Расчет подъемной установки с цилиндрическим барабаном

Расчет подъемной установки с цилиндрическим барабаном

Годовая производительность шахты — 500 тыс.т.

Глубина вертикального ствола шахты — Нш=500 м.

Число подъемных горизонт — 4.

Число часов работы подъема в сутки — 16.

Число рабочих дней в сутки — 300.

Объемный вес полезных ископаемых — 2,5 т/м3.

Тип подъемного сосуда — 1 эт.клеть.

Тип подъемной машины — Ц.Б.

Вид полезного ископаемого — руда.

Примечание — людской подъем.

Расчетная часовая производительность подъемной установки:

Коэффициент резерва производительности подземной установки (с=1,5 для скипа, с=2 для клети), число рабочих дней в году n1=300, годовая производительность шахт Агод= 500 000 т, число часов работы подъема в сутки tc= 16.

Наивыгоднейшая грузоподъемность скипа:

Принимаем стандартные 7 тонные клети 1КН3,1−1; высота с прицепным устройством 6350 мм; длина 3100 мм; ширина в свету 1370 мм; масса клети 6.0т; типоразмер вагонетокВГ-2,2; ВГ-1,2.

Расчет каната.

Масса концевой нагрузки:

Высота копра:

Ориентировочный радиус копрового шкива Rш=2м, высота приемного бункера, определяется в зависимость от технологической схемы hпп=23м, высота клети с прицепным устройством hск=6,35 м, высота переподъема hпер=2,5 м, принимаем высоту копра hк=34м, со шкивами, расположенными на одной горизонтальной оси.

Длина отвеса каната:

Высота загрузки при бункере большой емкости принята равной 30 м.

Масса 1 пог. м каната:

Где хв =160*106*g=160*106*9,81=1590*106H/м2, предел прочности проволок при растяжении, запас прочности каната при грузовых подъемах m=6,5, фиктивная плотность каната го=9*103кг/м3.

К навеске принимается канат с линейным касанием проволок типа ЛК-3−6*25, ближайшим большим к расчетному значению.

Диаметр каната dк=45мм, масса 1погрузочной машины P=7,36 кг, суммарное разрывное усилия всех проволок в канате Qz=12 600Н.

Фактический запас прочности каната.

Что удовлетворяет условием грузового подъема.

Выбор типа подъемной машины и определение габаритов барабанов.

К установке принимает подъемную машину, расположенную на поверхности с одним цилиндрическим разрезным барабаном, при котором легко можно регулировать длину канатов после вытяжки в процессе эксплуатации Диаметр барабана:

Принимаем Dб=4м.

Высоту при подъеме в клетях:

Строительная ширина барабана, необходимая для размещения одной ветви каната:

Резервная длина каната lp=25м, витка трения Zтр=3, для каждой ветви, а так оставления зазора между навивающей и свивающей ветвями (.

Принимаем к установке подъемную машину типа Ц-4*3,0/0,7, которая имеет навивочную поверхность барабана для одного каната (до переставной части 3,0−0,7=2,3м). Маховой момент барабана 3000 кН.

Принятая подъемная машина допускает максимальную статистическую нагрузку 216кН и максимальную разность статистических натяжений канатов 137кН при действующей статистической нагрузки.

и при действующей разности статистического натяжения ветвей каната при неуровновейшенной системе подъема.

Диаметр направлявших шкивов:

Принимаем к установке направляющие шкивы типа ШК — 4А с литым ободом и маховым 342 кН м2. Диаметр шкива Dш=4м;.

Принимаем редуктор одноприводный ЦД-20 с маховым моментом 1000 кНм2.

Расположение подъемной машины относительно ствола шахты.

Минимальное расстояние между отвесом каната и осью барабана:

принимаем в=50м.

Длина струны каната:

где lo= 0,6 м — превышение оси барабана над уровнем земли.

Угол наклона струны каната к горизонту:

Угол девиации

Что допустимо.

Кинематика подъема.

Часовая производительность предприятия определена выше (Ач = 166,66т/ч) Число подъемов в час:

Продолжительность одного цикла:

Продолжительность движения подъемных сосудов при паузе O=10с:

Ориентировочная средняя скорость движения:

Ориентировочная мощность двигателя подъемной машины:

Коэффициент шахтных сопротивлений к=1,15 для скиповых установок КПД зубчатой передачи зн=0,92; характеристика динамического режима с=1,4.

Ориентировочная максимальная скорость:

Множитель скорости — б=1,2.

Необходимое число оборотов двигатели при передаточном числе редуктора i=10,5:

и при i=11,5

Ближайшим по мощности асинхронный двигатель является двигатель АКН-16−51−16 мощностью 1000 кВт, n=370 об/мин; 6000В; GD2 =40,1 Нм2 .

Фактическая максимальная скорость движения в соответствии с принятым оборудованием:

эта скорость не превышает при установленных ПБ.

Диаграмма скорости. Реальной диаграммой скорости для проектируемой установки является пятипериуда. Исходным данным для расчета диаграммы является Hn=523м; Т=110с; Vmax=7,38м/с;

h0 =1,87.

принимаем: ?1=0,7м/с2, ?3 =0,9т/с2, V1=1,2 т/с, V2=0,7м/с.

Продолжительность движения в разгрузочных кривых:

Ускорение при движении скипов в разгрузочных кривых:

Продолжение ускоренного движения скипов в не разгрузочных кривых:

Путь ускоренного движения в не разгрузочных кривых:

Продолжительность замедленного движения скипов в не разгрузочных кривых:

Путь замедления движения в не разгрузочных кривых:

Путь равномерного движения:

Продолжительность равномерных движений:

Фактическая продолжительность движения:

против расчетного Т=110с.

Фактический коэффициент резерва производительности подъемной установки:

Динамика подъема.

Степень статической неуравновешенности:

Подъемная система статистически не уравновешивается хвостовым канатом.

Длина одной ветви каната:

Определение массы движущихся элементов, приведенная к окружности органа навивки:

Маховые моменты барабана ЦР-4*3,0/0,7 (D2 б)=3000 кНм2 редуктора (i=10,5)=1000 кНм2, ротора 40,1 кНм2, направляющего шкива типа ШК-4А=342 кНм2. Тогда, используя формулы и

Суммарная масса движущихся элементов подъемной системы, приведенная и окружности органа навивки:

Движущиеся усилия по окружности органа навивки подсчитываются.

В начале подъема:

В конце ускоренного движения в разгрузочных кривых:

В начале ускоренного движения вне разгрузочных кривых:

В конце ускоренного движения вне разгрузочных кривых:

В начале равномерного движения:

В конце равномерного движения:

В начале замедленного движения в разгрузочных кривых:

В конце замедленного движения в не разгрузочных кривых:

В начале замедленного движения в разгрузочных кривых:

В конце подъема:

На рисунке представлена диаграмма Fдв=f (t)

Таким образом, с известным допущением значения двигающих усилий на ободе барабана в разных периодах будут равны (ВкН)

Определение мощности двигателя

Эквивалентное движущее усилие на окружности органа навивки:

Эквивалентная мощность двигателя:

Номинальный момент на валу двигатель:

Максимальный момент на валу двигателя:

перегрузка двигателя:

Для построения диаграммы мощности на валу барабана подъемной машины и мощности потребляемой из сети.

подъемный установка электроэнергия усиление

Расход электроэнергии и КПД подъемной установки

Полезный расход электроэнергии за один подъем:

Фактический расход энергии за один подъем:

Где

Расход электроэнергии на 1 т км:

КПД подъемной установки:

Расход электроэнергии на 1 т груза:

Грузовой расход электроэнергии: