Задача 1

Условие задачи

Дано

Установить расчетом основные эксплуатационные параметры канатного ускорителя. Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Длина коридора, м, L	200	250	300	350	400	380	280	360	320	240
Расстояние между боковыми сортировочными воротами, м, LB	16	18	20	22	24	22	20	18	16	18
Производительность ускорителя, тыс.м3	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	4,0	3,3	3,8	3,2	3,6
Коэффициент использования рабочего времени,	0,5	0,8	0,6	0,7	0,5	0,8	0,7	0,6	0,5	0,8
Средний диаметр бревна, м, d	0,18	0,20	0,22	0,24	0,26	0,24	0,18	0,20	0,22	0,26
Средний объем бревна, м3, g	0,22	0,24	0,26	0,28	0,30	0,28	0,22	0,24	0,26	0,28
Возвышение приводного и натяжного шкивоф над водой, м, h	1,0	1,0	1,1	1,2	1,1	1,0	1,2	1,1	1,0	1,2
Максимальное возвышение бревен над водой, м, а	0,20	0,21	0,22	0,21	0,22	0,26	0,28	0,22	0,20	0,25
Ширина коридора, м, в	8,5	8,0	8,5	8,0	8,5	8,0	8,5	8,0	8,5	8,0

Задание на выполнение работы

В настоящей работе предлагается рассчитать следующие параметры канатного ускорителя.

1. Скорость движения канатов ускорителя.
2. Диаметр канатов.
3. Тяговое усилие привода.
4. Монтажное натяжение одной ветви каната.
5. Нагрузка на натяжную и приводную станции.
6. Мощность привода.

Кроме вышеперечисленных расчетов на схеме канатного ускорителя, расположенного в главном сортировочном коридоре, обозначить основные узлы и проставить размеры соответственно заданным и полученным в результате проведённых расчётов. Знать принцип работы ускорителей подобного рода.

Указания по решению

Двухтросовый канатный ускоритель предназначен для продвижения поперечной щети бревен по коридорам и дворикам сортировочно-сплоточных сеток. Его применяют и для перемещения пучков в сортировочных коридорах.

Ускоритель перемещает бревна за счет силы трения каната о щеть, установленную, как правило, поперек сортировочного коридора.

Предполагается, что приводная станция ускорителя располагается в нижнем по ходу брёвен конце коридора.

Расчёты следует производить в той последовательности, в которой поставлены вопросы.

1. С некоторым упрощением скорость движения канатов к можно принять равной скорости движения бревен поперечной щети в сортировочном коридоре V_бр , поэтому она может быть вычислена по зависимости, которая служит для определения пропускной способности коридора при движении бревен поперечной щетью: ,
где v_К=v_бр - скорость движения бревен, м/с; q - средний объем бревна, м³;- коэффициент использования рабочего времени; n = 1,50 - коэффициент, учитывающий неплотность щети; d - средний диаметр бревна, м.

2. Диаметр канатов ускорителя определяется из условия равенства силы трения нижних ветвей канатов о бревна: и сопротивления движению поперечной щети бревен по воде: ,
где = 0,3 - коэффициент трения каната о щеть бревен, учитывающий шероховатость бревен, гибкость каната, его конструкцию и расстояния между бревнами щети; Р - сила тяжести одного метра каната, н/м; L_K - длина нижней ветви каната, принимается в расчете равной длине коридора, м; f_Щ = 0,02 - коэффициент сопротивления движению однорядной поперечной щети бревен в воде; L_Щ - длина щети, равная длине коридора, м; в - ширина перемещаемой щети бревен, которая может быть принята равной ширине коридора по заданию, м; = 1000 - плотность воды, кг/м³; v₀ - относительная скорость движения бревен поперечной щети, м/с; для рассматриваемой задачи v₀ = v_K = v_бр.

Из приведенных выше формул следует определить силу тяжести одного метра каната, который должен быть установлен для перемещения бревен с необходимой скоростью v_бр, обеспечивающей заданную производительность сортировочного коридора.
Пользуясь справочником, в соответствии с ГОСТом, по силе тяжести одного метра каната определяются его диаметр и конструкция.

3. Тяговое усилие привода, необходимое для перемещения поперечной щети бревен, равно общему сопротивлению рабочих канатов и с достаточной для практики точностью может быть определено по приведенной формуле: ,
где К = 2,0 - коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления при движении канатов.

4. Монтажное натяжение одного каната определяется из условия неприкасания верхней ветви к бревнам при полном заполнении коридора бревнами и выражается зависимостью: ,
где L_B - расстояние между роликами, поддерживающими верхние ветви каната. Для ускорителей, устанавливаемых в сортировочных коридорах, это расстояние принимается равным расстоянию между боковыми воротами, м; L_B - расстояние между роликами, поддерживающими нижние ветви каната. Это расстояние, как правило, принимается равным расстоянию между роликами, поддерживающими верхние ветви каната, м; t - допустимая величина стрелы провеса верхних ветвей канатов, м; она определяется из следующей зависимости: ,
где h - возвышение приводного и натяжного шкивов над водой, м; a - максимальное возвышение бревен над водой, м.

5. Нагрузка на натяжную станцию равна удвоенному монтажному натяжению двух канатов ускорителя: .

Нагрузка на приводную станцию равна сумме удвоенного монтажного натяжения двух канатов и тягового усилия привода: .

6. Мощность привода ускорителя с достаточной для практики точностью определяется по формуле, выражающей ее зависимость от тягового усилия привода, скорости движения канатов и к.п.д., квт: ,
где = 0,7 - к.п.д. привода.