Расчет параметров и технических характеристик лебедки ЛВ-25 при откатке грузов по стволу бывшей шахты №29 пл. h8

Проектом предусматривается применение лебедок ЛВ-25 для откатки грузов при прохождении и эксплуатации проектируемых наклонных стволов. Расчет производится согласно методике, изложенной в «Основные положения по проектированию подземного транспорта для новых и действующих угольных шахт» Москва, 1986 год.

1. По параметрам запаса прочности прицепного устройства и сцепки вагонетки:

Необходимое число вагонеток в составе.

Z= Рсц/ (G+G?)х (щхcosб+sinб).

где: Рсц — допустимое усилие на сцепке вагонетки, Рсц =6000 кг;

G — масса груза, =2550 кг;

G? — масса порожней вагонетки, =1560кг;

щ — коэффициент сопротивления движению вагонетки, =0,024.

б — максимальный угол наклона — 30?

Z =6000/2550+1560)х (0,024×0,866+0,5) =2,8 вагона. Принимаем 1 вагон ПС3,0−900.

Запас прочности прицепного устройства ПС-2.

mпу= Fпу/Pпу;

где:Fпу — расчетная разрушающая нагрузка прицепного устройства, кН ;

Fпу=60×9,81=588,6 кН Рпу — фактическая нагрузка на прицепное устройство, кН;

Pпу=(G+G?)х (щхcosб+sinб) = (2550+1560)х (0,024×0,866+0,5)=21,4 кН;

mпу=588,6/21,4=27,5>10 (по ПБ) Запас прочности сцепки грузовой вагонетки ПС3,0−900.

mсц.= Fсц/Pсц ,.

где:Fсц — расчетная разрушающая нагрузка сцепки ПС3,0−900, кН;

Fсц=36×9,81=353,2 кН;

Pсц — фактическая нагрузка на сцепку, кН Рсц=Рпу=21,4 кН;

mсц=353,2/21,4=16,5>6 (по ПБ).

По параметрам производительности концевой канатной откатки:

Q=3600хZхG/Тр, где:

Q — производительность откатки, т/час, 38т/сут =4,1т/час;

Z — число вагонов в составе;

G — грузоподъемность вагона, кг, 2550;

Тр — продолжительность рейса, сек.

Тр= 2L/Vср? tn, где:

Vср — средняя скорость откатки, м/сек;

Vср= 0,8хV. м/с;

V — скорость движения каната, V=1,0м/с;

Vср=0,8×1=0,8м/с.

L — длина откатки, м;

tn — время на разгрузку вагонетки, подачу сигнала — 90сек.

Тр=2×350/0,8 +90=890сек.

Z=QхТр/3600хG=4,1×890/3,6×2550=0,4 вагона Принимаем число вагонов ПС3,0−900 в составе Z=1.

Выбор каната

Ориентировочный вес одного погонного метра каната:

Рк= Zх (G+G?)х (щхcosб + sinб)/ [ Gb/mхсо — L (щкхcosб+sinб)] кг где: Z — число вагонеток в составе — 1шт;

G? — масса порожней вагонетки — 1560 кг;

Gb — предел прочности металлических проволок каната на разрыв — 155×10?;

щ — коэффициент сопротивления движению вагонетки — 0,024;

щк — коэффициент сопротивлению движению каната при трении о ролики и почву =0,4.

б — максимальный угол наклона — 30?;

m — запас прочност…

G_пор.=1000х (1,25×0,7×0,5)х2,5×0,7=765 кг;

Т=+ +t_n, сек;

Lдлина скреперования, м;

V_гр— средняя скорость перемещения груженого скрепера, м/сек;

V_пор— средняя скорость перемещения порожнего скрепера, м/сек;

t_n— продолжительность пауз при двукратном переключении хода скрепера, сек;

Т=200/1,33+200/1,83+15=260 сек;

Q==10,6 т/час.

2. Полное сопротивление перемещению скрепера:

груженого.

W_гр=W₁+W₂+W₃+W₄, кг;

порожнего.

W_пор=W₂+W₃+W₄, кг;

где: W₁— сопротивление перемещению транспортируемого материала, кг.

W₁=G (юcosбsin), кг;

юкоэффициент сопротивления движению материала при волочении по почве;

бугол наклона плоскости скреперования, град;

W₁=765(0,6×1+0)=460 кг;

W₂-сопротивление перемещению скрепера, кг;

W₂=q (f₁cosбsin), кг;

где: qсобственный вес скрепера, кг;

f₁— коэффициент сопротивления движению скрепера по почве;

W₂=620(0,4×1+0) =418 кг;

W₃— сопротивление движению каната, кг;

W₃=f_к(q₁+q₂)Lcosб, кг;

где: f_к— коэффициент сопротивления движению канатов;

(q₁+q₂) — вес 1 м соответственно холостого и головного каната, кг/м;

W₃= 0,45(0,795+0,795)х200×1=143 кг;

W₄— усилие притормаживания холостого барабана, кг;

W₄=100 кг.

W_гр= 460+248+143+100=951 кг;

W_пор=248+143+100=491 кг.

3. Сила натяжения каната при перемещении скрепера:

груженого.

F_гр=kk_бW_гр, кг;

порожнего.

F_пор=kk_бW_пор, кг;

где: kкоэффициент увеличения тягового усилия вследствие добавочных сопротивлений во время зачерпывания, наличия неровностей почвы и трения скрепера о боковые откосы скреперной траншеи;

k_б— коэффициент, учитывающий увеличение натяжения канатов на блоках;

F_гр=1,35×1,05×951=1348 кг;

F_пор=1,35×1,05×491=696 кг.

4. Выбор грузового и холостого канатов по запасу прочности каната:

m=6 ;

где: Q_раз— суммарное разрывное усилие каната, величина которого принимается по справочнику, кг;

F_гр— сила натяжения каната груженого скрепера, кг;

mзапас прочности каната 13,5 мм;

5. Потребная мощность двигателя при движении скрепера:

груженого

N=W_грхV_гр/102хз, кВт;

порожнего

N=W_порхV_пор/102хз, кВт;

где: зк.п.д. двигателя скреперной лебедки;

N_пор=696×1,83/102×0,8=1655 кВт.

Окончательно принимаем к установке лебедку 55ЛС-2ПМ с электродвигателем 55кВт и канат диаметром 13,5 мм.