Технічні характеристики скіпової підйомної установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

скіповий підйомний двигун канат

1. Розрахунок скіпової підйомної установки

1.1 Розрахунок і вибір місткості підйомної посудини

1.2 Розрахунок і вибір підйомного канату

1.3 Розрахунок і вибір основних розмірів органу навивання

1.4 Розташування підйомної установки щодо ствола шахти

1.5 Кінематика підйомної установки

1.5.1 Розрахунок тривалості операції підйому

1.5.2 Розрахунок максимальної швидкості підйому

1.6 Динаміка підйомної установки

1.6.1 Розрахунок приведеної до кола органу навивання маси рухомих частин підйомної установки

1.6.2 Розрахунок діаграми зусиль

1.7 Потужність привідного двигуна

1.8 Витрата енергії і ККД підйомної установки

1.8.1 Розрахунок потужності на валу двигуна і споживаної двигуном з мережі

1.8.2 Витрати енергії на один підйом

1.8.3 ККД підйомної установки

Література



1. Розрахунок скіпової підйомної установки

1.1 Розрахунок і вибір місткості підйомної посудини

а) Визначається годинна продуктивність підйомної посудини за формулою:

.

б)Розрахункова раціональна вантажопідйомність скіпа для одноканатного підйому:

2378,36 кг. (1.2)

де Н - висота підйому, м. Обчислюється відповідно до прийнятої схеми підйомної установки. Для скіпового підйому:

(1.4)

Приймаємо скіп для одноканатного підйому CН 5-185-1,1, вантажомісткістю , кг по [1] таблица 3, с.64.

1.2 Розрахунок і вибір підйомного канату

Встановлюємо циліндричну машину. Розрахунковий діаметр барабана

а) При глибині шахти , лінійну масу канату визначаємо з формули:



.

- максимальна довжина канату, яка визначається таким чином:

.

Висоту копра розраховують відповідно до обраної схеми і рекомендацій, наведених у ПБ. Для випадку розташування шківів на одній горизонтальній осі:

.

.

Приймаємо сталевий круглопрядний канат d=32 мм

Обраний за величиною р_роз підйомний канат перевіряється на фактичний запас міцності, а саме:

.

.

Де Q_k - сумарне розривне зусилля всіх дротів каната, кН; р - лінійна стандартна маса каната, обраного за каталогом, кг/м.

Встановлюємо циліндричну машину. Розрахунковий діаметр барабана

Канат не задовольняє запасу міцності, отже приймаємо сталевий круглопрядний канат d=36 мм.

Приймаємо підйомну машину 2Ц - 3 1,5.



.

1.3 Розрахунок і вибір основних розмірів органу навивання

Встановлюємо циліндричну машину. Розрахунковий діаметр барабана

(1.11)

Приймаємо

(1.12)

Ширина одного барабана для двобарабанної машини:

Максимальний статичний натяг навантаженої гілки канату

. (1.15)

Максимальне неврівноважене статичне зусилля (різниця натягів навантаженої і порожньої гілок канатів)



Технічні характеристики машини задовольняють рівняння (1.15), (1.16) тому приймаємо машину 2Ц-3Ч1,5

1.4 Розташування підйомної установки щодо ствола шахти

Довжина струни канату розраховується за формулою:

Кут нахилу струни канату до горизонту

Кути девіації для підйомних машин Ц, ЦР, 2Ц орієнтовно мають таке значення:

1.5 Кінематика підйомної установки

1.5.1 Розрахунок тривалості операції підйому

Згідно з відомою продуктивністю підйомної установки і обраною вантажопідйомністю посудини час її руху визначається в такій послідовності:

кількість підйомів за годину

тривалість одного циклу підйому, с

тривалість руху підйомної посудин, с

1.5.2 Розрахунок максимальної швидкості підйому

При цьому перевіряються такі величини:

швидкість сходу порожнього скіпа з розвантажувальних кривих

швидкість входу навантаженого скіпа у криві:

Для розрахунку максимальної швидкості руху фактична п'ятиперіодна діаграма швидкості замінюється умовною триперіодною. У цьому випадку умовними величинами також будуть:

Максимальна швидкість умовної триперіодної діаграми



де а - модуль швидкості, який визначається за формулою:

V_{cер у} - середня швидкість умовної діаграми, яку встановлюють з такого співвідношення

Тривалість умовної діаграми

Висота підйому умовної діаграми визначається за виразом

Максимальна швидкість за фактичною п'ятиперіодною діаграмою визначається таким чином:



Далі розрахункова максимальна швидкість узгоджується з V_max за ПБ і корегується відповідно до обраного устаткування в такій послідовності:

а) визначається число обертів двигуна, що відповідає розрахунковому значенню максимальної швидкості, тобто

де i - передатне число редуктора.

б) Визначається найближче до розрахункового синхронне число обертів асинхронного двигуна за виразом:

в) Визначаються номінальні оберти двигуна, тобто

г) Фактична максимальна швидкість підйому,а саме:

Після встановлення значення фактичної максимальної швидкості обчислюються такі величини:

· тривалість і величина шляху прискореного руху порожнього скіпа поза розвантажувальними кривими:

· час і шлях уповільненого руху навантаженого скіпа перед розвантажувальними кривими

· час і шлях рівномірного руху

· актична тривалість руху підйомних посудин

, с

· фактичний коефіцієнт резерву продуктивності підйомної установки



1.6 Динаміка підйомної установки

1.6.1 Розрахунок приведеної до кола органу навивання маси рухомих частин підйомної установки

Попередньо вирішується питання про врівноваження підйомної установки хвостовим (урівноважу вальним) канатом.

Ступінь статичної неврівноваженості визначається за формулою:

Приведена до кола органу навивання маса рухомих елементів підйомної установки, розраховується таким чином:

(1.49)

Маса елементів, які здійснюють поступальний рух,

де

Приведена до кола органу навивання маса обертових елементів підйомної установки



де , ,, - приведені до кола органу навивання маси відповідно барабана, напрямного шківа та ротора електродвигуна;

де - маховий момент машини, приведений до тихохідного вала, , приймається за даними технічної характеристики підйомної машини.

де - маховий момент напрямного шківа, , приймається за даними технічної характеристики шківа.

Для визначення махового моменту ротора привідного двигуна попередньо визначимо його орієнтовану потужність, а саме:

Приймаємо тип асинхронного електродвигуна АКН-15-31-20



1.6.2 Розрахунок діаграми зусиль

Розрахунок діаграми зусиль на колі органу навивання проводиться за рівнянням академіка М.М.Федорова, тобто



1.7 Потужність привідного двигуна

Точний розрахунок потужності привідного двигуна виконується на підставі діаграми рушійних зусиль і у такій послідовності:

а) Визначається еквівалентне зусилля за виразом

Для п'ятиперіодної діаграми швидкості чисельник формули (1.61) складається з п'ятьох членів і розраховується таким чином:

Визначають Т_е - еквівалентний час роботи двигуна і для привідних двигунів із самовентиляцією за рівнянням:

(1.63)

б) визначається еквівалентна потужність привідного двигуна, тобто



Остаточно за допомогою відповідного каталогу приймається стандартний двигун за еквівалентною потужністю.

Приймаємо двигун постійного струму АКН-15-31-20з потужністю 250 кВт.

Обраний за каталогом двигун перевіряється в умовах пускового перевантаження, тобто

де F_max - максимальне зусилля відповідно до розрахункової діаграми рушійних зусиль; F_н - номінальне зусилля обраного двигуна, що розраховується за формулою:

де Р_н - номінальна потужність привідного двигуна, кВт.

1.8 Витрата енергії і ККД підйомної установки

1.8.1 Розрахунок потужності на валу двигуна і споживаної двигуном з мережі

Потужність на валу двигуна і споживана двигунам з мережі розраховується на базі діаграм швидкості і рушійних зусиль за допомогою відповідних формул,а саме:

Потужність на валу двигуна



Потужність, споживана з мережі

де - ККД двигуна.

1.8.2 Витрати енергії на один підйом

Фактичні витрати енергії на один підйом W_д являють собою площу діаграми потужності споживаної з мережі. Аналітично витрати енергії можуть бути визначені за допомогою такого виразу:

Где

Питомі витрати енергії на одну тонну



Витрати енергії на один тонно-кілометр

1.8.3 ККД підйомної установки

ККД підйомної установки визначається як відношення корисної витрати енергії на один підйом W_n до фактичних витрат W_д, а саме:



Література

1. Методические указания по использованию средств САПР шахтных подъмных установок для студентов специальности 17.01 /Сост. : Б.В. Виноградов, Е.А. Кириченко, О.Л. Федоркова. - Днепропетровск : ДГИ, 1993. - 72с.

Размещено на Allbest.ru

...