刮板輸送機鏈條安全系數(shù)計算方法的探討

1、󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁江󰀁西󰀁煤󰀁炭󰀁科󰀁技󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁♦

2、41;󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁JIANGXICOALSCIENCE&TECHNOLOGY2010年第2期NO󰀁2󰀁󰀁2010刮板輸送機鏈條安全系數(shù)計算方法的探討紀中元(龍煤集團鶴崗分公司振興煤礦運輸區(qū),黑龍江鶴崗154100)中圖分類號:TD528+.3󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文獻標識碼:B文章編號:1006-2572(

3、2010)02-0115-03DiscussiononComputingMethodsofSafetyCoefficientofChainofScraperConveyorJiZhongyuan(TransportationDept.ofZhenxinColliery,HegangBranch,LongmayMiningGroupCo.,Ltd,Hegang,Heilongjiang,154100)0󰀁引言礦用高強度圓環(huán)鏈是煤礦井下刮板輸送機關鍵性零件之一,是保證刮板輸送機在井下正常運轉,確?；夭晒ぷ髅孢B續(xù)生產(chǎn)的關鍵。因此,要求輸送機選用的圓環(huán)鏈應具有良好的機械性能和足夠的強度

4、,保證不發(fā)生斷鏈事故。鏈條的破斷型式基本有兩種。一是強力斷鏈,即所受沖擊力超過其靜態(tài)破斷載荷,突然斷裂;另一種是疲勞斷鏈,受力小于靜態(tài)破斷載荷,但由于長時間承受脈動載荷,發(fā)生疲勞破壞。上述造成圓環(huán)鏈鏈條破斷的動態(tài)載荷,在刮板輸送機運行中是復雜多變、不易預計的。因此,在刮板輸送機設計時,所選用圓環(huán)鏈的機械強度,要求有一定的安全裕度,即所選圓環(huán)鏈的破斷強度比施加在圓環(huán)鏈上的最大拉力要大出一定倍數(shù),滿足規(guī)定的安全系數(shù),以保證刮板輸送機的可靠性。本文通過對我國現(xiàn)在通用的刮板輸送機鏈條安全系數(shù)計算方法,以及在計算中所考慮的安全因素進行分析,發(fā)現(xiàn)我國現(xiàn)有鏈條安全系數(shù)計算方法不夠科學,其計算結果不能真正代表

5、刮板輸送機鏈條的安全裕度,存在虛假現(xiàn)象。進而在分析論證的基礎上,提出新的刮板輸送機鏈條安全系數(shù)計算基礎,以及應該考慮的各種因素,并推薦鏈條安全系數(shù)新的計算公式及最小安全系數(shù)。󰀁󰀁󰀁󰀁鏈條負荷分配不均勻系數(shù),單鏈󰀁󰀁=1,雙鏈󰀁󰀁=0.8330.91;1.2󰀁󰀁󰀁動張力系數(shù);Smax󰀁󰀁󰀁刮板鏈的最大靜張力(kN)。經(jīng)對上式分析,可以發(fā)現(xiàn)如下問題:1)現(xiàn)有鏈條安全系數(shù)計算公式

6、中的鏈條最大靜張力是根據(jù)輸送量、輸送機長度、摩擦系數(shù)、鏈速等因素,按逐點計算法得出的。計算方法比較繁瑣,其計算值代表刮板鏈和貨載的最大移動阻力,刮板輸送機電動機將克服這個阻力,移動阻力值與電動機功率并沒有直接關系,不能代替電動機施加給鏈條的最大牽引拉力。因此,用移動阻力計算出的鏈條安全系數(shù)能否準確反映鏈條的安全裕度值得懷疑。據(jù)此所給出的鏈條安全系數(shù)計算方法不夠科學,使用現(xiàn)有計算公式所獲得的計算結果將會產(chǎn)生不符合實際的現(xiàn)象,這一點將在后面的計算實例中進一步加以說明。2)現(xiàn)有的計算公式是以鏈條內(nèi)的靜拉力為其計算基礎,并考慮了鏈條拉力不均勻系數(shù)和動張力系數(shù),但沒有考慮到鏈條由于經(jīng)常刮卡而產(chǎn)生的沖擊負

7、荷等因素,因而不夠全面,使計算結果可靠程度減小。2󰀁推薦鏈條安全系數(shù)計算方法1)計算程序首先,根據(jù)刮板輸送機的主要參數(shù):輸送量、長度、鏈速等,計算出刮板鏈的最大移動阻力,并用它來選擇輸送機所需要電動機功率,然后用已選定的電動機功率,驗算所選用圓環(huán)鏈的安全系數(shù)。2)在鏈條安全系數(shù)中,應當考慮的因素(1)在輸送機刮板鏈組件中,開口連接環(huán)或扁平連環(huán)的破斷強度與其相同規(guī)格的圓環(huán)鏈破斷強度之比為0.91󰀁現(xiàn)有鏈條安全系數(shù)計算方法的分析我國現(xiàn)在通用的鏈條安全系數(shù)計算公式為:n=󰀁3.5(1)1.2Smax式中:󰀁Sp󰀁b

8、3041;󰀁單根圓環(huán)鏈破斷拉力(kN);i󰀁󰀁󰀁鏈條數(shù);󰀁(見標準MT71-91,MT99-91和GB/T12718-91),因此,鏈條安全系數(shù)中,應當考慮1.11(1/0.9)倍的安全裕度。(2)刮板輸送機在實際工作中,將承受沖擊負荷,有時甚至于刮板鏈被卡住,在這種情況下,電動機的最大轉矩將全部施加于鏈條上。因此,在鏈條安全系數(shù)計算中,這種因素必須考慮,以保證鏈條運行的可靠性。建議計算中,應以電動機的顛覆力矩系數(shù)值增加其傳動功率2.5倍。(3)雙鏈刮板輸送機受力不均勻系數(shù)。此項因素是考慮兩刮板間的兩條鏈段固有長度

9、不同,以及經(jīng)過輸送機彎曲段時兩條鏈子彈性伸長不同,致使兩條鏈子受力不均勻,建議此項系數(shù)按原計算公式中取值考慮。(4)鏈條內(nèi)動負荷系數(shù)。建議仍按1.2,即動負荷為靜負荷的20%。(5)電動機施加在圓環(huán)鏈上的最大牽引力不能超過鏈條的最大工作載荷。為保證鏈條運行時,其變形量在彈性范圍內(nèi),不產(chǎn)生永久變形,鏈條與鏈輪正常嚙合,鏈條的最大工作載荷不能超過其彈性極限。為增加可靠性,建議取最大工作載荷為彈性極限的75%,即為試驗載荷的75%(鏈條的試驗載荷接近其彈性極限)。根據(jù)我國圓環(huán)鏈標準,各種規(guī)格圓環(huán)鏈的破斷載荷與試驗載荷之比平均為1.25,因此,鏈條的破斷載荷應為其最大工作載荷的1.7倍(1.25

10、83041;1/0.75)。3)鏈條最小安全系數(shù)將上述各種安全因素(除(3)外)的系數(shù)值相乘得最小安全系數(shù):󰀁n󰀁=1.11󰀁2.5󰀁1.2󰀁1.7=5.664)本文推薦鏈條安全系數(shù)計算公式n=(i󰀁Sp󰀁󰀁)/S󰀁5.7S=(N󰀁󰀁)/V式中:Sp󰀁󰀁󰀁單根鏈條破斷載荷(kN);i󰀁󰀁󰀁鏈條數(shù);󰀁♦

11、41;󰀁󰀁鏈條載荷分配不均勻系數(shù);單鏈󰀁=1;雙鏈󰀁=0.8330.91;S󰀁󰀁󰀁最大牽引力(kN);N󰀁󰀁󰀁刮板輸送機電動機總功率(kW);V󰀁󰀁󰀁鏈速(m/s);󰀁󰀁󰀁󰀁效率,󰀁=0.75。取為5.73󰀁計算實例為了分析對比,以國內(nèi)現(xiàn)有幾種型號的刮板輸送機為例,用各自的技術參數(shù)分別以原有計算

12、公式(1)和本文推薦公式(2),計算其安全系數(shù),獲得的計算結果列于表1。表1󰀁國內(nèi)幾種機型刮板輸送機鏈條安全系數(shù)計算主要技術參數(shù)序號123456789101112輸送機型號SGB630/60SGB630/80SGW-80TSGW-150CSGZ764/264SGZ764/320SGZ730/264SGD630/180SGD630/220SGD730/180SGD730/220SGD730/320輸量(t/h)200200150250900900600350350500500700長度(m)120160160200200200200200200200200200功率(kW)鏈速(

13、m/s)6080801502643202641802201802203200.850.850.860.8681.00.950.950.920.920.920.920.93鏈條規(guī)格雙邊󰀁14󰀁50雙邊󰀁14󰀁50雙邊󰀁18󰀁64雙邊󰀁18󰀁64雙邊󰀁26󰀁92雙邊󰀁26󰀁92雙邊󰀁26󰀁92單󰀁26󰀁92單󰀁26󰀁

14、;92單󰀁26󰀁92單󰀁26󰀁92單󰀁30󰀁108安全系數(shù)計算結果原計算方法5.13.97.94.33.23.13.96.06.03.93.93.9本文建議方法7.95.99.85.37.86.17.45.84.75.84.74.4󰀁󰀁從表1計算結果可以看出:1)按原有計算公式(1)計算,五種單鏈刮板輸送機鏈條安全系數(shù)都滿足要求,而用本文推薦公式(2)計算,五種單鏈刮板輸送機只有兩種鏈條安全系數(shù)滿足要求,有三種達不到要求。但根據(jù)煤礦實際使用情況統(tǒng)計表明,單鏈刮板輸送機

15、斷鏈事故比較頻繁。由此證明原有計算法與實際情況不符,而本文推薦公式(2)計算結果與實際情況相符合。2)使用原有鏈條安全系數(shù)計算法所得結果,不能反映鏈條安全裕度的真實情況,可得出與實際情況不符合的結果。(1)當兩臺刮板輸送機主要技術參數(shù)相同,所選用的圓環(huán)鏈規(guī)格也相同,而它們的電動機功率不同時,使用現(xiàn)有公式(1)計算卻可獲得相同的鏈條安全系數(shù),例如表1中序號5、6和8、9兩對輸送機既是如此(表1中序號5和6的安全系數(shù)結果略有差異,是由于兩種輸送機鏈速差異而致)。采用本文推薦公式進行計算,鏈條安全系數(shù)是隨著輸送機電動機功率值的大小而不同,電動機功率小的鏈條安全系數(shù)大,電動機功率大的鏈條安全系數(shù)小。(

16、2)當兩臺輸送機電動機功率和所選用圓環(huán)鏈規(guī)格完󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁江󰀁西󰀁煤󰀁炭󰀁科󰀁技󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁&

17、#983041;󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁JIANGXICOALSCIENCE&TECHNOLOGY2010年第2期NO󰀁2󰀁󰀁2010單體液壓支柱腐蝕失效形式的探討顏󰀁霞(黑龍江龍煤集團機械裝備公司鶴崗分公司,黑龍江鶴崗154103)中圖分類號:TD355+.3󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁&

18、#983041;文獻標識碼:B文章編號:1006-2572(2010)02-0117-02DiscussiononCorrosionFailureModeofSingleHydraulicPropYanXia(HegangBranch,HeilongjiangLongmeiGroupMechanicalEquipmentCo.,Hegang,Heilongjiang154103)0󰀁引言礦用單體液壓支柱在井下使用過程中存在的主要問題是腐蝕嚴重、壽命短,在一些水質惡劣的礦井中一般壽命僅68個月,有的更短。因此,研究支柱的失效機理,為制造和修復提供理論依據(jù),有著重要的生產(chǎn)實踐價值和社會經(jīng)濟意義。本文在進行了大量實地調查研究,對一些礦井環(huán)境介質的取樣分析、對典型失效支柱進行金相和電子顯微分析的基礎上,提出了鍍鉻單體支柱失效原因和腐蝕破壞機理?，F(xiàn)象。1󰀁缸筒2󰀁Y型圈3󰀁活塞4󰀁導向環(huán)5󰀁活柱圖1󰀁單體支柱示意圖1)活柱表面腐蝕國產(chǎn)支柱材料為27SiMn,組織狀態(tài)為回火索氏體,支柱表面經(jīng)電鍍處理以提高其抗蝕性,鍍層為0.04mm0.05mm銅基底上復鍍0.01mm0.02mm硬鉻?；钪砻驿P蝕形式主要有:鍍層水痘狀凸起的鼓泡(鼓泡直徑約5mm10mm,高