Кузьменко В.И. Горные транспортные машины (теория и расчеты)
Подождите немного. Документ загружается.
191
без покрытия, левой односторонней свивки, раскручивающийся, маркиро-
вочной группы 1770 МПа.
Канат 29-ГЛ-В-Ж-Н-1570 ГОСТ 3077-80.
Канат диаметром 29 мм, грузопассажирского назначения, марки В, оцин-
кованный по группе Ж, правой крестовой свивки, нераскручивающийся,
маркировочной группы 1570 МПа.
По ГОСТ 3079-80 изготавливается канат двойной свивки типа ТЛК-О
конструкции 6 х 37 (1+6+15+15) +1о.с.
Примеры условного обозначения:
Канат диаметром 35,5 мм грузопассажирского назначения из проволоки
без покрытия, марки В, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, мар-
кировочной группы 1770 МПа.
Канат 35-ГЛ-В-Н-1770 ГОСТ 3079-80
Канат диаметром 35,5 мм, грузового назначения, марки І, оцинкованный
по группе Ж, левой односторонней свивки, нераскручивающийся, маркиро-
вочной группы 1770 МПа.
Канат 25-Г-І-Ж-Л-О-Н-1370 ГОСТ 3079-80
По ГОСТ 7668-80 изготавливается канат двойной свивки типа ЛК-РО
конструкции 6х36 (1+7+7/7+14)+1о.с.
Примеры условного обозначения:
Канат диаметром 39,5 мм, грузового назначения, из проволоки без по-
крытия, марки І, правой односторонней свивки, раскручивающийся, марки-
ровочной группы 1770 МПа.
Канат 39,5-Г-І-О-Р-1770 ГОСТ 7668-80
Канат диаметром 18,0 мм, грузопассажирского назначения, марки В, оцин-
кованный по группе ОЖ, левой односторонней свивки, нераскручивающий-
ся, маркировочной группы 1570 МПа.
Канат 18-ГЛ-В-ОЖ-Л-О-Н-1570 ГОСТ 7668-80.
192
Одноконцевая откатка с наклонными и горизонтальными
заездами
Малую подъемную машину выбирают предварительно по длине откат-
ки. Необходимо иметь в виду, что максимальная скорость по ПБ подъема и
спуска людей по наклонным выработкам – 5м/с; при подъеме и спуске гру-
зов в скипах – 7 м/с; в вагонетках – 5 м/с. Необходимо учитывать объемы
сменных перевозок грузов, угол наклона выработки.
Расчетная схема (рис.9.2)
Рисунок 9.2 – Расчетные схемы канатных откаток:
а – с наклонными заездами; б – с горизонтальными заездами
9.2.1 Число вагонеток (секций, платформ) в составе
Число вагонеток (платформ) в составе из условий прочности сцепки для
грузового подъема
( )( )
g·sincosw·mm
F
z
maxmax0
.сц.доп
α+α+
≤
, (9.1)
193
Масса груза
одной вагонетки,
т
До 3 м/с 3-5 м/с
Число вагонеток в партии
1-5 6-9
10
и больше
1-5 6-9
10
и больше
До 1 0,026 0,036 0,040 0,039 0,054 0,060
1-2 0,022 0,028 0,033 0,030 0,042 0,050
2-3 0,016 0,022 0,027 0,024 0,033 0,040
Больше 3 0,015 0,020 0,024 0,022 0,030 0,030
доп.сц.
F
доп.сц.
= 60 кН (вагонетки ВГ)
F
доп.сц.
=70 кН (ВД, ВДК, ПС)
m
0
– масса вагонетки (платформы), кг;
m – грузоподъемность вагонетки, кг;
w– коэффициент сопротивления движению вагонетки;
max
α – максимальный угол наклона рельсовой колеи, град.
Полученное число вагонеток округляется до ближайшего наименьшего
целого числа.
При этом по условиям эксплуатации при грузовых подъемах рекоменду-
ется принимать z=12-15 при
2700
в
≤l
мм и z=8-10 при
2700
в
>l
мм (где l
в
–
длина вагонетки).
Таблица 9.1 – Значения коэффициента сопротивления движению соста-
ва вагонеток по наклонным выработкам угольных шахт при наибольшей
скорости движения (по данным МакНИИ)
Для пассажирского подъема
( )( )
g·sincosw·mm90
F
z
maxmax0л
.сц.доп
α+α+
≤
, (9.2)
где 90 – средняя масса одного пассажира, кг;
m
л
– число посадочных мест в данной вагонетке;
F
доп.сц
= 85 кН (головной вагон) и 70 кН (прицепной вагон).
194
рашютов z принимают не более 5.
Таблица 9.2 – Допустимое число пассажирских вагонеток на канате
9.2.2 Число вагонеток по условию обеспечения заданного объема
перевозок
Для грузового подъема
м
цp.сут
mT6,3
T·K·A
z =
, (9.3)
где Т
ц
– продолжительность цикла, с;
Т
м
– нормативное время работы подъема в сутки, Т
м
=20 ч. – для реконструиру-
емых и действующих угольных шахт; Т
м
=18 ч – для вновь проектируемых;
К
р
– коэффициент резерва, который учитывает неравномерность работы
всей системы подъема, К
р
=1,5.
Для случая с наклонными заездами
ц
c
пдоп
c
пв
ц
V·K
C2
V·K
Cz4
V·
2
T θ+++=
l
l
K
l
c
, с, (9.4)
α
max
, град
Тип вагонетки
ВЛН-1 ВЛН-2 ВЛН-3
До 19 5 5 -
22 4 4 -
30 3 3 -
35 - 3 -
До 40 - 2 2
45 - 2 2
50 - 2 2
80 - - 2
195
сти сцепки;
l – расстояние между горизонтами, м;
l
доп
= 50-80 м - суммарная длина заездов;
ц
θ = 100-200 с – пауза на прицепку каната и перемену хода на участке
переподъема;
V – скорость каната (по технической характеристике подъемной маши-
ны), м/с;
К
с
– коэффициент скорости, К
с
=0,9;
С
п
– коэффициент уменьшения скорости при движении вдоль заездов и на
участках переподъема, С
п
=2-3
Для случая с горизонтальными заездами
цц
V·
2
T θ+=
c
K
l
, с. (9.5)
Для пассажирского подъема
лл
л
m·n
K·Q
z =
, (9.6)
где Q
л
– количество людей, перевезенных в одном направлении за время
перевозки, чел;
К – коэффициент неравномерности, К=2;
m
л
– число посадочных мест в одной вагонетке;
n
л
– возможное число рейсов за отведенное для перевозки время;
ц
n
л
T
t·60
n =
, (9.7)
t
n
– время, отведенное для перевозки людей, мин.
9.2.3 Выбор каната
Максимальное статическое усилие от концевой нагрузки на канат при
подъеме груженого состава вверх
196
(
)
(
)
(
)
[
]
ср
ср
p
к
max
max
0
max
sin
cos
f
·
L
p
sin
cos
w
·
m
m
·
z
g
F
α
+
α
′
+
α
+
α
+
=
, Н, (9.8)
где
к
p
′
– погонная масса каната, кг/м;
f
к
– коэффициент сопротивления движению каната при трении о ролики и
почву, f
к
= 0,15-0,35;
L
p
– расчетная длина каната вне барабана машины, м;
п.х.к.н.зp
L llll
+
+
+
=
, м,
где l
з.н
– длина заезда нижней приемной площадки, м;
l
к.х
– длина канатного ходка, м;
l
п
– длина переподъема, м;
ср
α
- средний угол наклона рельсовых путей, град.
∑
α
+
+
α
+
+
α
+
α
=α
n
1
i
nnii2211
ср
l
llll KK
, град, (9.9)
где l
i
– длина і-го участка рельсового пути с углом наклона , м.
Погонная масса каната
(
)
(
)
[]
( )
срсркp
к
в
maxmax0
к
sincosf·L
g··n
sincosw·mmz
p
α+α−
γ
σ
α
+
α
+
=
′
, кг/м, (9.10)
где
в
σ
– предел прочности металла проволок каната на разрыв,Н/м
2
;
[n] – статический запас прочности каната;
[n]= 6,5 – для грузового подъема;
[n]= 7,5 – для грузопассажирского подъема;
[n]= 9,0 – для пассажирского подъема.
к
γ
– приведенная объемная масса каната (с учетом свивки и наличия сер-
Тип подъемной
машины
Ц 1,2х1
Ц 1,6
х1,2
Ц 2х1,5 Ц 2,5х2 Ц 3х2,2
Допустимая длина
канатного ходка, м
20 25 30 40 42
197
дечника), кг/м
;
к
γ
= 9000
кг/м
.
Выбор каната подъемной установки осуществляется по предваритель-
но определенной массе 1 м каната (
к
p
′
) в соответствии с ГОСТ 7668-80,
ГОСТ 3077-80, ГОСТ 3079-80 из условия, что масса 1 м принятого каната
(
к
p
) должна быть не менее (
к
p
′
)
кк
PP
′
≥
. (9.11)
Фактический запас прочности принятого каната
max.ст
p
F
F
n =
, (9.12)
где F
p
– суммарное разрывное усилие всех проволок каната, Н;
F
cт.max
– максимальное статическое натяжение, Н.
Для грузового подъема
(
)
[
]
(
)
{
( )}
.H,sincosfLp
sincosw·Qmm·zgF
срсркpк
maxmax00max
α+α+
+α+α++=
(9.13)
Для пассажирского подъема
(
)
[
]
(
)
{
( )}
,H,sincosfLp
sincosW·Qmm90·zgF
срсркpк
maxmaxб0лmax.ст
α+α+
+α+α++=
(9.14)
где Q
б
– масса балласта, необходимая для осуществления самокатного
движения, кг.
Канат выбран правильно, если
[
]
nn≥
. (9.14)
9.2.4 Проверка массы состава на самокатное движение
При малых углах наклона рельсовой колеи (
min
α
= 5-9°) осуществляют
проверку способности состава на самокатное движение при условии, что
значение силы тяги при спуске по наклонной выработке (F
дв
) должно быть
больше допустимого толкающего усилия (F
тол
), которое обеспечивает само-
катное движение
198
т
дв
F
F
≥
.
(9.15)
При спуске порожней вагонетки по уклону
(
)
(
)
[
( )
]
H,,cosfsinLp
coswsin·QzmgF
minкmincк
minminб0дв
α−α+
+
α
−
α
+
=
(9.16)
при спуске груза по бремсбергу
(
)
]
(
)
[
{
( )
]
H,,cosfsinLp
coswsin·QmmzgF
minкmincк
minminб0дв
α−α+
+
α
−
α
+
+
=
(9.17)
где
min
α
– минимальный угол наклона рельсового пути, град;
L
c
– расстояние от оси подъемной машины до конца участка пути с мини-
мальным углом наклона, м;
F
т
– допустимое толкающее усилие, которое обеспечивает самокатное дви-
жение;
F
т
= 1500-2000 Н – для грузового подъема;
F
т
= 2000-2500 Н – для пассажирского подъема.
9.2.5 Определение параметров барабана подъемной машины
Определение параметров барабана производится из условия, что для ма-
шин, эксплуатируемых в подземных условиях
кб
d60D ≥ , (9.18)
D
б
– диаметр барабана, мм;
d
к
– диаметр каната, мм,
а минимальная ширина барабана должна отвечать длине наматываемого
каната.
При определении ширины барабана необходимо учитывать то, что в со-
ответствии с ПБ для всех видов подъемов при
°
≤
α
60
допускается три слоя
навивки каната. При этом при наличии более одного слоя навивки, реборда
барабана должна выступать над верхним слоем на 2,5 d
к
.
Ширина навивочной поверхности однобарабанной подъемной машины с
199
цилиндрическим барабаном
1000
d
·nn
n·D
LL
B
к
дт
cб
.х.кp
б
ε+
++
π
−
′
+
=
l
, м, (9.20)
где
L
′
– резервная длина каната, которая компенсирует отрезаемые куски
каната для испытаний (при сроке службы 3 года) = 30-40 м;
n
с
-число слоев навивки каната;
n
т
– число витков трения (
3n
т
≥
– для барабанов, футерованных деревом
или пластмассой;
5n
т
≥
– для барабанов, футерованных другими фрик-
ционными материалами);
n
д
– дополнительные витки, которые учитывают незаполненную часть бара-
бана у реборд n
д
=0,5 при n
с
=1,0; n
д
= 1,5 при n
с
= 2,0; n
д
= 2,5 при n
с
= 3,0.
ε
– зазор между смежными витками, определяемый диаметром каната;
ε
=2,5-3,0 мм
9.2.6 Мощность двигателя подъемной машины
Мощность двигателя определяется как для продолжительного цикли-
ческого режима работы. Реальная нагрузочная диаграмма двигателя доволь-
но сложная из-за изменения длины каната и угла наклона путей, по которым
двигаются вагонетки, поэтому упрощенно считаем тяговые усилия при подъе-
ме (F
под
) и спуске (F
сп
) постоянными
(
)
(
)
[
( )
H,,sincosf·
2
Lp
sincosw·mm·z·gF
срсрк
pк
срср0под
α+α+
+α+α+=
(9.20)
(
)
[
( )
H.,sincosf·
2
Lp
sincosw·m·z·gF
срсрк
pк
срср0сп
α+α+
+α+α=
(9.21)
Время подъема и спуска одинаково
200
2
T
t
t
ц
ц
сппод
θ
−
=
=
, с.
(9.22)
Эквивалентное тяговое усилие
θ−
θ
+
η+
η
=
цц
ц
22
сп
2
2
под
e
T
·
3
1
1·2
·F
F
F
, Н, (9.23)
где
η
– полный к.п.д. действия подъемной машины,
η
= 0,75-0,80.
Мощность электродвигателя
1000
V·F
N
номэ
=
, кВт. (9.24)
Проверка выбранного двигателя по перегрузочной способности для слу-
чая груженого состава снизу
ном
maxд
F
F
·25,1=λ
, (9.25)
где F
ном
– номинальное тяговое усилие, Н.
ном
ном
ном
V
N1000
F =
, Н, (9.26)
( )
H,,
g
a
sincosf·Lp
g
a
sincosw·mm·zgF
maxmaxкpк
maxmax0maxд
+α+α+
+
γ
+α+α+=
(9.27)
где а – ускорение при трогании состава на канате, м/с
2
;
а=0,5 м/с
2
;
γ
= 1,06.