Требуемая мощность приводного электродвигателя

Требуемую мощность приводного электродвигателя подъёмной машины определяем по формуле:

(П.7)

где К_шс. = 1,15 – коэффициент шахтных сопротивлений;

К_уп = 1,25 – коэффициент эффективного усилия подъёма.

Требуемая мощность меньше номинальной мощности двух приводных электродвигателей П2-800-855 ΣNдв = 2 х 3600 кВт, что соответствует заданному условию.

Проверка нескольжения подъёмных канатов по канатоведущему шкиву

Проверку нескольжения подъёмных канатов по канатоведущему шкиву подъёмной машины определяем по условию:

(П.8)

где К_ст – расчётный коэффициент статических натяжений;

[К_ст] = 1,5 – максимальный допустимый коэффициент статических натяжений при коэффициенте трения канатов о футеровку f = 0,25.

Коэффициент статических натяжений находим по формуле:

(П.9)

Условие нескольжения канатов по канатоведущему шкиву выполняется.

Также, для обеспечения нескольжения канатов по канатоведущему шкиву согласно ПБ 03-553-03 необходимо, чтобы замедление при предохранительном торможении находилось в интервале:

(П.10)

Определим расчётные допустимые замедления при предохранительном торможении во время спуска и подъёма гружёного скипа, а также при перегоне порожних скипов:

а) Допустимые замедления при предохранительном торможении во время спуска гружёного скипа.

Определим максимальное допустимое критическое замедление при предохранительном торможении во время спуска гружёного скипа по формуле:

(П.11)

где = 2,26 – тяговый фактор;

е = 2,72 – основание натурального логарифма;

f= 0,25 – коэффициент трения канатов о футеровку;

α = 186º51'43" – угол охвата канатами канатоведущего шкива;

Тогда:

Минимальное допустимое критическое замедление при предохранительном торможении во время спуска гружёного скипа принимаем согласно ПБ 03-553-03:

(П.12)

Фактическое максимальное допустимое замедление при предохранительном торможении во время спуска гружёного скипа примем по формуле:

(П.13)

Фактическое минимальное допустимое замедление при предохранительном торможении во время спуска гружёного скипа примем по формуле:

(П.14)

б) Допустимое максимальное замедление при предохранительном торможении во время подъёма гружёного скипа.

Определим максимальное допустимое критическое замедление при предохранительном торможении во время подъёма гружёного скипа по формуле:

(П.15)

Тогда:

Учитывая, что максимальное допустимое замедление согласно ПБ 03-553-03 а_max = 5 м/c², фактическое максимальное допустимое замедление при предохранительном торможении во время спуска гружёного скипа принимаем:

а_п.max≤ 4,93 м/с²

в) Допустимое максимальное замедление при предохранительном торможении во время перегона порожних скипов.

Определим максимальное допустимое критическое замедление при предохранительном торможении во время перегона порожних скипов по формуле:

(П.16)

Тогда:

Фактическое максимальное допустимое замедление при предохранительном торможении во время перегона порожних скипов принимаем:

а_пер.ф ≤ 3,79 м/с²

Для обеспечения нескольжения канатов по канатоведущему шкиву во время предохранительного торможения настройку тормозной системы подъёмной машины необходимо выполнить с учётом полученных требуемых расчётных значений замедлений при спуске и подъёме груза, а также перегоне порожних скипов, т.е. значения фактических замедлений должны находиться в интервале:

(П.17)

5.4 Проверка тормоза подъёмной машины

Предварительно определим приведённую массу подъёмной установки:

(П.18)

где Q_ск= 57590 кг –масса скипа с подвесным и прицепным устройствами, кг;

Q_пм= 42 000 кг – принятая полезная масса груза перевозимого скипом;

m_к = 10,6 кг – масса 1 п.м подъёмного каната;

n_к = 8 – количество подъёмных канатов;

L_к = 770 м – длина каждого подъёмного каната;

m_хв= 16,98 кг – масса 1 п.м уравновешивающего каната;

n_хв = 5 – количество уравновешивающих канатов;

L_хв = 740 м – длина каждого уравновешивающего каната;

m'_шк = 7400 кг – приведённая масса отклоняющего шкива;

m'_Б = 39807 кг – приведённая масса канатоведущего шкива;

m'_р = 19200 кг – приведённая масса роторов двух приводных электродвигателей.

Тогда

Находим максимальный статический момент на коренном валу шкива подъёмной машины:

(П.19)

где ΔS= 42074 кгс –разность статических натяжений канатов, кг;

R_Б= 2,5 м – радиус канатоведущего шкива подъёмной машины.

Находим величины допустимых замедлений при предохранительном торможении во время спуска, подъёма груза и перепуска порожних скипов, при которых коэффициент безопасности против скольжения канатов по футеровке канатоведущего шкива будет не менее 1,25:

а) Наибольшее допустимое замедление при предохранительном торможении при спуске груза:

- более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны, не имеющей отклоняющих шкивов:

(П.20)

где β_дин= 1,25 –динамический коэффициент безопасности против скольжения каната по канатоведущему шкиву.

- более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны отклоняющих шкивов:

(П.21)

Для дальнейших расчётов принимаем меньшее значение а_с=1,9 м/с²

б) Наибольшее допустимое замедление при предохранительном торможении при подъеме груза:

- при подъеме более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны, не имеющей отклоняющих шкивов:

(П.22)

- при подъеме более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны отклоняющих шкивов:

(П.23)

Для дальнейших расчетов принимаем меньшее значение а_п=4,34 м/с²

в) Наибольшее допустимое замедление при предохранительном и рабочем торможении при спуске во время перегона порожних скипов:

- более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны, не имеющей отклоняющих шкивов:

(П.24)

где S’₁= 124963 кгс – расчётное статическое натяжение подъёмных канатов гружёной ветви при порожнем скипе.

- более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны отклоняющих шкивов:

(П.25)

Для дальнейших расчётов принимаем меньшее значение а_{с пер}=3,16 м/с²

г) Наибольшее допустимое замедление при предохранительном и рабочем торможении при подъёме во время перегона порожних скипов:

- более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны, не имеющих отклоняющих шкивов:

(П.26)

- более нагруженных ветвей канатов, расположенных со стороны отклоняющих шкивов:

(П.27)

Для дальнейших расчетов принимаем меньшее значение а_{п пер}=3,165 м/с²

Находим необходимые тормозные моменты при различных условиях торможения:

а) Необходимый тормозной момент при предохранительном торможении для обеспечения требуемого коэффициента статической надёжности тормоза:

(П.28)

где К= 3 – нормативный коэффициент статической надёжности предохранительного тормоза.

б) Необходимый тормозной момент предохранительного тормоза при спуске груза из условия обеспечения замедления не менее 1,5 м/с²:

(П.29)

в) Необходимый тормозной момент предохранительного и рабочего тормозов при спуске груза из условия обеспечения замедления не более а_с=1,9 м/с²:

(П.30)

г) Необходимый тормозной момент предохранительного и рабочего тормозов при подъёме груза из условия обеспечения замедления не более а_п=4,34м/с²:

(П.31)

д) Необходимый тормозной момент предохранительного и рабочего тормозов при спуске порожнего скипа из условия обеспечения замедления не более а_{с пер}=3,16м/с²:

(П.32)

где m”_пм – приведённая масса подъёмной установки при порожних сосудах

Приведённую массу подъёмной установки при порожних сосудах находим по формуле:

(П.33)

Тогда:

е) Необходимый тормозной момент предохранительного и рабочего тормозов при подъеме порожнего скипа из условия обеспечения замедления не более а_{п пер}=3,165 м/с²:

(П.34)

Исходя из полученных значений тормозных моментов для обеспечения предохранительного торможения принимаем двухступенчатую систему торможения, при которой тормозной момент первой ступени обеспечивает торможение подъемной машины с замедлением соответствующим условию непроскальзывания канатов, а тормозной момент второй ступени накладывается в момент, когда скорость машины достигнет нуля и обеспечивает необходимый коэффициент статической надежности тормоза.

Тормозной момент первой ступени находим, как среднее арифметическое между Мт min и меньшим значением из Мтmax.

(П.35)

Окончательно принимаем следующие значения тормозных моментов:

М_т1 = 244 602 кгс м – тормозной момент первой ступени;

М_т2 = 315 553 кгс м – тормозной момент второй ступени

Максимальное возможное усилие обеих исполнительных органов предохранительного тормоза по характеристике подъёмной машины составляет 405000 кгс·м. Таким образом, тормоз машины обеспечивает создание требуемых тормозных моментов первой и второ й ступеней торможения синхронной работой двух исполнительных органов.Нарастание момента обеспечивается регулировкой выхлопных клапанов тормозной системы.

5.5 Параметры настройки тормоза подъёмной машины

а) Расчётное усилие в тяге, соединяющей каждый привод тормоза с исполнительным органом при создании М_т2:

(П.36)

где n = 2 шт–количество исполнительных органов;

i_т=11,7– передаточное число тормоза;

hт= 0,9 – КПД тормоза и тормозного привода;

m = 0,3 – коэффициент трения тормозных колодок;

D_Т= 4,8м – диаметр тормозного обода, м.

Тогда

б) Усилие затормаживания привода

(П.37)

где Qпч= 1700 кг–масса подвижных частей тормозного привода.

в) Величина затяжки тормозного блока

(П.38)

где z = 21 кг/мм–жесткость пружинного блока.

г) Давление, необходимое для растормаживания подъёмной машины

(П.39)

где l_п= 100 мм–расчетный ход поршня;

S_п= 1960 см²–площадь поршня тормозного привода;

Р_max = 6 кг/см² – максимальное давление воздуха в цилиндре на тормозной колодке.

д) Расчётное усилие в тяге, соединяющей каждый привод тормоза с исполнительным органом при создании Мт1

(П.40)

е) Ход поршня тормозного цилиндра на выбор зазоров равных 3 мм

(П.41)

ж) Давление настройки выхлопных устройств

(П.42)

з) Давление клапанов рабочего и предохранительного торможения

(П.43)

5.6 Продолжительность цикла работы подъёмной установки

Согласно п.5.1.28 ВНТП 13-2-93 принимаем семипериодную тахограмму работы подъёмной установки:

- t₀ - период ускорения в начале подъёма;

- t₁ - период равномерного движения в разгрузочных кривых;

- t₂ - период ускорения в процессе выхода порожнего скипа из разгрузочных кривых;

- t₃ - период равномерной скорости движения скипа в стволе;

- t₄ - период нормального замедления скипа перед входом в разгрузочные кривые;

- t₅ - период равномерного движения состава в разгрузочных кривых;

- t_а - период замедления скипа при движении в разгрузочных кривых до остановки.

Расчёт продолжительности цикла подъёма приведён в табл. П.2.

Таблица П.2

Расчёт продолжительности цикла подъёмной установки

ствола «Скиповой»

Наименование параметров	Единица измерения	Обозначение или расчетная формула	Значение
1.	Высота подъёма	м	Н	737,4
2.	Максимальная скорость подъёма	м/с	Vmax
3.	Скорость движения скипа в разгрузочных кривых	м/с	V0	0,5
4.	Путь движения скипа в разгрузочных кривых	м	hр	3,0
5.	Ускорение при начале движения	м/с^2	а0	0,3
6.	Время ускоренного движения скипа при начале подъёма	с		1,7
7.	Путь ускоренного движения скипа в начале подъёма	м		0,42
8.	Время равномерного движения скипа в разгрузочных кривых	с		5,2
9.	Путь равномерного движения скипа в разгрузочных кривых	м		2,58
10.	Основное ускорение при разгоне до максимальной скорости	м/с^2	а2	0,75
11.	Время разгона до максимальной скорости	с		15,3
12.	Путь разгона до максимальной скорости	м		88,2
13.	Основное замедление при подходе скипа к разгрузочным кривым	м/с^2	а4	0,75
14.	Скорость входа скипа в разгрузочные кривые	м/с	Vа	0,5
15.	Время замедления при подходе скипа к разгрузочным кривым	с		15,3
16.	Путь замедления при подходе скипа к разгрузочным кривым	м		88,2
17.	Замедление при остановке скипа	м/с^2	аа	0,3
18.	Время равномерного движения скипа в разгрузочных кривых	с		5,2
19.	Путь равномерного движения скипа в разгрузочных кривых	м		2,58
20.	Путь замедленного движения скипа в разгрузочных кривых	с		0,42
21.	Путь равномерного движения скипа	м	)	555,1
22.	Время равномерного движения	с		46,3
23.	Время одного рейса (чистое время)	с		90,6
24.	Пауза между подъёмами	с	ϴ
25.	Продолжительность цикла			110,6

5.7 Число подъёмов в сутки

Число подъёмов скипов в сутки находим по формуле:

(П.44)

где Т_рс. = 18 час – продолжительность работы подъёма в сутки.

Суточная эксплуатационная производительность подъёма по выдаче руды

Суточную эксплуатационную производительность подъёма находим по формуле:

(П.45)

где К_н = 1,25 – коэффициент неравномерности работы скипового подъёма;

Qс – суточная техническая производительность подъёма по выдаче руды, определяемая по формуле:

(П.46)

Тогда:

Годовая эксплуатационная производительность подъёма по выдаче руды

Годовую эксплуатационную производительность подъёма находим по формуле:

(П.47)

гдеТ_г = 305 дня – число рабочих дней в году.

Таким образом, подъёмная установка ствола «Скиповой» обеспечивает требуемую производительность подъёма – 6 000 000 тонн сырой руды в год.

6 Проектный вариант расчёта подъёмной установки ствола «Скиповой»

Дата добавления: 2015-08-31