|
|
В качестве исходных данных для
определения основных параметров транспортера служат геометрические размеры
поперечного сечения бруствера и его расположение относительно траншеи, а
также производительность ЭТР. При этом расчет ведут по максимальной
производительности, при которой режим работы транспортера будет наиболее
невыгодным.
Поперечный профиль бруствера, отсыпанного на
горизонтальной поверхности, приближенно можно представить в виде треугольника
( 3.2), основанием которого будет дневная поверхность грунта, внутренняя (со
стороны траншеи) сторона описана прямой, наклоненной к горизонту под углом,
равным углу естественного откоса р насыпного грунта, а форма внешней стороны
будет зависеть от крутизны
траектории полета частиц грунта в зоне бруствера. При этом
предполагается, что все частицы потока грунта сосредоточены на одной
траектории. При пологой траектории ( 3.2, а) последняя будет совпадать с
внешним контуром СВ поперечного профиля бруствера. В этом случае касательная
к внешнему контуру в самой низкой его точке будет наклонена к горизонту под
углом, меньшим угла р. Если это условие не соблюдается, то частицы грунта,
встречаясь с отсыпанной частью бруствера, будут скатываться вниз, образуя
откос, аналогичный откосу на внутренней стороне бруствера ( 3.2, б). Возможна
также промежуточная форма, когда нижняя часть внешнего, контура будет
представлена прямой BD ( 3.2, в), а верхняя — параболой CD, совпадающей с
траекторией полета грунтовых частиц.
Рассмотренные формы построены на том предположении, что
частицы грунта, формирующие бруствер, однородны и не имеют геометрических
размеров, а их траектории, как было указано, совпадают друг с другом. В
действительности в грунте содержатся глыбы, комья и камни, различающиеся
размерами, формой и массой. Они сходят с транспортерной ленты на разных
уровнях по высоте и движутся в виде грунтового потока с различной плотностью
в каждой его точке. Попадая на поверхность земли или на отсыпанную часть
бруствера, эти частицы перекатываются, соударяясь друг с другом, в результате
чего поперечное сечение бруствера получает сложную форму, отличающуюся в
деталях от описанной ранее. Наблюдения за формированием бруствера позволяют,
однако, сохранить для практических расчетов прежние допущения. Для
рассматриваемой задачи приближенные решения не дают существенных погрешностей
в конечном результате, но значительно упрощают выкладки.
Рассмотренные выше схемы поперечных сечений бруствера
будем оценивать по ширине основания. Исходя из требований сокращения ширины
полосы отвода, лучшей следует признать схему с наименьшим основанием. Этому
условию удовлетворяет поперечный профиль треугольного очертания (см. 3.2,6),
для образования которого необходимо, чтобы угол наклона к горизонту
касательной, проведенной к траектории в точке С, был не менее угла
естественного откоса р.
За начало отсчета здесь принята точка пересечения бермы со
стенкой траншеи.
Таким образом, из условий формирования бруствера с
наименьшей шириной основания траектория движения грунтовых частиц должна
проходить через точку С с координатами, представленными выражениями (3.3а и
3.36), а касательная к ней в этой точке должна быть наклонена к горизонту под
углом не менее угла естественного откоса р.
Для удовлетворения этим условиям имеются четыре параметра,
для которых возможны различные сочетания. Все они относятся к точке схода
грунта с транспортерной ленты: две координаты этой точки Хо и уо, начальный
угол ао и начальная скорость движения частиц в свободном полете, равная
конечной скорости vK этих частиц на ленте. Эти параметры связаны с
координатами вершины бруствера зависимостью
Первые три из указанных параметров являются конструктивно-
1еометрическими, а скорость vк зависит от многих параметров транспортируемого
грунта и конструкции транспортера (в первую очередь от скорости передвижения
ленты). Как будет показано ниже, с увеличением скорости растут вредные
сопротивления, а следовательно, увеличивается расход мощности привода на их
преодоление. При определенных условиях от повышения скорости можно и не
получить ощутимого эффекта. Поэтому вопрос снижения начальной скорости, а
следовательно, скорости передвижения транспортерной ленты при сохранении
заданных размеров бруствера приобретает важное значение.
Некоторого снижения скорости при прочих равных условиях,
удовлетворяющих изложенным выше технологическим требованиям, можно добиться
за счет увеличения вылета транспортера и высоты установки его верхнего
барабана. Однако это связано с ростом металлоемкости ЭТР и его габаритных
размеров, ограниченных нормами на их перевозку по железным и шоссейным
дорогам.
Резервы снижения скорости заложены также в правильном
сочетании скорости и угла схода грунта с транспортера. С увеличением этого
угла до известных пределов возрастает дальность полета частиц грунта, но
одновременно растут сопротивления передвижению грунта вместе с транспортерной
лентой, поскольку в этом случае увеличивается составляющая силы тяжести
грунта, направленная в сторону, противоположную движению.
Приближенно можно считать, что для быстроходных
транспортеров угол схода грунта с транспортерной ленты равен углу наклона
касательной к ленте в рассматриваемой точке. В действительности имеет смысл
говорить о среднем угле схода грунтового потока и угле рассеивания, который
характеризует отклонение крайних частиц от средней траектории.
Рассматриваемые углы могут изменяться: у криволинейных
транспортеров за счет изменения их вылета в результате перемещения
транспортера по цилиндрической поверхности, а у секционных транспортеров — за
счет изменения положения наклонной секции.
|