Кинематика подъемной машины

Выбор подъемного сосуда. Ориентировочная максимальная скорость сосуда

Часовая производительность подъема

А_час = т/ч (1.1)

где с = 1,5 – коэффициент, учитывающий неравномерность работы и резерв подъемной установки (ПТЭ); А_год – годовая нагрузка на шахту, 1700тыс. т; N = 300 дней – количество рабочих дней в году; t = 18 ч – время работы подъемной установки в сутки:

Оптимальная грузоподъемность скипа

т _опт = А_час т (1.2)

Н – высота подъема груза, м.

м (1.3)

Н_ш – глубина шахты, м;

h _п – высота подъемной площадки, м;

h ₃ – глубина загрузки скипа, м.

Н = 590 + 25 + 25 = 640 м.

t_п – 10 с – время паузы.

т

По т _опт принимаем скип типа 1СН11-1:

- масса скипа т _с = 8900 кг; масса груза т _г = 9300 кг;

- высота скипа h _с = 9,95 м; путь разгрузки h _р = 2,17 м.

Определяем количество циклов подъемов в час

п _ц = , (1.4)

где т _г – вес груза по углю, кг;

п _ц =

Находим продолжительность циклов подъема

Т_ц = с (1.5)

Время движения подъемного сосуда

Т = Т_ц – t_п, с (1.6)

где t_{п –} время паузы, согласно выбранному скипу

Т = 92,7 – 11 = 81,7 с.

Средняя скорость подъема груза

(1.7)

м/с

Ориентировочная максимальная скорость подъема

, м/с (1.8)

где = 1,35 – множитель скорости.

м/с.

Определим высоту копра по формуле:

(1.9)

h_п – высота приемной площадки, м;

h_с – высота скипа, м;

h_пер = 3 м – высота переподъема, м;

R _ш = 2 м – радиус копрового шкива, м;

м

Принимаем стандартное значение высоты копра, равное 40 м.

Выбор подъемного каната.

 

Линейная масса каната:

(2.1)

 

где σ_вр – временное сопротивление разрыву материала (проволок каната), (1400 1800)10⁶ Па;

п = 6,5 – запас прочности каната для скипового подъема (по ПТЭ);

Но – длина отвеса каната, м;

- фиктивная плотность материала проволок подъемного каната.

Принимаем = 9700 кг/м³.

м (2.2)

м

По ГОСТ 7668-80 принимаем канат ЛК-РО6 36 со следующими параметрами: p_к = 9,9 кг/м; d _k = 50,5 мм; F _разр = 1700000Н.

Проверим канат по одиночному запасу прочности

(2.3)

 

Z=7,027 > 6,5 – условие выполняется и канат может быть принят к навеске.

 

Выбор органов навивки.

 

Диаметр органа навивки по ПБ:

Д_б = м (3.1)

Д_б = 79 ∙ 0,0505 =4,8 м

Принимаем подъемную машину 2Ц-5×2,8; диаметр барабана D = 5м; расстояние между барабанами 0,1м; максимальное статическое натяжение каната 560кН; максимаоьная разность между статическими натяжениями канатов 400кН;

Ширина барабана:

, мм (3.2)

где l_u – резервная длина каната для испытаний, 30 м;

пв. t - число витков трения для футерованных барабанов 3;

е – расстояние между витками каната 3 мм;

Максимальное статическое натяжение каната:

Н. (3.3)

Максимальная разность статических натяжений каната

(3.4)

 

 

 

 

Расположение подъемной установки

 

Расстояние между осью ствола и осью барабана

, м (3.5)

где с = 1 м – расстояние от уровня земли до оси барабана;

= 48^о – угол наклона струны каната (ПТЭ).

Длина струны каната:

, м (3.6)

м.

56,34 < 65 м – условие выполняется (ПТЭ).

Угол наклона нижней струны к горизонту

Линейные отклонения каната на барабане от плоскости шкива, для случая многослойной навивки на барабан, при расположении направляющих шкивов на одной горизонтальной оси с учетом определяется из формул

 

Значения углов отклонения струны каната соответственно будут

 

 

 

 

Кинематика подъемной машины

 

1) Принимаем пятипериодную диаграмму скорости.

ускорение а₁=1м/с², замедление а_з=0.75м/с², скорости м/с².

2) Максимальная скорость:

Для определения расчетной мах скорости подъема принимаем условные время и пройденный путь движения сосудов:

Расчётная максимальная скорость находится по формуле:

, м/с² (5.1)

 

Модуль ускорений:

, м/с² (5.2)

м/с²

 

Таким образом:

 

Полученные результаты сведём в таблицу 5.1

Таблица 5.1 – Результаты вычислений

аМ, м/с2	Т0, с	Н0, м	VPmax, м/с
0.43	77.3		9.64

 

3) Требуемая частота вращения барабана:

С учетом редуктора определим требуемую частоту вращения вала электродвигателя по формуле:

 

об/мин,

где i = 11.5 – передаточное число редуктора.

Принимаем ближайшую частоту вращения двигателя n = 495 об/мин.

4) Фактическая максимальная скорость:

 

 

5) Ориентировочная мощность подъемного двигателя:

 

где k_n = 1.15 – коэффициент шахтных сопротивлений

ρ = 1.3 – коэффициент эффективного усилия подъема, учитывающий динамическую нагрузку для скиповой одноканатной установки.

η_Р = 0.95 – КПД редуктора.

Принимаем 2 асинхронных двигателя типа АКН2–17–48–12 с параметрами:

- N_дв = 1000 кВт – мощность двигателя;

- n_дв = 495об/мин – частота вращения;

- E = 6000 B – номинальное напряжение;

- _дв=0.946 – КПД;

- (GD)²_дв =18.8 кН∙м² – маховый момент ротора.

Выбираем редуктор типа ЦО2-16 со следующими параметрами:

- i = 11.5 – передаточное число;

- n_max = 600 об/мин – максимальные обороты на приводном валу;

- (GD)²_р = 220 кН∙м² – маховый момент.

6) Расчет графика скорости

Ускорение и продолжительность движения порожнего скипа при ходе ролика его по разгрузочным кривым:

Замедление и продолжительность движения груженого скипа при ходе ролика его по разгрузочным кривым:

м/с²

Продолжительность и путь движения скипа с ускорением а₁:

То же, с замедлением а_з:

Путь и продолжительность равномерного движения:

Продолжительность движения подъемных сосудов:

Фактический коэффициент резерва производительности установки:

 

 

Так как C_Ф > 1.5 то выбранное значение максимальной скорости обеспечивает требуемое ускорение.