книги / Стационарные установки шахт

да VBсосуда в кривые и выхода У0 из кривых

кривые. Коэффициент неуравновешенности подъемных сосудов о, определяющий часть веса скипа (или клети с вагонеткой), переда­ ваемую на подъемный канат при опрокиды­

грузочных кривых, м. Для опрокидных уголь­

ных скипов (с поворотом платформы на 135°) h0 —5-7-8 м.

Замедление при движении подъемного сосуда (до разгрузочных кривых)

k Q - ( p - q ) ( H - 2 h B)

Рис. 4.1. Пятипериодные диаграммы скорости, уси­ лий и мощности

Время и замедление при разгрузке

При движении подъемного сосуда в кривых в начале подъема имеется неуравновешенность подъемных сосудов, поэтому во избежание перегрузки двигателя ускорение в этот период должно быть

Скорость схода сосуда с разгрузочных кри­

при этом величина V0должна находиться в пре­ делах 1 -Î-1,5 м/с.

Время движения сосуда при движении в раз­ грузочных кривых

Время и путь движения подъемного сосуда: с ускорением вне разгрузочных кривых:

Продолжительность движения подъемного со­ суда

Продолжительность цикла подъема

7Ц = Т + 0.

Часовая производительность подъема

начало замедленного движения сосуда в раз* грузочных кривых:

Fа = Щ + (Р — Я) (Н — 2h0— 2хх — 2хг —

— 2х3) — Мав;

W9= f .У. .

102 »

конец движения:

F10=‘ kQ — (p — q)H — (l — a)QM— PQ — Мав; N10 = 0,

где p — коэффициент опоражнивания подъем­ ного сосуда, учитывающий уменьшение веса поднимаемого в нем груза вследствие того, что часть его высыпается в бункер раньше

d — коэффициент, принимаемый в зависимости

от температуры окружающей среды. Академики М. М. Федоров и А. П. Герман рекомендуют

одноступенчатых редукторов — 0,98, для двух­ ступенчатых редукторов — 0,97, для односту­ пенчатых зубчатых передач — 0,97, для двух­ ступенчатых зубчатых передач — 0,95.

При выборе подъемного электродвигателя проф. В. Б. Уманский рекомендует получен­ ную мощность увеличивать на 10—15% в связи с тяжелыми условиями работы подъемной уста­ новки. Полученная мощность должна быть про­ верена по условиям перегрузки подъемного

электродвигателя во время запуска его при нормальном цикле подъема

Перегрузочная способность при пуске элек­

где ушах — максимально допускаемая перегруз­ ка электродвигателя по данным завода-изгото- вителя.

Особенности выбора многоканатных подъемных машин

Отличительной особенностью многоканатной подъемной машины является принцип передачи движущего усилия трением. Поэтому главным в расчете и выборе многоканатных подъемных установок является обеспечение условий, при которых не могло бы происходить проскальзы­ вание канатов по шкиву трения.

Величина силы трения, характеризующая тяговую способность многоканатной подъемной машины, определяется натяжением рабочих ветвей каната, углом обхвата шкива канатами и величиной коэффициента трения каната о фу­ теровку шкива. Опасность проскальзывания каната по движущемуся шкиву машины воз­ никает с уменьшением силы трения.

Условие равновесия каната на шкиве трения

где S„ и S0 — натяжения поднимающейся и

опускающейся ветвей каната; р — коэффициент трения между канатом и футеровкой приводного шкива; a — угол обхвата канатом приводного шкива; е — основание натуральных логариф­ мов.

Левая часть записанного равенства характе­ ризует разницу натяжения между поднима­ ющейся и опускающейся ветвями каната, ко­ торая стремится вызвать проскальзывание ка­ ната по шкиву, а правая — величину силы трения, которая возникает между канатом и шкивом и стремится удержать канат на шкиве. Во избежание проскальзывания каната по шкиву во время работы многоканатной подъем­ ной машины необходимо, чтобы наибольшая разница в натяжениях рабочих ветвей каната была меньше силы трения каната о шкив.

Отношение силы трения, возникающей между канатом и приводным шкивом, к наибольшей разнице в натяжениях рабочих ветвей каната называется коэффициентом безопасности уста­ новки против скольжения каната и составляет

Различают статический <гст и динамический Один коэффициенты безопасности против сколь­ жения. Статический коэффициент безопасности против скольжения определяется вышеприве­ денным отношением, если в выражение (4.26) соответственно подставить значения величин статических натяжений ветвей канатов подъем­ ной машины, т. е.

S0.c T( e ^ - l )

(4.27)

Sn. CT --- So. ст

где S0 „ и S„. ст — статические натяжения опускающейся и поднимающейся ветвей ка­ натов.

Если в выражение (4.26) подставить значе­ ния величин натяжений с учетом динамических составляющих и вредных сопротивлений, то можно определить значение динамического ко­

где So. ст и Si,. « — статические натяжения

опускающейся и поднимающейся ветвей с уче­ том вредных сопротивлений движению канатов; £ т 0 и 2 т п — сумма приведенных масс дви­

жущихся частей подъемной установки со сто­ роны опускающейся и поднимающейся ветвей канатов; а — значение ускорения в рассматри­

ваемый момент движения.

Ввыражении (4.28) верхние знаки относятся

кпериоду пуска, нижние — к периоду тормо­ жения.

Коэффициент a является одним из опреде­ ляющих показателей безопасности и экономич­ ности всей подъемной установки. Так, для увеличения безопасности подъемной установки значения коэффициентов безопасности против скольжения желательно принимать возможно большими, а для обеспечения наиболее эконо­ мичных параметров установки коэффициенты о рекомендуется принимать возможно меньшими.

Отечественный опыт эксплуатации подъем­ ных установок со шкивами трения показывает, что вышеуказанные требования выполняются при стст 5 > 1,75; 2,3 и 2,8 для коэффициентов

трения соответственно равных р, = 0,2; 0,25; 0,3.

Часто оценку возможности скольжения ка­ натов по шкиву производят по отношению статических усилий в обеих ветвях (/Сст).

Для надежной работы многоканатной подъем­ ной машины ее тормозное устройство должно развивать момент, превышающий расчетный статический момент, действующий на машину, а возникающее при этом замедление должно находиться в заданном интервале:

где МСТ— расчетный статический момент, действующий на машину; Мт — тормозной момент, действующий на машину; аш1п — минимальное замедление машины, допустимое Правилами безопасности для предохранительного тормо­ жения машины; аск — максимальное замедле­ ние машины, допускаемое из условия несколь-

ний определяется из анализа всех режимов работы подъемной установки при различных положениях сосудов (спуск—подъем груза, спуск—подъем людей, спуск—подъем проти­ вовеса и т. д.).

Обычно многоканатные подъемные установки

где Мст— расчетный статический момент однососудных подъемных установок; Q'„ — расчет­ ный полезноподнимаемый груз; Яшк — радиус

приводного шкива.

При выборе расчетного полезноподнимаемого груза рекомендуется принимать величину Q'„

больше номинального поднимаемого полезного груза Qn на 15% для клетевых и на 25% для скиповых подъемных установок. Это обеспечит надежную остановку машины при возможных перегрузках подъемных сосудов.

В соответствии с требованиями Правил без­ опасности тормозной момент должен удовлетво­ рять следующим условиям:

1 . Запас тормозного момента грузо-людских

(людских) машин относительно расчетного ста­ тического момента должен быть не менее трех­

По значению момента Мст, подсчитанного по формулам (4.30), можно определить величи­ ну Мт.

2. Замедление машины при спуске груза должно быть не менее 1,5 м/с2. Тормозной мо­ мент по этому условию будет

где М пр — масса движущихся частей подъем­

ной установки, приведенная к радиусу привод­ ного шкива.

3. Замедление машины при подъеме груза

4. Замедление машины должно быть меньше критического, при котором происходит сколь­ жение канатов. Рекомендуется, чтобы

Тормозной момент по этому условию будет

Критическое замедление в системе подсчи­ тывается по следующим формулам:

а) в установке без отклоняющих шкивов: спуск груза

е ^ - / С с т

спуск груза (груженая ветвь со стороны, противоположной отклоняющему шкиву)

спуск груза (груженая ветвь со стороны от­

подъем груза (груженая ветвь со стороны, противоположной отклоняющему шкиву)

KcTew“ - i

КсТед“ + 1

подъем груза (груженая ветвь со стороны отклоняющего шкива)

Кете*®-!

Пкр. п — §

eH“ (KCT+ - ^ - + l ) *

В этих формулах приняты следующие обо­ значения:

g — ускорение свободного падения, м/сг;

QniK — приведенный вес отклоняющих шкивов;

установки).

По величине критического замедления про­ изводят определение величины тормозного мо­ мента из условия нескольжения каната по приводному шкиву.

Определив величины тормозных моментов по приведенным четырем условиям, выбирают тре­ буемый тормозной момент. Если полученная величина тормозного момента меньше, чем 3/WCT, то для предохранительного торможения и стопорения машины принимается Мт = 3Мст,

а для рабочего торможения в период остановки машины М т принимается из условий несколь­

жения каната.

В случае, если тормозной момент по условию нескольжения меньше, чем по условию М т^

При утяжелении подъемных сосудов запас прочности головных канатов должен быть не ниже, а удельное давление каната на футе­ ровку — не выше допускаемых.

Выбрав тормозной момент, необходимо опре­ делить действительные замедления по фор­ мулам:

После этого определяется количество тор­ мозных грузов, рассчитываются величина за­ жатия пружинных блоков и давление в привод­ ных цилиндрах.

Результаты расчетов, выполненных по при­ веденной методике, могут быть скорректиро­ ваны в соответствии с результатами измерений (осциллографированием) скорости и замедлений на каждой действующей многоканатной подъем­ ной установке.

§ 2. Шахтные одно- и двухбарабанные подъемные машины с диаметром барабана до 3,5 м

с диаметром барабана 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3 и 3,5 м. Типы, параметры и основные размеры этих машин соответствуют ГОСТ 18114—72.

Заводом—изготовителем указанных подъем­ ных машин является Донецкий машинострои­ тельный завод им. Ленинского комсомола Ук­ раины.

По особенностям компоновки и конструкции все указанные выше подъемные машины можно разделить на две группы: малые шахтные подъем­ ные машины с диаметром барабана 1 ,2 ; 1,6 и 2 м и средние подъемные машины с диаметром

барабана 2,5; 3 и 3,5 м.

Малые шахтные подъемные машины приме­ няются обычно для установки на наклонных подъемах в подземных горных выработках или на небольших вертикальных подъемах. Они отличаются компактностью, малыми габари­ тами, имеют гидравлический пружинный тор­ мозной привод и разбираются на отдельные узлы, которые могут транспортироваться в стес­ ненных условиях подземных горных выработок.

Средние подъемные машины применяются для установки на поверхности и в подземных гор­ ных выработках для вертикальных и наклон­ ных подъемных установок. Они имеют разбор­ ную конструкцию, размеры отдельных узлов допускают их транспортирование по главным капитальным горным выработкам.

Подъемные машины с диаметром барабана 3,5 м обычно в подземных условиях не уста­ навливаются, так как для транспортирования их отдельных узлов требуются большие сече­ ния горных выработок.

Все средние шахтные подъемные машины имеют пневматический пружинный либо пру­ жинный грузовой тормозной привод и снабжают­ ся установкой компрессора с воздухосборником.

Система обозначений подъемных машин, при­ нятая по ГОСТ 18114—72: Ц — подъемная машина с одним цилиндрическим барабаном; 2Ц — подъемная машина с двумя цилиндри­ ческими барабанами. Цифровое обозначение — диаметр барабана, умноженный на ширину ба­ рабана в метрах. Например, однобарабанная шахтная подъемная машина с диаметром бара­ бана 3,5 м и шириной барабана 2,4 м по ГОСТ 18114—72 обозначается Ц -3,5х2,4.

После стандартного обозначения заводом до­ бавляются индексы, характеризующие вариант исполнения или модификации машин.

Шахтные подъемные машины Ц-1,2Х1 и 2Ц -1,2Х0,8 с диаметром барабана 1,2 м

Таблица 4.1

Типоразмеры • машин

Ц-1.2Х1А

Ц-1.2Х1Б

Ц-1.2Х1В

Ц-1.2Х1Г

2Ц-1,2Х0,8А 2Ц-1.2Х0.8Б 2Ц-1,2Х0,8В 2Ц-1.2Х0.8Г

Барабан

мм

«ширина, S*54иàSX2ев о

зов по вертикальным и наклонным горным вы­ работкам. Применяются эти машины для обо­ рудования подъемных установок, сооружаемых

вподземных условиях и на поверхности. Машины могут работать во взрывоопасной

среде угольных шахт и применяться для проход­ ки шахтных стволов и других горных выработок.

Применение машины для подъемов с углом наклона менее 15° не рекомендуется, так как в этих условиях практически невозможно обе­ спечить условия отсутствия набегания подъем­ ного сосуда на канат при предохранительном торможении.

Машины рассчитаны на эксплуатацию в за­ крытом помещении при температуре воздуха 5 -3 5 ° С.

Техническая характеристика шахтных подъем­

Все узлы машины собраны на сварной раме, и положение их после заводских испытаний и

наладки зафиксировано. Машина для эксплуа­ тации должна быть закреплена на фундаменте, который рассчитывается на экстренную на­ грузку от действия усилия, равного разрыв­ ному усилию каната.

Основные узлы, из которых состоит машина: сборка главного вала, редуктор, два исполни­ тельных органа тормоза, два тормозных при­ вода, маслостанция для питания и управления тормозными приводами, рама машины.

Однобарабанная машина Ц -1,2х1 отличается от двухбарабанной машины 2Ц-1,2хО,8 кон­ струкцией и размерами сборки главного вала и рамы. Остальные узлы унифицированы и взаимозаменяемы.

Особенностью подъемных машин является консольное расположение редуктора, который посажен на консоль главного вала. Вращение главному валу передается через шлицевое сое­ динение. Такая компоновка позволяет получить минимальные размеры вдоль оси главного вала и обеспечить возможность быстрой замены ре­ дуктора, а также значительно упрощает кон­ фигурацию фундамента.