ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e r i a : GÓRNICTWO z . 3 7
__________ 1969 Nr k o l . 246
JAN RYNIK
ROZKŁAD NAPIĄĆ W UKŁADACH POCIĄGOWYCH Z ŁAŃCUCHEM ROZPIfTYM WZDŁUŻ CZOŁA WYROBISKA
S t r e s z c z e n i e . N a p i ę c i e w s t ę p n e j e s t
¿ r ó d ł e m p o w s t a w a n i a w ł a ńo uo hu p o o i ą g o - wym z n a c z n y c h nadwyżek s i ł s t a t y o z n y o h .
. Wykazano, ż e p r z e z w ł a ś c i w y d obór kom
p e n s a t o r ó w s p r ę ż y s t y o h można maksymal
n i e o g r a n i o z y ć w i e l k o ś ć t y o h s i ł . Wyprowadzono pods tawowe z a l e ż n o ś c i o k r e ś l a j ą c e r o z k ł a d n a p i ę ć w ł a ó o u o h u poci ągowym i n i e z b ę d n ą w i e l k o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o o r a z c h a r a k t e r y s t y k i kom
p e n s a t o r ó w s p r ę ż y s t y c h .
1 . Wstęp
D z i ę k i l i c z n y m z a l e t o m c i ę g n o ł a ń c u c h o w e j e s t p o w s z e c h n i e s t o sowane w n o w o c z e s n y c h w r ę b i a r k a c h i k omb a j n ac h .
N a j c z ę ś c i e j s t o s o w a n y j e s t u k ł a d p o ci ą g o w y z ł ańc uc he m r o z p i ę tym wz dł uż c z o ł a w y r o b i s k a Cr ys. 1 ) .
___ L
R y s . 1 . Ukł ad p o c i ą g o w y z sztywnym umocowaniem końoów ł a ń c u o h a
Ukł ady t e s t o s o w a n e z a s a d n i o z o w ś c i a n a c h ze w z g l ę d u na z nacz ne d ł u g o ś o i w y r o b i s k a c h a r a k t e r y z u j ą s i ę dużymi w a r t o ś c i a mi w yd ł u ż eń s p r ę ż y s t y o h o i ę g n a .
W y d ł u ż e n i e maksymalne c i ę g n a w y n o s i n p. p r z y ś r e d n i m o b c i ą ż e n i u u kł a d u równym 10 t . d l a 200 m ś c i a n y i d l a ł a ń c u c h a ogniwowego
0 18 mm o k o ł o 1 m. P r z y t a k z n a c z n y c h w y d ł u ż e n i a c h o i ę g n a , p r a -
20 J a p R y n l k w i d ł o w a w s p ó ł p r a c a ł a ń c u c h a z kołem gwiazdowym i k r ą żk a mi k i e r u j ą c y m i o r a z b e z p i e c z n a d l a z a ł o g i praoa u k ł a d u ( p r a wi d ł o we u k ł a d a n i e 1 p r o w a d z e n i e ł a ń c u c h a b i e r n e g o wz dł u ż wy r o b i s k a ^ wymaga w s t ę p n e g o n a p i n a n i a u k ł a d u p o c i ą g o w e g o . D o p i e r o odpo
w i e d n i o dobrana w i e l k o ś ć n a p i ę o i a w s t ę p n e g o może z a p e w n i ć s t a ł e n a p i ę o i e ogniwom o i ę g n a s c h o d z ą c e g o z k o ł a napędowego n i e z a l e ż n i e od u s y t u o w a n i u kombajnu w ś c i a n i e .
Z a k ł a d a j ą c s z t y w n o ś ć umocowania końoćw ł a ń c u c h a 1 p o m i j a j ą c mi ni ma lne zmiany s i ł w c i ę g n a c h w y n i k a j ą c e z oporów t a r c i a s t y k a j ą c e g o s i ę ze s p ą g ie m o d c i n k a z w i s a j ą c e g o ł a ń c u c h a * o r a z wychodząo z z a ł o ż e n i a s t a ł o ś c i su ma ryc zn ych o d k s z t a ł c e ń ł a ń c u c h a można o k r e ś l i ć z m i e n n o ś ć n a p i ę ć w c i ę g n a c h i wyzna
c z y ć n i e z b ę d n ą w i e l k o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o .
2 . B o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a c h z sztywnym umocowaniem końoćw ł a ń c u c h a
Warunek u z y s k a n i a mi ni ma l ne go n a p i ę c i a c i ę g n a b i e r n e g o u kł a d u p o c i ą g o w e g o d l a d owo l ne go p o ł o ż e n i a kombajnu w ś c i a n i e s p e ł n i o n y z o s t a n i e w t e d y , k i e d y suma w y d ł uż e ń s p r ę ż y s t y c h c i ę g n a skompensowana z o s t a n i e u p r z e d n i o wstępnym n a p i ę c i e m u k ł a d u . N a s t ą p i t o g dy s p e ł n i o n y z o s t a n i e warunek:
ŚL,| + ¿ ^2^ 4 L 0 (1 )
g d z i e :
dl*., - w y d ł u ż e n i e s p r ę ż y s t e c i ę g n a r o b o o z e g o i
d L 2 - w y d ł u ż e n i e s p r ę ż y s t e c i ę g n a b i e r n e g o
d Ł 0 - w y d ł u ż e n i e s p r ę ż y s t e ł a ń c u c h a pod wpływem n a p i ę c i a w s t ę p n e g o .
Po p o d s t a w i e n i u w a r t o ś c i w y d ł u ż eń s p r ę ż y s t y c h o r a z przyjmu
j ą c , ż e t y l k o p r z y maksymalnej d ł u g o ś c i c i ę g n a r o b o c z e g o na
p i ę c i e c i ę g n a s c h o d z ą c e g o z k o ł a napędowego spada do z e r a o t r z y m u j e s i ę :
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a c h p o o i ą g o w y o h , . 71 g d z i e s
- n a p i ę c i e w c i ę g n i e roboczym N2 - n a p i ę c i e w c i ę g n i e biernym NQ - n a p i ę c i e w s t ę p n e
x - o d l e g ł o ś ć od p o c z ą t k u u k ł a d u , punktu p r z y ł o ż e n i a ob
c i ą ż e n i a u ż y t e c z n e g o L - d ł u g o ś ć u k ł a d u p o c i ą g o w e g o
Eq - s z t y w n o ś ć ł a ń c u c h a z d e f i n i o w a n a s t o s u n k i e m o b c i ą ż e n i a w z d ł u ż n e g o ł a ń c u c h a do o d powi a d aj ąc emu temu o b c i ą ż e n i u w a r t o ś c i w y d ł u ż e n i a w z g l ę d n e g o .
Jak wyni ka z p o wy ż s z y c h z a l e ż n o ś c i , r o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d z i e w s t ę p n i e n a pi ę t y m n i e z a l e ż y od s z t y w n o ś c i c i ę g n a Eq .
N 1 (L - x ) + N2x = NqL ( 2 )
O b c i ą ż e n i e u ż y t e c z n e P u k ł a d u w y n o s i :
N1 - N2 - P ‘ ( 3 )
Po r o z w i ą z a n i u u k ł a d u rć wneń ( 2 ) i ( 3 ) o t r z y m u j e s i ę :
r <4 '
» 2 - "o * ŁT = Ł l ( 5 )
J a k wyni ka ze wzoru ( 5 ) warunek ( 1 ) s p e ł n i o n y z o s t a n i e d l a 0 < x ^ L g d y :
A n a l i z a z a l e ż n o ś c i ('+) w y k a z u j e , ż e k o n i e c z n o ś ć w s t ę p n e g o n a p i n a n i a ł a ń c u c h a p o c i ą g o w e g o powoduje p o w s t a n i e w u k ł a d z i e z n a c z n y c h nadwyżek s i ł s t a t y c z n y c h . 7,'ymagana t e o r e t y c z n a war
t o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o NQ p r o w a d z i maksymal nie do d wukr ot
nego w z r o s t u o b c i ą ż e n i a w c i ę g n i e roboczym ( r y s . 2 ) , a w i e l k o ś ć r e a k c j i na w a l e k o ł a n a pę do we go w z r a s t a ma k s yma ln i e t r z y k r o t n i e .
R y s . 2 . Wykresy n a p i ę ć w c i ę g n i e p rz y sztywnym umocowaniem koń
ców ł a ń c u c h a
P o w s t a j ą c e z n a c z n e nadwyżki s i ł s t a t y c z n y c h w ł a ń c u c h u p o - oiągowym o b n i ż a j ą t r w a ł o ś ć el ementów u k ł a d u , a w s z c z e g ó l n o ś o i : - o b n i ż a j ą i t a k j u ż n i e d u ż y w k o p a l n i a n y c h ł a ń c u c h a c h p o c i ą g o wych w s p ó ł c z y n n i k b e z p i e c z e ń s t w a ł a ń c u c h a na r o z r y w a n i e ( n p . d l a ł ańc uc hów kombajnowych w y n o s i on ś r e d n i o 2 f 2 , 5 )
- i n t e n s y w n i e z w i ę k s z a j ą z uż y wa n i e s i ę ł ańcuchów k ó ł g w i a z d o wyc h, krążków k i e r u j ą c y c h i prowadników
- z n a c z n i e p o w i ę k s z a j ą n a c i s k i na wa ł y i ł o ż y s k a k o ł a g w i a z d o wego na s k u t e k sumowania s i ę n a p i ę ć w y s t ę p u j ą c y c h w obu c i ę g n a ch ( r oboc zym i b i e r n y m )
B e z p o ś r e d n i ą p r z y c z y n ą n a r a s t a n i a o b c i ą ż e n i a w ł a ń c u c h u poci ągowym n a p i ę t y m w s t ę p n i e j e s t s t o p n i o w e z m n i e j s z a n i e s i ę w y d ł u ż e n i a s p r ę ż y s t e g o c i ę g n a r o b o c z e g o w mi arę z m n i e j s z a n i a s i ę w c z a s i e p r a c y Jego d ł u g o ś c i .
P r z e z k o mp en sa c j ę zmian w y dł uż eń s p r ę ż y s t y c h w y s t ę p u j ą c y c h w o i ę g n i e roboczym można w y d a t n i e o g r a n i c z y ć w i e l k o ś c i nadwy
ż e k s i ł s t a t y c z n y c h w u k ł a d z i e .
D l a r o z p a t r y w a n e g o u kł a d u k omp en s a cj ę zmian wy d ł uż eń s p r ę ż y s t y c h c i ę g n a można u z y s k a ć p r z e z p o d a t n e umocowanie ł a ń c u c h a . Kompensatory w y d ł u ż e n i a mogą mi eć c h a r a k t e r y s t y k ę s t a ł ą n i e z a l e ż n ą od o b c i ą ż e n i a ( h y d r a u l i c z n y ) l u b n a c h y l o n ą s p r ę -
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a c h p o c i ą g o w y c h . . 73 ż y n o w y ) . Te o s t a t n i e d z i ę k i p r z e d e w s z y s t k i m p r o s t o c i e kon
s t r u k c j i i zamocowani a s z e r o k o s t o s o w a n e s ą w k o p a l n i a n y c h u k ł a d a c h ł ańc uc hów p o c i ą g o w y c h .
P o n i ż s z e r o z w a ż a n i a t e o r e t y c z n e d o t y c z y ć będą układów z k omp e n s ac y jn y mi e l e m e n t a m i s p r ę ż y s t y m i .
3 . R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a c h z s p r ę ż y s t y m i e l e m e n t a m i kompen
s u j ą c y m i
W r o z w a ż a n i a c h z a ł o ż o n o dwuki erunkowe p r z e m i e s z c z e n i a s i ę wz d ł u ż u k ł a d u ł a ń c u c ho w e g o punktu p r z y ł o ż e n i a o b c i ą ż e n i a u ż y t e c z n e g o P . Z a ł o ż e n i e t o odpowiada warunkom pr a cy układów p o c i ą g o w y c h maszyn u r a b i a j ą o y o h ( k omb a j n y, w r ę b i a r k i ) . Z a ł o żo no p o n a d t o , ż e w ł ą c z o n e do u k ł a d u ł a ńc u c h o w e g o e l e m e n t y s p r ę ż y s t e ( r y s . 3 ) p o s i a d a j ą i d e n t y c z n e w a r t o ś c i s t a ł e j s z t y w n o ś c i C.
Wydaje s i ę c e l o w e r o z p a t r z y ć dwa c h a r a k t e r y s t y c z n e u k ł a d y : Element s p r ę ż y s t y w p i ę t y w c i ę g n o r o b o c z e n i e j e s t zab l oko wany w c z a s i e p r a c y t j . k i e d y P gp = N1mgx
g d z i e
P gp - maksymalne o b c i ą ż e n i e e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o N - maksymalne n a p i ę c i e w c i e g n i e roboczym
imax
El ement s p r ę ż y s t y w p i ę t y w c i ę g n o r o b o c z e j e s t z a w s z e z a b l o k o wany t j . k i e d y
74 J a g R y n l k
3 . 1 P = Nlmax
W tym przypadku e l e m e n t y s p r ę ż y s t e S p1 i S p2 ( r y s . 3 ) o z a ł o ż o n y c h j e dn ak owyc h c h a r a k t e r y s t y k a c h , w c z a s i e p r a c y w s p ó ł d z i a ł a j ą ze s o b ą .
S t o s o w n i e do p o c z y n i o n e g o powyżej z a ł o ż e n i a , suma wy dł uż eń s p r ę ż y s t y c h p o s z c z e g ó l n y c h el ementów u kł a d u s p e ł n i ó musi wa
r u n e k :
f 1 - u g i ę c i e e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o w p i ę t e g o w c i ę g n o r o b o o z e f 2 - u g i ę c i e e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o w p i ę t e g o w c i ę g n o b i e r n e f _ u g i ę c i e e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o pod wpływem d z i a ł a n i a
n a p i ę c i a w s t ę p n e g o Nq
Po p o d s t a w i e n i u w a r t o ś c i wy d ł u ż e ń o t r z y m u j e s i ę :
(6) g d z i e
O b c i ą ż e n i e u ż y t e c z n e P u kł a du wy no 3 i
( 3 )
Po r o z w i ą z a n i u u k ł a d u równań ( 7 ) i ( 3 ) o t r z y m u j e s i ę
x + fr—
N„ = N + P --- « - (8)
( 9 )
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a o h p o o i ą g o w y o h . . .
Warunek ( 6 ) s p e ł n i o n y b ę d z i e d l a 0<x<L g d y : E
L +
» 0 * P ---§ - ( 1 0 )
L * 2 j a
P o d s t a w i a j ą c ( 1 0 ) do równań ( 8 ) i ( 9 ) o t r z y m u j e s i ę :
N1 « P (1 + - ) ( 1 1 )
L + 2 ~ C
N2 « P Z— ( 1 2 )
Ł ł 2 ^
3 - 2 l<1> r 3. - “ o
Suma w i e l k o ś o i w y d ł u ż e ń s p r ę ż y s t y c h p o s z c z e g ó l n y c h e l eme n t ó w u k ł a d u s p e ł n i ó mus i warunek:
+ 41>2 ^2 = A L o ^o ( 1 3 )
Po p o d s t a w i e n i u w a r t o ś c i wy d ł u ż eń o t r z y m u j e s i ę :
N . (L—x ) N , x K0 N L N
Po r o z w i ą z a n i u u kł a du równań ( 1 4 ) i ( 3 ) o t r z y m u j e s i ę :
76 J a n Ryn l k
No ~ P
Ł - x L + - 2E n
( 1 6 )
Warunek ( 1 3 ) s p e ł n i o n y b ę d z i e d l a gdy
” o = p - i E - ( 1 7 '
L + — c
P o d s t a w i a j ą o ( 1 7 ) do równań ( 1 5 ) i ( 1 6 ) o t r z y m u j e s i ę :
N1 = P (1 + L +r
( 1 8 )
N,
L +
( 1 9 )
J a k w i d a ć z wyprowadzanych z a l e ż n o ś c i w obu r o z p a t r y w a n y c h p r z y p a d k a c h nadwyżki o b c i ą ż e ń s t a t y c z n y c h z a l e ż ą w g ł ó w n e j m i e r z e od w a r t o ś c i w y r a ż e n i a ^ t j . od s t o s u n k u s z t y w n o ś c i ł a ń c u o h a do s t a ł e j s z t y w n o ś c i e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o kompensa
t o r a .
4 . Wy z n a cz e n i e c h a r a k t e r y s t y k kompensatorów s p r ę ż y s t y c h
C h a r a k t e r y s t y k i kompensatorów s p r ę ż y s t y c h z o s t a n ą o k r e ś l o n e po w y z n a c z e n i u s t a ł e j s z t y w n o ś c i C i maksymalnego u g i ę c i a f el ementów s p r ę ż y s t y c h wprowadzonyoh do u k ł a d u ,
sp
4 , 1 P 3D * N1max
Wy r a ż e n ie E n w y z na c z y ć można ze wzoru ( 1 1 ) d l a z a ł o ż o n e j maksymal nej w a r t o ś c i N1max
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a c h p o c i ą g o w y c h , . . TL (N_imax o t r z y m u j e s i ę p o d s t a w i a j ą c do v/zoru x » L )
t r ■
2 - P )
( 2 0 )
Z warunku P ap = wimax wy z n a c z y ć można maksymalne u g i ę c i e e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o f__.:sp
N(max s p " C—
P o d s t a w i a j ą c do p o w y ż s z e j z a l e ż n o ś c i w a r t o ś ć s t a ł e j s z t y w n o ś ć C z r ć w n a n i a ( 2 0 ) o t r z y m u j e s i ę :
, . ( 2 p - ■ W ” 2 Eo (L - f T —1max)
4 , 2 N1 > P 3P C N0
Maksymalna zmiana w i e l k o ś c i w y d ł u ż e ń s p r ę ż y s t y c h c i ę g n a r o b o c z e g o z a c h o d z ą c a p o d c z a s p r z e m i e s z c z e n i a s i ę punktu p r z y ł o ż e n i a o b c i ą ż e n i a u ż y t e c z n e g o F wz dł u ż u kł a d u p o c i ą g o w e g o w y n o s i :
'V omawianym p r z y p a d k u , d l a k t ó r e g o e l eme n t e m kompensującym j e s t e l e m e n t s p r ę ż y s t y w ł ą c z o n y w c i ę g n o b i e r n e , maksymalna w a r t o ś ć w y d ł u ż eń s p r ę ż y s t y c h ł a ń c u c h a wymagaj ących k o m p e n s a c j i
(wymagana maksymalna w a r t o ś ć u g i ę c i a e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o ) w y n o s i :
No— • I*
78 J a n R y n i k p o n i e w a ż 2max N1max " P
f ap - ^ <2 P - N1Bax> (2 2)
Wyr aż en i e ^ wyznaczamy ze wzoru ( 1 8 )
Eo
c ~ i2 P “ » i Bax> L N1max ' P
( 2 3 )
5 . P or ó wn a ni e obu układów kompensatorów
J a k wyni ka z wyprowadzonych z a l e ż n o ś c i ( 1 1 ) i ( 1 8 ) , w obu r o z p a t r y w a n y c h p rz y p ad ka c h w i e l k o ś ć nadwyżek s i ł s t a t y c z n y c h w u k ł a d z i e m a l e j e wraz ze z m n i e j s z e n i e m w a r t o ś c i s t a ł e j s z t y w n o ś c i el ementów s p r ę ż y s t y c h C.
W t a b l i c y 1 , d l a z a ł o ż o n y c h w a r t o ś c i N. z e s t a w i o n o d l a obu
Ti' 1 lu 3X
przypadków w i e l k o ś c i £—, f i NQ,
T a b l i c a 1
N1max 1, 1 p 1 , 2 P 1 , 3 P 1 , 4 P
E 1 max
Eo
rr
4 , 5 L 2 L 1 , 1 6 L 0 , 7 5 LPsp f sp 4 , 9 5 ^
0 2 , 3 5 jr-
0 1 , 5
^
^o
-1 DR 1 , 0 5 j -
0
No 0 , 5 5 P 0 , 5 P 0 , 6 5 P 0 , 7 P
tr
Eo 9 L 4 L 2 , 3 3 L 1 , 5 LO 1
P*
f sp 0 , 9
f-
0 0 , 8 PL
Eo
n 7 PL
0 . 7 n a 0 , 6 g - PL 0
p ~ ,
No 0 , 1 P 0 , 2 P 0 , 3 P 0 , 4 P
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a c h p o c l ą g o w y c h . ♦, 79 Jak w i d a ć z danych z a w a r t y c h w t a b l i c y 1 wymagane maksymal
ne w a r t o ś c i u g i ę ć e l eme n t ów s p r ę ż y s t y c h w przypadku P gp * N-jraax z n a c z n i e p r z e w y ż s z a j ą o d p o w i e d n i e w a r t o ś c i d l a P gp =
Wymagane u g i ę c i a np. d l a 1 0 # z a ł o ż o n e j maksymalnej nadwyżki s i ł s t a t y c z n y c h = 1 , 1 P ) i d l a 100 m u kł a d u kombajno
w e g o o o b c i ą ż e n i u u ż y t e c z n y m P = 10 t ( r y s . 4 ) wy n o s zą d l a
— o k o ł o 2 , 2 m a d l a P„„ = U. o k o ł o 0 , 4 4 m t j .
s p 1max ’ sp o *
d l a P gp « N1max s ą one 5 , 5 w i ę k s z e .
ZS
Z
«.6 ł.0 0.S •
R y s . 4 .
J a k t o wy n i ka z t a b l i c y 1 wymagana w i e l k o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o Nq j e s t r ó w n i e ż w p r zypadku P gp = K-jnajc z n a c z n i e w i ę k s z a a n i ż e l i p rz y P gp - N0 .
Wymagane d uż e wymiary g a b a r y t o w e e l emen t ów s p r ę ż y s t y c h kom
p e n s a t o r ó w p r a k t y c z n i e w y k l u c z a j ą m o ż l i w o ś ć z a s t o s o w a n i a u kł ad u P „ * N„, w o i ę g n a c h kombajnowych.
sp lmax
6 . A n a l i z a s t o s o w a n y c h o b e c n i e kompensatorów s p r ę ż y s t y c h w kombajnowych u k ł a d a c h ł ańc uc hów p o c i ą g o w y c h
TJkład posuwowy produkowanych s e r y j n i e kombajnów t y pu O B — 3 i O B - 4 wy p o s aż o ny J e s t w k o mp en sa t or y s p r ę ż y s t e o Jednako
wej s t a ł e j s z t y w n o ś c i C zbudowanych z z e s p o ł u s p r ę ż y n n a c i s k o
P - t o t
W6 kg
Maksymalne u g i ę c i e el ementów s p r ę ż y s t y c h kompensatorów lmax*
80 J a n R y n l k wych ś r u b o w y c h . Maksymalne n a p i ę c i e s p r ę ż y n i skok r o b o c z y n a - p i n a k a ) w y n o s i f sp ■ 0 , 5 5 m a o d p o w i a d a j ą c a temu u g i ę c i u s i ł a maksymalna n a c i s k o w a s p r ę ż y n w y n o s i P__ * 4 , 5 t .S p
W i e l k o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o u kł a du z a l e ż e ć b ę d z i e b ez p o
ś r e d n i o od z a s t o s o w a n e g o s p o s ob u n a p i n a n i a .
C z y n n o ś c i z w i ą z a n e ze sposobem n a p i n a n i a z a l e c a n y m w p or a d n i k u o b s ł u g i i e k s p i o a t a o j i kombajnu KWB-j [ i ] ( s t r . 1 9 r 2 0 ) odbywaj ą s i ę we dł ug n a s t ę p u j ą c e j k o l e j n o ś c i :
1 ) N a p i n a n i e r o z p o c z y n a s i ę p r z e d r o z p o c z ę c i e m c y k l u p r a c y kombajnu za pomocą u ru c h omi one go c i ą g n i k a z bl okowa ne go kombajnu, gdy kombajn z n a j d u j e s i ę p r z y jednym z napinaków ( r y s . 5 ) .
R y s . 5 . Uk ł ad p o c i ą g o w y kombajnu KWB-3 p r z y wstępnym n a p i n a n i u c i ę g n a ł a ńc uc ho w e g o
2 ) P o p r z e z o d c i n e k ł a ń c u o h a o d ł u g o ś c i L ^ , n a p i ą ć n a l e ż y do c z ę ś c i o w e g o u g i ę c i a s p r ę ż y n (do poł owy w a r t o ś c i f g p ) n a p i - nak z n a j d u j ą c y s i ę t u ż p rz y k omb aj ni e ( S p 1 ) i n a s t ę p n i e n a l e ż y g o w tym p o ł o ż e n i u z a b l o k o w a ć .
3 ) N a l e ż y n a p i ą ć c i ę g n o r o b o c z e (L - i zb l oko wa ć d r u g i n a p i n a k ( S p2 > aż do z a d z i a ł a n i a zaworów b e z p i e c z e ń s t w a t j . maksymalną s i ł ą c i ą g n i e n i a c i ą g n i k a kombajnu P roax* 16 t , p r zy równoczesnym p o d c i ą g a n i u swobodnej g a ł ę z i ł a ń c u c h a w n apl na ku N a s t ę p n i e n a l e ż y t ę g a ł ą ź ł a ń c u c h a zamoco -
* * •
wać w na pi naku S p1 i z w o l n i ć c z ę ś c i o w o n a p i ę t e s p r ę ż y n y n a pi n a k a S p 1 .
Po z w o l n i e n i u s p r ę ż y n S p ^ i u s u n i ę c i u o b c i ą ż e n i a
n a s t ą p i wyr ó wnani e n a p i ę ć w p o s z c z e g ó l n y c h g a ł ę z i a c h u k ł a d u .
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a c h p o c i ą g o w y c h . , . . 81 P r z y z a ł o ż e n i u , ż e N0^ P gp z j a w i s k o t o u j ą ć można w n a s t ę p u j ą c ą z a l e ż n o ś ć :
N„ L - L <) f
= 1---- S £ f 24 >
0 0
g d z i e :
d l a L 1 p r z y j ę t o w a r t o ś ć : ■ 10 m
f OD * 0 , 2 7 5 - j e s t t o w a r t o ś ć u g i ę c i a s p r ę ż y n n api n a ka S p1 aż do j e g o z a b l o k o w a n i a pod wpływem d z i a ł a n i a n a p i ę c i a w s t ę p n e g o NQ
E o = 2 , 2 6 . 106 kC ’
Po p r z e k s z t a ł c e n i u u z y s k a n o :
“ 0 , 2 7 5 E
N q = - 1 2 2 ---3 ^ — : ---o f 2 5 )
Z a z n a c z y ć n a l e ż y , ż e podany w p o ra d n i k u [1] s p o s ó b n a p i n a n i a n i e u w z g l ę d n i a warunków p r a c y kombajnu ( d ł u g o ś ć u kł a du p o c i ą g o w e g o L o r a z ś r e d n i e o b c i ą ż e n i e u ż y t e c z n e u k ł a d u P ) . J a k t o wyni ka z z a l e ż n o ś c i ( 2 5 ) w a r t o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o Nq z a l e ż y od d ł u g o ś c i u k ł a d u L . W a r t o ś c i NQ d l a z a k r e s u
66 m < L $ 2 0 0 m p r z e d s t a w i o n o w t a b l i c y 2 1 na r y s . 6 .
T a b l i c a 2
L (m) 200 150 100 75 66
N0 ( t ) 1 2 , 1 1 0 , 8 8 , 2 5 , 6 4 , 5
S t o s o w n i e do p o c z y n i o n e g o wyżej z a ł o ż e n i a (NQ^ p ^p ' wzór ( 2 5 ) j e s t ważny t y l k o d l a NQ > 4 , 5 t t j . d l a L ^ 6 6 m.
Z t a b l i c y 2 i r y s . 6 wyni ka n p . , ż e d l a z a k r e s u d ł u g o ś o l ś c i a n y 100 m < L < 2 0 0 m ( t j . p r a k t y c z n i e d l a z a k r e s u s t o s o w a n i a kombaj
nu KWB-3) No p r z y b i e r a b a r d z o d uż e w a r t o ś c i .
82 J a n Ryalte Oznacza t o , ż e w powyższym z a k r e s i e n p. d l a o b c i ą ż e n i a u ży t e c z n e g o P^r * 10 t na o k r e ś l o n e j d ł u g o ś c i ś o i a n y n api nak v»
g a ł ę z i b i e r n e j ł a ń o u c h a ( S p 1 ) b ę d z i e zbl okowany i n i e b ę d z i e s p e ł n i a ł p o s t a w i o n e g o mu z a d a n i a - k o m p e n s a c j i zmian wy dł uż eń s p r ę ż y s t y c h c i ę g n a .
R y s , 6 . Wykresy NQ i N1max, w z a l e ż n o ś o i od d ł u g o ś c i u k ł a
du L
R y s . 7 . Wykresy 1max z a l e ż n o ś c i od d ł u g o ś c i u kł ad u L
F a k t t e n j e s t p r z y c z y n ą p o w s t a n i a w c i ę g n i e z n a c z n y c h d o datkowych s i ł s t a t y c z n y c h .
J a k t o wyni ka z . r y s . 7 d l a 200 m u k ł a d u i d l a o b c i ą ż e n i a N,
u ż y t e c z n e g o w z a k r e s i e 64-16 t , z m i e n i a s i ę w p r z e d z i a l e od 3 , 1 do 1 , 7 5 . Wyni ka s t ą d , ż e p r a k t y c z n i e d l a z a k r e s u w a r u n ków s t o s o w a l n o ś c i kombajnów t y p u KWB—3 p o da n y w p o r a d n i k u s p o s ó b n a p i n a n i a j e s t n i e w ł a ś c i w y .
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a o h p o c i ą g o w y c h . . , . 83 J a k t o wykazano w p . 3 d l a przypadku P g p C K 1 o pt ymal na w a r t o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o d l a danego u k ł a d u s p e ł n i ć winna warunek N - P
O Sp
W i e l k o ś ć n i e z b ę d n e g o wymaganego n a p i ę c i a w s t ę p n e g o wi nna w y n i e ś ć :
L ł ¡ r
D l a r o z p a t r y w a n y c h kompensatorów kombajnów KWB - 3 i KWB-4 E
(P sp * 4 ,5 t , ^ * 276 m) u i d l a z a ł o ż o n e g o o b c i ą ż e n i a u ż y - t e c z n e g o P * 10 t . op ty ma l n a d ł u g o ś ć u k ł a d u p o c i ą g o w e g o , w kt ó r y m ma ks ymal ni e w y k o r z y s t a n y z o s t a n i e s ko k r o b o c z y kompen
s a t o r a f sp «« 0 , 5 5 m w y n i e s i e L = 227 m.
J a k wyni ka z r y s » 8 d l a t e g o p r z y p a d k u , maksymalna nadwyżka s i ł s t a t y c z n y c h w y n i e s i e 4 , 5 t t j . 4 5 $ w a r t o ś c i s i ł y u ż y t e c z n ej P , D l a ukł adów o d ł u g o ś c i L < 2 2 7 m wymagana w i e l k o ś ć
(P = 10 t ; L - 227 mj
n a p i ę c i a w s t ę p n e g o b ę d z i e m n i e j s z a a p o w s t a j ą c e w u k ł a d z i e nadwyżki s i ł s t a t y c z n y c h o d p o w i e d n i o będą m n i e j s z e , Np. d l a u k ł a d u i ^ 100 m w y n i o s ą on e o k o ł o 2 , 7 t t j . 2 7 $ o b c i ą ż e n i a u ż y t e c z n o g o .
84 J a n Ryglic J a k wi da ć z p o w y ż s z y c h r o z wa ża ń nadwy żk i s i ł s t a t y c z n y c h w y n i k a j ą c e z w s t ę p n e g o n a p i ę c i a u kł a d u p r z y b i e r a j ą z n a c z n e w a r t o ś c i . Fakt t e n wynika z z a s t o s o w a n i a w k o m p e n s a to r a c h e l e mentów s p r ę ż y s t y c h o n a dm i er n ej s t a ł e j s z t y w n o ś o i C,
P o n i e w a ż kombajny p r z e z n a c z o n e s ą do pr a cy w u k ł a d a c h p o c i ą gowyc h o r ó ż n y c h d ł u g o ś c i a c h i p rz y r ó ż n y c h o b c i ą ż e n i a c h , s t o
s o w a n i e j e d n e g o t y p u k omp e n s at or a i p o d a n i e o g ó l n e g o s pos obu j e g o n a p i n a n i a n i e e l i m i n u j e w u k ł a d a c h z n a c z n y c h nadwyżek ob
c i ą ż e ń s t a t y c z n y c h .
K r y t e r i a wyboru o p t y m a l n y c h d l a danych warunków w a r t o ś o i n a p i ę c i a w s t ę p n e g o o r a z w ł a ś o i w e g o s p o s ob u n a p i n a n i a , winny u w z g l ę d n i a ć n i e t y l k o c h a r a k t e r y s t y k ę e l e m e n t u s p r ę ż y s t e g o kom
p e n s a t o r a l e c z r ó w n i e ż wpływ d ł u g o ś c i u kł a du L i o b c i ą ż e n i a u ż y t e c z n e g o P .
7 , W n i o s k i
Na p o d s t a w i e p r ze p r o w a d z o n e j a n a l i z y t e o r e t y c z n e j wpływu n a p i ę c i a w s t ę p n e g o w u k ł a d a c h p o c i ą g o w y c h z ł ańcuchem r o z p i ę t y m w z dł u ż c z o ł a w y r o b i s k a , można s f o r m u ł o w a ć n a s t ę p u j ą c e z a s a d n i c z e w n i o s k i :
1 . K o n i e c z n o ś ć w s t ę p n e g o n a p i n a n i a ł a ń c u c h a p o c i ą g o w e g o powodu
j e p o w s t a n i e w u k ł a d z i e z n a c z n y c h nadwyżek s i ł s t a t y c z n y c h , 2 . Z a s t o s o w a n i e kompensatorów s p r ę ż y s t y c h , pozwal a w y d a t n i e
o g r a n i c z y ć w u k ł a d a c h w i e l k o ś ć nadwyżek o b c i ą ż e ń s t a t y c z n y c h .
Wyprowadzane wzory i z a l e ż n o ś c i p o z w a l a j ą w y z na cz y ć c h a r a k t e r y s t y k i t y c h k omp e n s at or ów.
3 . Wyprowadzone wzory i z a l e ż n o ś c i p o z w a l a j ą o k r e ś l i ć wymaga
ną d l a danego u k ł a d u w i e l k o ś ć n a p i ę c i a w s t ę p n e g o o r a z wy
z n a c z y ć d l a d owo l ne go p o ł o ż e n i a punktu p r z y ł o ż e n i a o b c i ą ż e n i a P w i e l k o ś c i n a p i ę ć w ł a ń c u c h u .
4 . I s t n i e j ą c e r o z w i ą z a n i a k o n s t r u k c y j n e kompensatorów s p r ę ż y s t y c h s t o s o w a n y c h w u k ł a d a c h kombajnowych (K.7B—3 K.VB—4 )
R o z k ł a d n a p i ę ć w u k ł a d a o h p o c i ą g o w y c h . . . 8 ¿
n i e z a p e w n i a j ą o i ę g n u łańcuchowemu o p t y m a l n y c h warunków p r a - oy ( z a s z t y w n a c h a r a k t e r y s t y k a d a j ą c a za d u ż e na dwyżk i s i ł w c i ę g n i e r o b o c z y m ) #
Z a l e c a n y w p r a c y [ i ] s p o s ó b n a p i n a n i a i wybór w i e l k o ś c i na—
p i ę o i a w s t ę p n e g o J e s t n i e w ł a ś c i w y .
LITERATURA
[ i ] Kombajn bębnowy KWB-3, P o r a d n i k nr 1 6 2 , Wydawniotwo ZKMPW, 1 9 6 5 .
PA3JIQKEHME HATHJKEHKH B CK GTE MAX RBKTATEJIHHX C UEI1K PACTHHyTOK BRAJIb T P y flb 3 AB OH CHOBKBHHHX B KOMI1EHG ATOBi y n p y r K E
P e 3 k u e
HaTaaceHae BCTynaTeJifcHoe eCTŁ h c t o t h h k B C T a sa H a a b ynpaxH oií n e n a aatiKHyToS a3XMTeK c a a C T a T B B e c K a x . flo x a 3 a H O , ace u e p e 3 co o T B e T B e h h o u OTBOp KOMneHcaTopoB y n p y r a x mojcho MaKCBManHO
o r p a H H M a T b p a 3 M e p u 3t b x c m i .
BpeMeHHO ocHOBHtie 3aBncauocTn onpeneaaDmae paaao xeH aa H aTaxe- a a a b ynpaxHOñ n e n a a HeoóxojaMbie pa3Mepa H a T a x e H a a BCTaBaHaa Tarace xapaKTepacTBKa KoiinencaTopoB y n p y r a x .
86 J a g R y n i k
STRESS DISTRIBUTION IN HANLAGE CHAIN SYSTEMS WITH SPRING TENSIONERS - CHAIN IS EXTENDED ALONG A COALFACE
S u m m a r y
P r e t e n s i o n i s a s o u r o e o f c o n s i d e r a b l e e n l a r g e m e n t o f s t s t i o l o a d i n t h e h a n l a g e c h a i n s .
I t i s shown t h a t t h e r i g h t c h o i c e o f s p r i n g t e n s i o n e r s oan g r a t l y m i n i m i s e t h e p r o b l e m . The re a r e d e r i v e d f u n d a m e n t a l d e p e n d e n c e s f o r d i s t r i b u t i o n o f h a n l a g e c h a i n t e n s i o n s , i n d i s p e n s a b l e v a l u e o f p r e t e n s i o n and t h o s e f o r c h a r a c t e r i s t i c s o f s p r i n g t e n s i o n e r s .
