Основные понятия. Виды производительности. Графики

Определение: производительность – количество груза, перемещаемого в единицу времени. Размерности – массовая – т/ч (мин, см. сутки); объемная – м³/ч (мин, см. сутки). Иногда измеряется условными единицами транспортной работы (тоннокилометры) – ткм/ч, ткм/см, ткм/сутки.

Графики (рис. 4.1) изменения количества груза (гр. 1) и производительности (гр. 2, 3, 4) в течение машинного времени для трех возможных видов грузопотока: непрерывных – неравномерного а и равномерного б, прерывного в. Обращается главное внимание, что конечный результат одинаков, однако производительности потоков в разное время разные.

Графики могут быть получены путем непрерывного измерения массы в конечном пункте транспортирования, а графики – путем дифференцирования графика или другими способами (см. 4.4).

Понятия: машинное время – суммарное время работы машины непрерывного действия (даже вхолостую) за смену ; рабочее время – суммарное время работы транспортного средства периодического действия (включает и все технологические остановки за рабочие циклы).

Виды производительности:

– мгновенная , т/ч – значение ординаты в любом месте на графиках 2 и 3 (рис. 4.1). Понятие имеет смысл только для средств непрерывного действия (конвейеры);

Рис. 4.1. Графики количества поступающего (транспортируемого) груза 1 и производительности грузопотоков 2, 3, 4 при непрерывной не равномерной , непрерывной равномерной и циклической подаче (транспортировании) его

– средняя , т/ч – может определятся для любого отрезка времени , за который перемещено , кг груза;

– теоретическая – максимальная, определяемая характеристикой (возможностью) машины;

– эксплуатационная – средняя производительность за общее время (обычно смена, сутки, год). Она учитывает и все простои, а не только машинное или рабочее время и никак не отражает неравномерность грузопотока в течение этого времени. Эта производительность зависит не только от теоретической (от возможности машины), а и от уровня организации работы вообще, определяющего потери времени и не на транспортирование.

Выбор транспортных машин (средств) производится по соотношению: , где – расчетный грузопоток.

4.2. Теоретическая производительность установок (машин) периодического действия.

Груз транспортируется из п. А в п. Б порциями, в сосудах. За каждый цикл (рис. 4.2, а) перемещается состав из сосудов, грузоподъемность каждого – , кг. Длина транспортирования , м, скорости (технические) с грузом и вхолостую , м/с. Время цикла

, с (4.1)

где – коэффициент уменьшения расчетной скорости движения (разгоны, торможения, другие замедления скорости за рейс); – время суммарной паузы за цикл (приценка – оценка сосудов, погрузка – разгрузка, маневры и т.п.), с.

Рис. 4.2. К определению производительности средств периодического а)

и непрерывного б) действия

Теоретической производительностью считают среднюю за время цикла:

, кг/с; , т/ч , т/ч. (4.2)

зависит от длины .

Внимание: в формуле 4.2 – кг, – с, а ответ т/ч.

4.3. Теоретическая производительность установок непрерывного действия.

На длине , м масса груза , кг, а скорость его движения м/с, (рис. 4.2, б).

Теоретическая производительность

, кг/с или , т/ч, (4.3)

где , кг – погонная (линейная, на 1 метре) масса груза

, кг/м.

Из выражения (4.3) видно, что при заданном , м/с теоретическая максимальная производительность определяется предельным (наибольшим) значением , кг/м. Оно () на транспортных установках непрерывного действия ограничивается или вместимостью (емкостью) грузонесущего органа (при некотором значении груз переполняет, например, конвейер и начинает с него ссыпаться) или силовыми факторами (при некотором и большой длине транспортирования превышается допустимая нагрузка по прочности тягового органа – ленты, цепи, или предельная мощность двигателя).

4.3.1. По вместимости грузонесущего элемента (приемная способность).

Дано: , м/с; – плотность груза в насыпке т/м³, – угол откоса материала в движении, размеры грузонесущего органа. Определить теоретическую производительность , т/ч по вместимости грузонесущего элемента (ленты, желоба).

На отрезке длиною , м конвейера перемещается груз, массой

, т; (4.4)

Линейная масса груза

, т/м, кг/м (4.5)

где – площадь поперечного сечения (рис. 4.3) груза на грузонесущем органе (ленте, желобе), м²

. (4.6)

Здесь – теоретическая площадь сечения струи при транспортировании по горизонтали, ограниченная снизу несущим органом, а сверху линиями откоса в движении, м²;

– коэффициент заполнения теоретической площади сечения (недозаполнение, переполнение).

В ряде случаев определяют по площади желоба (рис. 4.3, б)

, м², (4.7)

тогда . После подстановки в (4.3) имеем

, т/ч (4.8)

или

, т/ч. (4.9)

Рис. 4.3. К расчету производительности установок непрерывного действия

4.3.2. По силовым факторам.

Теоретическая производительность , посчитанная по емкости грузонесущего органа, является максимальной и, как видно из формул, не зависит от длины транспортирования. Это справедливо до тех пор, пока при некоторой предельной длине не будет использован один или оба силовых фактора (прочность тягового органа или мощность привода). Если требуется увеличить длину больше, чем эта предельная, приходится снижать производительность (погонную нагрузку). В этом случае длина (предельная) уже будет зависеть от погонной нагрузки материала (производительности). При работе с использованием силовых факторов, увеличивая длину и уменьшая (до нуля) погонную нагрузку , мы достигаем такого значения (рис. 4.3, г), при котором конвейер сможет работать только вхолостую .

При длине , можно иметь какое-то значение , увеличивающееся с уменьшением до предельного значения (предельной производительности по емкости грузонесущего органа).

Здесь для определения теоретической производительности задачу решают методом попыток: задаются каким-либо , производят тяговый расчет и проверяют мощность двигателя и запас прочности тягового органа.

Формулы для определения по силовым факторам из-за их сложности обычно не употребляют.

На рис. 4.3, г) линия АВС показывает зависимость от с учетом ограничений как по емкости грузонесущего органа (АВ) – здесь не зависит от , – так и по силовым факторам (ВС), где зависит от длины. В паспортах машин обычно эти зависимости вычерчиваются в координатах – (угол наклона) и называются «графиками применимости» (рис. 4.3, д).

Рекомендуемая литература:

1. Біліченко М.Я. Основи теорії та розрахунки транспортних засобів механізації переміщення вантажів шахт. Навчальний посібник - Дніпропетровськ: НГУ, 2002. –102с. (стр.)

2. Транспорт на горных предприятиях / Под ред.. проф, Б.Л. Кузнецова. М.: Недра, 1976, - 552 с. (стр.)

3. Основные положения по проектированию подземного транспорта для новых и действующих угольных шахт. - М,: ИГД им. А.А. Скочинского, 1986, - 355 с.

4. Шахтный транспорт шахт и рудников: Справочник / Под ред. Г.Я. Пейсаховича, И.Л. Ремизова. - М.: Недра, 1985. - 565 с.

Рис. 4.1. Графики количества поступающего (транспортируемого) груза 1 и производительности грузопотоков 2, 3, 4 при непрерывной не равномерной , непрерывной равномерной и циклической подаче (транспортировании) его

Рис. 4.2. К определению производительности средств периодического а)

и непрерывного б) действия

Теоретическая производительность установок периодического действия

Время цикла

, с

где – коэффициент уменьшения расчетной скорости движения (разгоны, торможения, другие замедления скорости за рейс); – время суммарной паузы за цикл (приценка – оценка сосудов, погрузка – разгрузка, маневры и т.п.), с.

Теоретической производительностью считают среднюю за время цикла:

, кг/с; , т/ч , т/ч.

зависит от длины .

Теоретическая производительность установок непрерывного действия

На длине , м масса груза , кг, а скорость его движения м/с, (рис. 4.2, б).

Теоретическая производительность

, кг/с или , т/ч,

где , кг – погонная (линейная, на 1 метре) масса груза

, кг/м.

Рис. 4.3. К расчету производительности установок непрерывного действия

По вместимости грузонесущего элемента (приемная способность)

На отрезке длиною , м конвейера перемещается груз, массой

, т;

Линейная масса груза

, т/м, кг/м

где – площадь поперечного сечения (рис. 4.3) груза на грузонесущем органе, м²

.

Здесь – теоретическая площадь сечения струи при транспортировании по горизонтали, ограниченная снизу несущим органом, а сверху линиями откоса в движении, м²;

– коэффициент заполнения теоретической площади сечения.

В ряде случаев определяют по площади желоба (рис. 4.3, б)

, м²,

тогда .

, т/ч

или

, т/ч.

Дата добавления: 2014-01-06