ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 262
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШАХТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ
Определение грузоподъемности подъемного сосуда
Продолжительность цикла и чистое время подъема
Подъемные канаты для вертикального подъема
Уравновешивающие (хвостовые) канаты
Статические сопротивления при вертикальном подъеме
Статические сопротивления при спуске груза
СИСТЕМА ПОДЪЕМА С ПРОТИВОВЕСnl
современных средств электропривода наиболее целесообразна тахограмма, при которой существует воз- можность уменьшения темпа ускорения – «рывка», представляюще- го третью производную пути по времени b= d3x/ dt3. При такой сис-
теме привода снижаются динамические нагрузки от колебательных процессов многомассовой системы с упругими связями, каковой яв- ляется шахтная подъемная установка. Это приводит к повышению надежности и долговечности всех ее элементов.
Кинематика проходческого бадьевого подъема обусловлена наличием различных устройств в стволе: разгрузочных полков, лед, раструбов, а также отсутствием вблизи забоя направляющих проводни- ков для бадьи. В связи с этим число периодов тахограмм достигает 20, причем движение без направляющих вблизи забоя (10-20 м) должно проходить со скоростью не более 2 м/с для грузов и 1 м/с для людей.
Одни части подъемной системы движутся поступательно, другие – вращаются. К первым относятся полезный груз, сосуды, канаты (с достаточной степенью точности вращение витков канатов можно заменить поступательным перемещением); ко вторым – орга-
40
ны навивки, зубчатые колеса редуктора, ротор двигателя, откло- няющие и направляющие шкивы.
Приведенная масса – масса материальной точки, располо- женной на окружности органа навивки, которая обладает кинетиче- ской энергией всех движущихся частей подъемной установки.
Кинетическая энергия системы, состоящей из поступательно движущихся и вращающихся частей,
2
T= Mv
2
mv2
i i
2
J2
2
, (25)
где mi, vi– соответственно масса, кг, и линейная скорость, м/с, по- ступательно движущихся частей; Ji, i– соответственно момент инерции, кгм2, и угловая скорость, рад/с, вращающихся частей.
Для поступательно движущихся частей первое слагаемое в выражении (25)
mv2
Qv2
2Qv2
npLv2
n pHv2
i i
2
x x
2 2 2 2
, (26)
где Lи H'– полная длина соответственно головного и хвостового каната, м.
При системе с противовесом массой Gвторое слагаемое в выражении (26) должно быть представлено так: [(Q'+G)v2]/ 2.
Кинетическая энергия вращающихся частей в джоулях
J 2 J 2
J 2 J 2
J 2
iin
шк шк
б б ред ред рот рот,
(27)
2 шк 2 2 2 2
где nшк – число шкивов; Jшк, Jб, Jрот – момент инерции соответствен- но направляющих шкивов, органов навивки и ротора двигателя от- носительно собственных осей, кгм2; Jред – момент инерции редукто- ра относительно оси вала органа навивки, кгм2; шк, б, рот – угло- вая скорость соответственно шкивов, органов навивки и ротора дви- гателя, рад/с; ред – угловая скорость выходного вала редуктора, рад/с, рот = б.
Произведя замену угловых скоростей на линейную скорость движения подъемного сосуда, получим
41
v
шк = ;
Rшк
б = v ;
Rб
рот =
v
R
iред ,
б
(28)
где iред – передаточное число редуктора.
Из сопоставления выражений (25), (26) и (27) следует, что приведенная масса всей системы в килограммах:
для двухсосудного подъема
M=Q+2Q'+npL+ nxpxH+ nшк
Jшк
Jб
Jред n
Jрот i2 ;
R
R
2 2
шк б
для системы сосуд с противовесом
R
2
б
Jред
дв 2
б
ред
R
i
,
Jрот
R
R
R
2
2
2
M= Q+ Q'+ G+ npL+ nxpxH+ nшк шк б
шк б б
2
R
2 ред б
где nдв – число подъемных двигателей.
Поскольку в литературе до сих пор используется система МКГСС, где есть понятие махового момента GD2, возникает необ- ходимость определять через него момент инерции по состоянию
Ji= (GD2)i/ 4,
где G– масса, кг; D–диаметр, м.
Численное значение силы тяжести (веса) в МКГСС совпадает с численным значением массы в СИ: mD2 =GD2.
В справочниках по подъемным машинам встречаются поня- тия приведенной массы и приведенного веса вращающихся частей к диаметру органа навивки Gi.
Ориентировочно приведенную массу можно определить че-
рез коэффициент массивности . Более подробные сведения содер- жатся в литературе [15].
С достаточной степенью точности приведенную массу дей- ствующей подъемной установки можно определить при натурных испытаниях. Метод основан на измерении значений следующих ве- личин: массы полезного груза Q, максимальной скорости подъема vmax и времени свободного выбега системы t3 вблизи точки встречи подъемных сосудов в стволе. Замедление свободного выбега
a3 = vmax / t3.
42
теме привода снижаются динамические нагрузки от колебательных процессов многомассовой системы с упругими связями, каковой яв- ляется шахтная подъемная установка. Это приводит к повышению надежности и долговечности всех ее элементов.
Кинематика проходческого бадьевого подъема обусловлена наличием различных устройств в стволе: разгрузочных полков, лед, раструбов, а также отсутствием вблизи забоя направляющих проводни- ков для бадьи. В связи с этим число периодов тахограмм достигает 20, причем движение без направляющих вблизи забоя (10-20 м) должно проходить со скоростью не более 2 м/с для грузов и 1 м/с для людей.
-
Приведенная масса подъемной установки
Одни части подъемной системы движутся поступательно, другие – вращаются. К первым относятся полезный груз, сосуды, канаты (с достаточной степенью точности вращение витков канатов можно заменить поступательным перемещением); ко вторым – орга-
40
ны навивки, зубчатые колеса редуктора, ротор двигателя, откло- няющие и направляющие шкивы.
Приведенная масса – масса материальной точки, располо- женной на окружности органа навивки, которая обладает кинетиче- ской энергией всех движущихся частей подъемной установки.
Кинетическая энергия системы, состоящей из поступательно движущихся и вращающихся частей,
2
T= Mv 2
mv2
i i2
J2
-
i i
2
, (25)
где mi, vi– соответственно масса, кг, и линейная скорость, м/с, по- ступательно движущихся частей; Ji, i– соответственно момент инерции, кгм2, и угловая скорость, рад/с, вращающихся частей.
Для поступательно движущихся частей первое слагаемое в выражении (25)
mv2
Qv2
2Qv2
npLv2
n pHv2
i i2
x x
2 2 2 2, (26)
где Lи H'– полная длина соответственно головного и хвостового каната, м.
При системе с противовесом массой Gвторое слагаемое в выражении (26) должно быть представлено так: [(Q'+G)v2]/ 2.
Кинетическая энергия вращающихся частей в джоулях
J 2 J 2
J 2 J 2
J 2
iinшк шк
б б ред ред рот рот,
(27)
2 шк 2 2 2 2где nшк – число шкивов; Jшк, Jб, Jрот – момент инерции соответствен- но направляющих шкивов, органов навивки и ротора двигателя от- носительно собственных осей, кгм2; Jред – момент инерции редукто- ра относительно оси вала органа навивки, кгм2; шк, б, рот – угло- вая скорость соответственно шкивов, органов навивки и ротора дви- гателя, рад/с; ред – угловая скорость выходного вала редуктора, рад/с, рот = б.
Произведя замену угловых скоростей на линейную скорость движения подъемного сосуда, получим
41
v
шк = ;
Rшк
б = v ;
Rброт =
v
R
iред , б
(28)
где iред – передаточное число редуктора.
Из сопоставления выражений (25), (26) и (27) следует, что приведенная масса всей системы в килограммах:
для двухсосудного подъема
M=Q+2Q'+npL+ nxpxH+ nшк
Jшк
Jб
Jред n
Jрот i2 ;
R
R
2 2 шк б
для системы сосуд с противовесом
1 ... 13 14 15 16 17 18 19 20 ... 27
J J
R
2
б
Jред
дв 2
б
ред
R
i
,
Jрот
R
R
R
2
2
2
M= Q+ Q'+ G+ npL+ nxpxH+ nшк шк б шк б б
-
nдв
2
R
2 ред б
где nдв – число подъемных двигателей.
Поскольку в литературе до сих пор используется система МКГСС, где есть понятие махового момента GD2, возникает необ- ходимость определять через него момент инерции по состоянию
Ji= (GD2)i/ 4,
где G– масса, кг; D–диаметр, м.
Численное значение силы тяжести (веса) в МКГСС совпадает с численным значением массы в СИ: mD2 =GD2.
В справочниках по подъемным машинам встречаются поня- тия приведенной массы и приведенного веса вращающихся частей к диаметру органа навивки Gi.
Ориентировочно приведенную массу можно определить че-
рез коэффициент массивности . Более подробные сведения содер- жатся в литературе [15].
С достаточной степенью точности приведенную массу дей- ствующей подъемной установки можно определить при натурных испытаниях. Метод основан на измерении значений следующих ве- личин: массы полезного груза Q, максимальной скорости подъема vmax и времени свободного выбега системы t3 вблизи точки встречи подъемных сосудов в стволе. Замедление свободного выбега
a3 = vmax / t3.
42
