Мухопад М.Д. Рудниковий транспорт.

Подождите немного. Документ загружается.

g(sinβ

min

- ω'cosβ

min

) ≥ m′

(ω'

cosβ

min

- sinβ

min

). (5.55)

Визначення параметрів лебідки (малої підйомної машини)

зводиться до розрахунку геометричних розмірів її барабана. Цей

розрахунок обумовлюється тим, що для машини, яка

встановлюється у підземних виробках з метою зниження напруги

від вигину каната, відношення між діаметрами барабана D

і каната

повинно бути таким:

≥ 60d

. (5.56)

Ширина навивної поверхні однобарабанної лебідки

))()/()((

−+=

kqmшбkxpб

dnnnDllLB

. (5.57)

Тут l — резервна довжина каната для компенсації його

кусків, відрубаних з метою випробування (через кожні 3 міс.

служби), l=30...40 м; n

—число шарів навивки каната на барабан;

— кількість витків тертя,

3≥

для футерованого барабана і

5≥

у всіх інших випадках; n

—кількість додаткових витків

(при одно-дво- і тришаровій навивці дорівнює 0,5, 1,5 і 2,5);

ε—

зазор між витками,

ε=2...3 мм залежно від d

Одношарову навивку каната на барабан приймають для

вертикальних і похилих (

60f

) вантажно-людських і людських

підйомів, двошарову— при

60...30=

, а тришарову—для решти

експлуатаційних підйомів (частіше всього при

30p

)

Максимальний статичний натяг при транспортуванні

породи (вугілля та ін.) по уклону знаходять із виразу (5.48).

Найбільша потужність двигуна N

мax

, кВт, при переміщенні

вантажу із швидкістю

одним кінцевим канатом по уклону

становить

)1000/(

maxmax

пp

kFN

, (5.58)

де

—регламентована швидкість згідно з правилами безпеки, м/с;

—коефіцієнт запасу потужності, k

= 1,1...1,2; η—ККД передачі,

η = 0,8...0,85.

Максимальні натяги каната при русі по бремсбергу

навантаженого і порожнього составів (стрілкою показано напрямок

руху) :

)cos(sin)cos(sin)(

0 ckcpkcc

gLmgmmzF

βωββωβ

′

−

′

−+=↓

;(5.59)

)cos(sin)cos(sin

0 ckcpkcc

gLmgzmF

βωββωβ

′

+=↑

. (5.60)

Якщо

ΗΠ

↓↑ FF f

то, вважаючи, що

max

FF f

↑

потужність двигуна встановлюють за рівнянням (5.58).

У тому випадку, коли

ΗΠ

↓↑ FF p

1000/

max пн

kFN

ηυ

′

↓=

. (5.61)

Тут

υ' — швидкість руху, м/с, состава під час роботи двигуна в

гальмовому (ґенераторному) режимі,

υ' =(1,05... 1,07).

При транспортуванні вантажу двома кінцевими канатами

тягове зусилля на барабані лебідки

FFF ↓−=↑

. (5.62)

Максимальну потужність приводу при руховому режимі

знаходять за формулою

1000/

max пp

kFN

, (5.63)

а при гальмовому (

ΗΠ

↓↑ FF p ) — за виразом

1000/

max п

kFN

ηυ

′

. (5.64)

Розрахункові значення

, В

, F

max

, N

max

дозволяють вибрати

лебідку (малу підйомну машину) і уточнити її основні параметри

(див. табл. 3.4).

Тривалість циклу підйому (спуску)

=Т

, (5.65)

де Т

—час руху, с; t

—тривалість паузи на кінцевих пунктах

(маневрування, перечеплення, а інколи і навантаження посуди), с.

Рис. 5.4. Схеми колійного розвитку на похилих виробках

Значення

залежить від довжини транспортування, виду і

схеми транспорту. Так, при переміщенні вантажу одним кінцевим

канатом у виробках з похилими заїздами (рис. 5.4, а)

=2L/υ

+t′

+t″

=2L/υ

+2l′

/υ

+2l″

/υ

+4zl

/υ

, (5.66)

Тут

—середня швидкість, м/с, руху. υ

= (0,8...0,9) υ; t′

,t″

—

час руху состава по заїздах верхньої і нижньої приймально-

відправних площадок та по ходку, с;

l′

,l″

—довжина верхньої і

нижньої колій заїздів (звичайно 15...20 м);

– коефіцієнт

зменшення швидкості на стрілках і заокругленнях,

=1,5...2; zl

–

довжина ділянки перепідйому, що дорівнює довжині состава, м.

У виробках з горизонтальними заїздами (рис. 5.4,б)

t′

=0,

″

=0, t

=0, тому тривалість руху

=2L/υ

, (5.67)

а при перевезенні двома кінцевими канатами із врахуванням того,

що навантажений і порожній состави переміщують одночасно,

=L/υ

, (5.68)

Тривалість паузи на посадочних площадках для

пасажирського підйому, с,

))((2

11 cдвпп

tztttkt

= , (5.69)

де

—коефіцієнт, що враховує тип площадки (при двобічній k

=1,

однобічній

=1,25); t

п1

, t

— час на посадку і вихід, t

п1

= 15...25с.

= 10...20с; t

—додатковий час, залежний від кількості вагонеток в

составі,

= 3с; t

—час на подання сигналу, t

=5с.

Технічна продуктивність канатного транспорту, т/г,

=3,6zm/T

, (5.70)

Двигуни доцільно вибирати за нагрівом з наступною

перевіркою на перевантаження. Дійсні навантажувальні діаграми

транспортування кінцевими канатами складні — в зв'язку з тим, що

змінюються довжина останніх і кут нахилу виробок. Тому для

спрощення розрахунку беруть середні їхні значення при постійному

натягу каната на підйомі і спуску, час яких (відповідно

і t

)

вважається однаковим:

= t

— t

)/2. (5.71)

Натяг при переміщенні одним кінцевим канатом

навантаженого состава вверх по уклону (

↑ F ) і порожнього вниз

(

↓ F

) знаходять із рівнянь:

);cos(sin)cos(sin)(

0 ccpkcc

gLmgmmzF

βωββωβ

′

++=↑

(5.72)

)cos(sin)cos(sin

0 ccpkccП

gLmgzmF

βωββωβ

′

−

′

−=↓

. (5.73)

Еквівалентне зусилля

, Н, розраховують за допомогою

формули (5.74). Так, при відкатці вантажу по уклону одним

кінцевим канатом, коли

3/1;2/)(;;/

12121

=−===↓=↑ ctTttFFFF

мцпн

ηη

ця

формула приймає такий вигляд:

)))(3/()22/(()//(

2222

мцмннe

tТtFFF −+↓+↑=

ηη

. (5.74)

Тут

η — ККД передачі лебідки, η = 0,75. ..0,8.

Необхідна за нагрівом

потужність для номінальної

швидкості руху

mаx

= F

υ/1000, (5.75)

Потужність вибраного по каталогу двигуна, прийнятого для

оснащення лебідки (малої підйомної машини), називається

установленою або номінальною (

). Відношення їхніх значень

mаx

являє собою коефіцієнт перевантаження двигунів λ (для

асинхронних двигунів він не повинен перевищувати 2,2). Якщо за

розрахунком значення

λ, більше вказаного, потужність двигуна

визначається із умови допустимого його перевантаження.

Розрахунок транспортування канатними установками можна

провести також за

графіком і за допомогою ЕОМ. Для визначення

технічної продуктивності транспортних засобів при переміщенні

вантажу одним кінцевим канатом за

графіком (рис. 5.5) необхідно

знати довжину транспортування і кут нахилу виробки. Прийнята

лебідка (мала підйомна машина) задовольняє вимогам, якщо її

технічна продуктивність (

) більша розрахункової (Q

Рис. 5.5. Довжина відкатки канатної установки

залежно від кута нахилу виробки і її продуктивності.

Для вибору засобів транспорту на

ЕОМ попередньо

складають схему алгоритму (рис. 5.6) і програму обчислень.

Розрахунок в цьому випадку починають з аналізу вихідних даних.

Алгоритм дозволяє відшукати кількість вагонеток і визначити тип

лебідки (машини), яка б відповідала заданій продуктивності

вантажного або пасажирського підйому. Для контролю виводяться

вхідні дані і кінцеві результати розрахунку. На підставі аналізу цих

даних приймається остаточне рішення.

Рис. 5.6. Схема алгоритму розрахунку параметрів

однокінцевого підйому вантажу по уклону

Приклад. Треба розрахувати установку при проведенні уклону. Довжина

транспортування L=800 м, добова продуктивність А=200 т, кут β=10°, маса

вантажу у вагонетці m=3000 кг, власна її маса m

==1 153 кг. На верхній площадці

є похилі заїзди, а біля забою їх немає (рис.5.7).

Відповідно до рекомендацій, число вагонеток у составі

z = F

Зч

/[(т + т

) g (sin β + ω' cos β)] =

= 60 000/[(3 000 + 1 153) 9,81 (sin 10 + 0,008 cos 10)] = 8.1.

Беремо z = 8, що допустимо і за умовою експлуатації (z < 10).

Рис. 5.7. Схема транспорту при проходженні уклону

Розрахункова довжина каната L

= L + l

к.

= 800 + 30 = 830 м. При n =

6,5, σ=160·10

Па, ρ

= 10

кг/м

, ω' = 0,008 і ω'

= 0,4 лінійна густина

каната

= z (т + т

) (sin β + ω' cos β)/[σ/(nρ

g) — L

(sin β + ω'

cos β)] =

= 8 (3 000 + 1 153) (sin 10 + 0,008 cos 10)/[160·10

/(6,5 · 10

· 9,81) —

— 830 (sin 10 + 0,4 cos 10)] = 2,95 кг/м.

За спеціальними таблицями (ГОСТ 7665 — 80) вибираємо канат з

лінійною густиною т'

= 2,97 кг/м і d

= 27,5 мм. Тоді параметри лебідки :

макс

= z (т + т

) g (sin β + ω' cos β) + m'

(sin β + ω'

cos β) =

= 8(3000 + 1 153)9,81 (sin 10 + 0,008 cos 10) +2,97 · 9,81 · 830 X

X (sin 10 + 0,4 cos 10) = 72 920 H;

= 60d

= 60 · 27,5 = 1 650 мм;

= [(L

+ l — l

к.

)/(π D

)] + n

+ n

) (d

+ ε) =

= ((830 + 20 — 30)/(π·2·3) + 4 + 2,5) (27,5 + 2) = 1,475 мм.

Вибираємо лебідку Ц-2,5х2АР (див. табл. 3.4) з номінальною швидкістю

υ — 4,5 м/с.

Максимальна потужність двигуна при переміщенні вагонеток

макс

= F

макс

υk

/(1 000η) = 72920 · 4,5 · 1,1/(1 000 · 0,85) = 424,5 кВт.

Оскільки за Т = 5 г необхідно видати А = 200 т вантажу, розрахункова

продуктивність при коефіцієнті нерівномірності k

= 1,8 складає

= Ak

/T = 200 · 1,8/5 = 72 т/ч.

Лебідка відповідає умовам проходки, якщо технічна продуктивність Q

≥

. Продуктивність Q

, як бачимо із формули, крім величин z і т визначається

тривалістю циклу Т

. Згідно з підрозділом і схемою транспорту (див·рис.

5.7), коли в нижній частині виробки відсутні заїзди, 2l'

/ υ

= 0. Тоді із рівняннь

(5.65) і (5.66)

= 2L/

+ 2l'

+ 4zl

+ t

= 2 · 800/(0,8 · 4,5) + 2 · 20 · 2/(0,8 · 4,5) +

+ 4 · 8 · 4 · 2/(0,8 · 4,5) + 120 = 657 с,

а за виразом

= 3,6zm/Т

= 3,6 · 8 · 3000/657 = 131,5 т/ч.

Отже, лебідка Ц-2,5х2АР забезпечує нормальне функціонування

прохідницької дільниці.

5.2.3. Самохідні установки

Технічну продуктивність, м

/г, самохідних машин

визначають за формулою

=60V

об

, (5.76)

де К

— емпіричний коефіцієнт, К

= 0,8 ... 0,95; t

об

— час

обертання машини, хв. Остання величина

об

= t

+ t

рух

+ t

, (5.77)

Тут

=0,5...1 хв; t

=0,5...2,5 хв, для автосамоскидів t

=0,5...1 хв, для

самохідних вагонеток

=1...2.5 хв; t

— час маневрів при

навантаженні і розвантаженні, хв. Значення

залежить від

конкретних умов експлуатації машин (визначається хронометром),

рух

— від довжини транспортування і швидкості переміщення:

pyx

=L/(60υ

) + L/(60υ

), (5.78)

де L — довжина транспортування, м.

Швидкість руху автосамоскидів на поверхні, обумовлена

станом дороги, змінюється від 2,2 до 11 м/с, у підземних умовах —

від 1,8 до 6,6 м/с; при довжині до 1 км вона зменшується на

60...65%, а при відстанях понад 4 км збільшується на 20...30%.

Час маневрів

= t

рух

, (5.79)

де k

— коефіцієнт, що враховує тривалість маневрів при

навантаженні і розвантаженні,

= 0,1...0,2.

Швидкість руху автосамоскидів з вантажем і без нього в

межах будівельної площадки

= υ

= 4 м/с (близько 15 км/г). На

перегонах при

L ≤ 1 км υ

= 5,5 м/с (20 км/г), при L>1 км υ

7...8,3 м/с (25...30 км/г), а при рухові без вантажу

= 1,2 υ

Технічна продуктивність може бути виражена і в масових

одиницях, т/г:

= V

ρ. (5.80)

Сила тяги

самохідних машин залежить від маси m', що

припадає на приводні скати, і коефіцієнта зчеплення

Ψ. Величина

m', в свою чергу, обумовлюється конструктивними параметрами, а

значення

Ψ — типом і станом поверхні доріг: при сухому покритті

Ψ = 0,4...0,6, а при мокрому — Ψ = 0,2...0,5. На постійних

відкаточних дорогах з сухою поверхнею коефіцієнт зчеплення

становить 0,65...0,75, з мокрою — 0,4...0,5 і з забрудненою —

0,25...0,4. Якщо траси покриті снігом, це значення знижується до

0,2, а при ожеледиці — до 0,17.

Під час руху самохідних машин, окрім

сил опору (основних

, від уклону W

, повітряного середовища W

пов

і на

криволінійних ділянках

кр

) виникають також сили інерції W

Значення

, W

, H, розраховують таким чином:

+ W

= m

g(ω' + i). (5.81)

Тут

— маса машини з вантажем, кг; ω' — коефіцієнт основного

опору рухові; і — уклон шляху.

Значення

ω' для доріг, покритих бетоном, асфальтом або

бруківкою, дорівнює 0,015...0,025, гравієм — 0,025...0,04, щебінкою

— 0.03...0,055. Для ґрунтових укочених трас

ω' = 0,05...0,1, а для

відвалів

ω' = 0,2. Сила опору на криволінійній ділянці шляху

кр

gω'

кр

, (5.82)

де ω'

кр

— коефіцієнт опору у цій ділянці, ω'

кр

=0,05...0,8.

Значення

пов

залежить від швидкості руху, площі лобового

опору і форми самохідної машини (самоскида). Так, при швидкості

до 15 км/г значення

пов

відносно невелике, тому в розрахунках

його не беруть до уваги.

Сила інерції

= ± m

аk

. (5.83)

Тут a — прискорення (уповільнення) машини, а = 0,4...0,5 м/с

; k

— коефіцієнт інерції обертання мас,

= 1,5...2,5.

У формулу (5.83) «плюс» і «мінус» виставляють при

прискореному і уповільненому рухові відповідно.

Максимальна сила тяги

макс

= W

+ W

кр

+ W

пов

. (5.84)

Вона не повинна бути більшою від сили зчеплення коліс із

грунтом:

макс

< 1 000 Ρ

зч

Ψ, (5.85)

де

зч

— зчеплювальна сила ваги самохідної установки, кН; Ψ —

коефіцієнт зчеплення,

Ψ =0,3...0,8.

Для автосамоскидів (тільки із заднім ведучим мостом)

зч

= 0,7 m

g/1000. (5.86)

Автосамоскиди долають різноманітні підйоми, значення яких

можна одержати за допомогою

графіку (рис. 5.8). Ці значення

залежать від якості доріг (криві 1—4). Хід розв'язання задачі на

графіку показаний стрілками.

Рис. 5.8. Залежність переборного підйому від сили тяги,

сумарної робочої маси і швидкості руху автосамоскида