки. Каждый лоток покрыт в месте контакта с лентой рифленой резиной, имеющей замкнутый паз. Этот паз соединен с коллектором, выполненным в виде резинового рукава, разрезанного вдоль продольной оси таким образом, что штуцеры лотков, подвижные относительно коллектора, входили в него, не соединяясь с атмосферой.
Создание вакуума в коллекторе и, следовательно, в пространстве между лентой и пазами лотков ведет к тому, что лента прижимается к лоткам силой атмосферного давления, а это значительно увеличивает удельную тангенциальную силу трения. Чтобы исключить провисание ленты за приводом, которое возникает при неравномерной загрузке конвейера и во время его пуска или торможения, каждый привод снабжен датчиком контроля провеса ленты. При отклонении величины провеса ленты от номинальной на приводные двигатели поступает сигнал от таких датчиков и с помощью регулирующей аппаратуры происходит замедление (или ускорение) скорости вращения электродвигателей, что ведет к соответствующему изменению скорости движения ленты. В качестве аппаратуры управления возможны применения жидкостных реостатов или тиристорних преобразователей частоты. В рассматриваемой работе упоминаются "замедляющие двигатели", соединенные соосно с приводными электродвигателями. "Замедляющие двигатели" воспринимают показания датчиков провеса ленты и воздействуют на момент, прикладываемый к приводному барабану (звездочке) промежуточного привода.
Такая или аналогичная по функциональным значениям система регулировки представляет большой интерес, так как промежуточные приводы должны быть регулируемыми, о чем уже говорилось выше. Тяговое усилие каждого привода должно соответствовать определенному значению натяжения несущей ленты в точке ее сбегания с привода/ S2]
В [Нб]справедливо отмечается недостаточность фиксации датчиками собственно одного провеса ленты, так как при этом невозможно разделение величины провисания ленты от веса груза и от изменения собственного натяжения ленты. Предложено устанавливать подпружиненные роликоопоры и связать их системой рычагов с роликом, фиксирующим провес ленты. В этом случае система регулирования будет получать сигнал, пропорциональный натяжению ленты с учетом веса груза.
Подпружиненные роликоопоры представляют собой простейшие конвейерные весы. Различных конструкции таких весов имеется достаточное количество [23]. В данном случае особые преимущества имеют так называемые "ядерные весы" фирмы Рамсей [76я]. Весы состоят из "С"-образной рамы с источником и приемником радиоактивных излучений. Излучающая головка представляет собой капсулу с двойной герметизацией, в которой помещено радиоактивное вещество. Приемником является ионная камера. Имеющийся в комплекте поставки к "ядерным весам" усилитель-индикатор позволяет получать прямой сигнал, соответствующий загрузке конвейера. Действие весов является бесконтактным: они не имеют вращающихся частей, поэтому отсутствует фрикционный износ, а эксплуатационные затраты незначительны. Простота монтажа весов, наличие индикатора-сумматора и другие их преимущества позволяют предположить, что в системе управления промежуточных приводов они могут быть незаменимы, работая в сочетании с датчиком провеса ленты любой конструкции.
Использование описанной выше системы датчиков натяжения несущей ленты делает возможным создание регулируемого промежуточного вакуум-привода, в котором сигнал от датчиков воздействует не только на момент на приводном барабане, но и на величину вакуума в коллекторе. Таким образом, сила трения между лентами может приводиться в соответствие с крутящим моментом на валу электродвигателя. Регулирование этой силы трения может также служить основанием для использования ее в качестве предохранительного элемента, который по аналогии с турбомуфтами, позволяет постепенно прилагать крутящий момент от электропривода на несущую ленту.
Предложенные автором конструкции промежуточных вакуум-приводов, как отмечалось, отличаются простотой конструкции тягового органа (ленты), которая может изготовляться из серийных лент путем свержения отверстий или фрезерованием пазов-каналов в рабочей обкладке. Конструкции коллекторов у них также несложны. Там использованы в качестве герметизирующих слоев низкофрикционные полимеры, например фтореодеркащие.
Исследование тяговой способности промежуточного вакуум-привода
Аппроксимация экспериментальных данных методом наименьших квадратов и расчет коэффициента корреляции производились с использованием мини-ЭВМ "Электроника БЗ-2І" по стандартным программам [61]. По результатам аппроксимизации данных построены графики (рис.3.12), на которых показаны зависимости изменения целевых функций от величин вакуума для обоих типов коллекторов.
В таблице 3.5 приведены уравнения регрессии и коэффициенты корреляции, описывающие совокупность экспериментальных точек линейными функциями. Анализ графиков и таблиц показывает, что выбор линейной зависимости правилен для тяговых усилий. Это подтверждает близкое группирование точек экспериментальных данных, а также высокие значения коэффициентов корреляции.
Натяжения тяговой ленты несколько хуже закоррелированы для лент Ш и 17, при этом расположение точек опытных данных относительно аппроксимирующей прямой, а также величины коэффициентов корреляции говорят о большом разбросе результатов экспериментов. Разница в замерах относительно математического ожидания в большой степени зависит от стабильности величины вакуума в сиотеме, которая для коллектора П при малых значениях вакуума часто нарушалась за счет интенсивных натеканий воздуха в коллектор по торцам лент. Кроме того, неравномерность натеканий воздуха в коллектор вызывает нарушение стационарности течения воздуха по каналам футеровки, имеющим малый объем, что, в свою очередь, вызывает изменение мгновенных значений вакуума в коллекторе и сказывается на величине суммарной силы прижатия лент к коллектору.
Опыты с лентами I и П подтверждают линейную зависимость тяговых усилий от величины вакуума, а введение в конструкцию коллектора П типа дополнительной емкости для стабилизации течения воздуха по каналам должно способствовать повышению корректности аппроксимаций этой зависимостью функциональной связи тяговых усилий й величины вакуума всех типов лент и коллекторов.
Снижение тяговых характеристик у ленты Ш типа может быть объяснено тем, что она имеет большее расстояние между отверстиями, чем лента П, и коэффициент неравномерности ленты Ш ниже, чем у лент П и ІУ. Это служит доказательством того, что рациональней увеличивать шаг отверстий, чем их диаметр.
Графики показывают, что увеличение вакуума влечет за собой повышение сил трения тяговой ленты Wh коллектор, причем, если у коллекторов П это увеличение значительно, то коллектор I имеет совсем небольшой прирост. В таблице 3.4 такой прирост у ленты ІУ равен нулю. Объяснение этому следует искать в погрешностях измерений. Увеличение давления на ролики должно вызвать рост сил сопротивления движению [3,62.,55] .
Коллектор П значительно проще по конструкции коллектора I, но, как следует из анализа таблиц и графиков, последний имеет все тяговые характеристики несколько выше. То есть реализация тягового усилия у него происходит более интенсивно. Но эксперименты показали существенный недостаток коллектора I. Он заключается в том, что обе ленты имеют между роликами провес, величина которого зависит от разрежения в системе и предварительного натяжения лент. Такой прогиб ухудшает режим работы тяговой ленты и снижает срок ее службы. В таблице 3.6 приведены величины максимального прогиба On лент над центром расстояния между роликами коллектора І в зависимости от величины вакуума. Очевидно, что более высокая тяговая способность коллектора I в сравнении с коллектором П связана с этим провесом лент, так как совместный прогиб лент вызывает относительное сдвижение лент, улучшающее условия отсоса воздуха из кольцевой щели вокруг каждого отверстия тяговой ленты. Поэтому снижение величины прогиба, которое можно осуществить уменьшением диаметра роликоопор, неизбежно повлечет за собой снижение тяговых усилий, развиваемых приводом.
Для контроля силы сопротивления движению тяговой ленты И//?, не подлежащей непосредственному замеру, а получаемой расчетным путем, производился дополнительный эксперимент, порядок проведения которого заключался в следующем: тяговая лента 2 (рис.3.1) снималась со стенда; один юнец гру зоне сущей ленты I отсоединялся от динамометра 6 и рамы 4; лента I прижималась к поверхности коллектора Зик ней с помощью винта 9 прикладывалось усилие, величина которого фиксировалась динамометром 5.
Анализ результатов дополнительных опытов (таблица 3.7) показывает, что в целом И//7, полученные в основном эксперименте (таблица 3.4) и по контрольному опыту имеют близкие значения. Из чего следует вывод о корректности проведения основного эксперимента.
Методические основы создания экономико-математической модели расчета МШПС
Лабораторные эксперименты подтвердили выводы теоретических исследований о высокой тяговой способности промежуточного вакуум-привода и позволили определить зависимость тягового усилия от величины вакуума. Сформулированные по результатам экспериментальных и теоретических исследований пути совершенствования конструкций основных узлов промежуточного вакуум-привода дают все основания полагать, что возможно создание такого привода с достаточно высокими технико-экономическими показателями работы практически для любых условий эксплуатации ленточных конвейеров.
Рекомендации по конкретному применению новых видов транспортных машин требуют проведения анализа экономической эффективности такого применения и определения области рационального использования путем сравнения технико-экономических показателей новой машины с конкурирующими вариантами [37].
Эту задачу, как отмечалось в 2.5, необходимо решать с по- мощью экономико-математической модели выбора оборудования МПЖ на основе критерия оптимальности - минимума приведенных затрат на транспортирование горной массы, что позволит обеспечить взаимосвязь расчетов технических параметров оборудования МГШК с технико-экономическими показателями его работы.
Основной целью экономико-математического моделирования является разработка методики расчета параметров МПЖ с промежуточными вакуум-приводами и определение рациональных областей их применения. Для осуществления этой цели необходимо решение следующих задач. 1. Проведение анализа известных методик расчета МІЖ и формулирование основных принципов построения новой. 2. Разработка алгоритма расчета МШІК с вакуум-приводами. 3. Выбор целевой функции, позволяющей расчитывать приведенные затраты на транспортирование сыпучих грузов МІЖ с вакуум-приводами, а также с приводами других типов. 4." Разработка экономико-математической модели, позволяющей осуществлять оптимизацию приведенных затрат на транспортирование грузов для различных наборов исходных данных на ЭВМ.. 5. Осуществление моделирования и определение по его результатам конкретных величин приведенных затрат, сравнение которых для различных типов приводов позволит выявить области эффективного их использования. Известные модели автоматизированного расчета ленточных конвейеров, разработанные школой Московского горного института, отличающиеся широтой возможностей и учетом всех режимов работы, не позволяют вести расчеты МПЛК [2.9] . Поэтому наибольший интерес при анализе моделей представляем экономико-математические модели, предложенные ИГД МЧМ СССР [г /,5V/, которые включают модель расчета МІШК с промежуточными приводами в виде обычных ленточных конвейеров. Общий анализ самой модели и результатов моделирования приведен выше ( 1.4, 2.5) где отмечалось, что важным моментом при составлении алгоритма тягового расчета МІШК является обоснование фактора для выбора отношения длины фрикционного контакта тяговой ленты идО и ведомого им участка несущей ленты (/,/). В алгоритме ИГД МЧМ СССР используется фактор прочности тяговой ленты. Это оправдано для промежуточных приводов в виде обычных ленточных конвейеров, имеющих достаточно, протяженный контакт несущей и тяговой лент, но не может служить основой для расчета МПЛК с вакуум-приводами, у которых длины тяговых лент в десятки раз меньше ( 2.5). Одной из важнейших проблем создания мощных МШЕК является повышение надежности его работы. В случае, когда величина коэффициента готовности для ШШК оказывается меньше значения этого коэффициента для каскада последовательно установленных серийных конвейеров, становится проблематичной необходимость использования МОЛК. Поэтому правильный учет надежности работы многоприводных конвейеров является весьма важным для их расчета. Согласно алгоритму расчета параметров ШШК по модели ИГД МЧМ, проверка соотношения заданной ff$ is расчетной Qp производи-тельностей конвейера осуществляется следующим образом: если где К Г. К - коэффициент готовности ШИК, то выполняется дальнейший расчет, в противном случае - выбирается большая стандартная ширина ленты. Такой метод учета надежности работы конвейеров имеет ряд недостатков. Вызывает сомнения правильность повышения ширины несущей ленты при низких коэффициентах готовности. Увеличение ширины лент влечет за собой рост приведенных затрат на транспортирование конвейерной установкой за счет повышения стоимости лент и става конвейеров, т.е. капитальных затрат. Такой подход оправдан только в том случае, когда предусмотрены аккумулирующие бункеры в местах загрузки МПЯК. Покажем, что применение ШШК позволяет значительно повысить надежность работы транспортных коммуникаций. Для этого рассмотрим возможные последствия отказа привода различных типов конвейеров.
Выход из строя привода любого конвейера, входящего в каскад последовательно установленных конвейеров, вызовет аварийную остановку всей линии. Отказ промежуточного привода МПЖ не вызовет остановки конвейера. Это объясняется перераспределением тягового усилия вышедшего из строя привода на оставшиеся /7 -/ привод. Возможность перераспределения тяговых усилий для числа приводов не более 3 доказана экспериментальными работами Дьячкова В.К [32] . Профессор Штокман И.Г. также рассматривает такую возможность, причем им предлагается рассчитывать запасы тяговой способности /fz каждого привода в зависимости от общего числа приводов п по форлуле [66] :
Опыт использования промежуточных приводов в США. и ФЕТ, ( I.I), где применяют до 12 приводов в одном МПЛК, также предполагает маловероятной остановку всей конвейерной линии при выходе из строя одного из приводов.
Учет того факта, что выход из строя одного промежуточного привода не является отказом всего МПЛК, требует рассмотрения особенностей режима работы его грузонесущей ленты. Можно считать, что сопротивление движению на любом участке конвейера пропорционально его длине. Выход из строя промежуточного привода должен привести к двухкратному повышению натяжения несущей ленты в месте набегания на соседний по ходу ее движения привод/"-/, 52/. Это должно привести к снижению запаса прочности ленты. Покажем, что 10-кратный запас прочности несущей ленты МПЛК, принимаемый при расчете, достаточен для обеспечения нормальной ее работы в любом режиме.
