Выбор многоканатной подъемной машины
РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Основными параметрами механической части шахтной подъемной установки (ШПУ) являются такие величины, как оптимальная масса поднимаемого груза, диаметр головных и хвостовых канатов, оптимальные скорость, ускорение и замедление движения, эффективная мощность подъема. Расчет этих параметров и выбор соответствующих изделий - задача проектирования механической части ШПУ.
Технические решения, принятые по механической части ШПУ, служат основой для выбора той или иной системы электропривода. Этим завершается первый этап проектирования автоматизированного электропривода. Основная задача второго этапа проектирования - выбор комплектного тиристорного электропривода из серии КТЭУ для ШПУ, принятой на первом этапе проектирования. На основе технических решений, принятых на первом и втором этапах проектирования, выбирают регуляторы тока, скорости и другие технические средства, составляющие систему автоматического управления электроприводом «управляемый выпрямитель - двигатель» (УВ-Д).
Исходные данные для проектирования многоканатной ШПУ
Годовая проектная
производительность подъема: Аг=2345тыс.т/год
Глубина вертикального
ствола: Нст=1000м
Число рабочих дней в году: 300
Число часов работы в сутки: 18
Коэффициент резерва: 1,5
Диаграмма скорости: семипериодная.
|
|
|
Выбор скипа
1.2.1. Расчетная высота подъема с учетом расположения скипов в копре и нижней части ствола:
Нр=Нст+hзагр+hразгр+2×D=1000+30+35+2×0,35=1066 м, (1.1)
где Нст - глубина вертикального ствола;
hзагр - расстояние по вертикали от отметки откаточного горизонта до нижней кромки загрузочного бункера;
hразгр - расстояние по вертикали от «нулевой» отметки до верхней кромки приемного бункера.
1.2.2. Часовая производительность ШПУ:
(1.2)
где Ач - часовая производительность ШПУ, т/ч;
Аг - годовая производительность ШПУ, т/год;
с - коэффициент резерва производительности (с=1,5);
nд - число рабочих дней в году;
t - время работы подъемной установки в сутки, ч.
1.2.3. Оптимальная грузоподъемность Qопт, кг, при которой суммарные годовые эксплуатационные затраты на подъемной установке будут минимальными, определяем по формуле для многоканатных двухскиповых подъемов:
(1.3)
где Ач - часовая производительность, кг;
Нп - высота подъема, м;
tп - продолжительность паузы, с.
Выбираем стандартный скип 2СН11-2 грузоподъемностью Qп=25т, массой Qс=24,4 т, путем разгрузки h=2,4 м [1].
|
|
|
1.2.4. Высота подъема с учетом высоты скипа hс=13 м:
Н=Нр+hс=1066+13=1079 м. (1.4)
1.2.5. Расстояние от нижней приемной площадки до оси шкива трения:
Нк=Н+lк=1066+13+18=1097 м, (1.5)
где Н - высота подъема, м;
lк=hск+18 - длина отвесов подъемных канатов в копре, м (рис.1.1.).
Выбор подъемных канатов
1.3.1. Линейную массу каната Pк, кг/м, определим по формуле:
(1.6)
где Qп и Qс - масса полезного за один раз поднимаемого груза и собственная масса скипа, кг;
sв - временное сопротивление разрыву проволок каната Н/м2;
g=9,81м/с2;
zmin=4,5 - коэффициент запаса прочности;
rо - условная плотность каната, кг/м3;
Нк - расстояние от нижней приемной площадки до оси шкива трения, м.
1.3.2. Число подъемных канатов nк многоканатного подъема определили по формуле:
(1.7)
где Рк - линейная масса канатов, кг/м;
Dшт - диаметр шкива трения, м;
jк - коэффициент, зависящий от конструкции каната;
y - отношение Dшт к диаметру каната dк, по ПБ для системы с отклоняющими канатами y ³ 95.
Предварительно применим четыре каната nк=4, диаметром dк=46,5 мм, линейной массой каната Рк=8,4кг/м, разрывным усилием Qр=1330×103 Н [1].
|
|
|
1.3.3. Линейную массу gк уравновешивающих канатов определили по формуле:
(1.8)
где nк - количество подъемных канатов;
Рк - линейная масса подъемного каната, кг/м;
nук - количество уравновешивающих канатов, которых по ПБ должно быть не менее двух.
Применили три стандартных плоских каната с размерами 170´27,5 мм расчетной массой gк=11,5 кг/м [1].
1.3.4. Разность линейных масс:
nкРк=nукgк ½4×8,4-3×11,2½=0,9 кг/м; (1.9)
Считаем предварительно выбранную систему уравновешенной.
Выбор многоканатной подъемной машины
Наметим к применению многоканатную подъемную машину ЦШ-5´4 со следующими техническими характеристиками:
Диаметром канатоведущего шкива D=5 м;
Количеством подъемных канатов n=4;
Статическим натяжением канатов 1450 кН;
Разностью статических натяжений канатов 350 кН;
Маховым моментом машины 6250 кН×м2;
Маховым моментом отклоняющих шкивов 500 кН×м2.
|
|
|
1.4.1. Фактические значения статических натяжений канатов и разности статических натяжений канатов рассчитаем по формулам:
Тст max=(Qп+Qс+РкНк)g=(25×103+24,4×103+4´8,4×1097)9,81=846×103 Н;
Тст=846×103 Н(факт)<1450×103Н(норма); (1.10)
Fст=[Qп+(Рк-q)Н]g=[25×103+(4×8,4-3×11,5)×1079]×9,81=236×103Н;
Fст=236×103Н(факт)<350×103Н(норма). (1.11)
1.4.2. Коэффициенты запаса прочности Zо и Zmin, рассчитаем по формулам:
(1.12) 
=
= 
=6,3(факт)>4,5(нор), (1.13)
где Zо, Zmin - фактические значения коэффициентов запаса прочности;
Qп, Qс - масса полезного груза и масса сосуда, кг;
nк, nук - количество подъемных и уравновешивающих канатов;
Qр - суммарное разрывное усилие всех проволок каната, Н;
Рк, qк - линейная масса подъемного и уравновешивающего канатов, кг/м;
Нк - расстояние от нижней приемной площадки до оси канатов ведущего шкива, м;
lз - отвес уравновешивающих канатов в зумпфе, м.
Окончательно применим многоканатную машину типоразмера ЦШ-5´4, четыре подъемных каната типа ЛК-РО маркировочной группы 1568 диаметром 46,5 мм и три уравновешивающих каната размером 170´27,5 мм [1].
Техническая характеристика машины ЦШ-5´4:
Диаметр канатоведущего шкива Dш=5 м;
Количество подъемных канатов nк=4;
Маховый момент машины GD2м=6250 кН×м2;
Маховый момент отклоняющих шкивов GD2ош=500 кН×м2;
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 345; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!