6.6. Динамика шахтного подъема

1. Диаграмма движущих усилий при подъеме груза

Рассмотрим построение диаграмм движущих усилий при подъеме груза в скипах с донной разгрузкой. Для этих сосудов при- нята пятипериодная тахограмма. Полагаем систему статически не- уравновешенной (например, с легкими хвостовыми канатами). Для нее характерно падение статических сопротивлений на всем протя- жении подъема (рис.19, а).

При построении диаграммы движущих усилий на фоне гра- фика статических сопротивлений F_ст (пунктирная линия) будем обо- значать усилия индексом соответствующего периода времени: со штрихом – для начала этого периода и с двумя штрихами – для конца.

Движущее усилие: в начале подъема (x = 0)

F₀^F_с^_т0 + Ма₀ = g[kQ – (n_xp_x – np)H] + Ma₀;

в конце периода начального ускорения (x = h₀)

F₀^F_с^_т^₀ + Ma₀ = g[kQ – (n_xp_x – np)(H – 2h₀)] + Ma₀;

в начале основного ускорения (x = h₀)

F₁^F_с^_т^₀ + Ма₁ = g[kQ – (n_xp_x – np)(H – 2h₀)] + Ma₁;

в конце основного ускорения (x = h₀ + h₁)

F₁^F_с^_т2 + Ма₁ = gkQ – (n_xp_x – np)[H – 2(h₀ + h₁)]+ Ma₁;

в начале равномерного хода (x = h₀ + h₁)

F₂^F_с^_{т 2} = gkQ – (n_xp_x – np)[H – 2(h₀ + h₁)];

47

в конце равномерного хода (x = h₀ + h₁ + h₂)

F₂^F_с^_т^₂ = gkQ – (n_xp_x – np)[H – 2(h₀ + h₁ + h₂)];

в начале основного замедления (x = h₀ + h₁ + h₂)

F₃^F_с^_т^₂ – Ма₃ = gkQ – (n_xp_x – np)[H – 2(h₀ + h₁ + h₂)]– Ma₃;

в конце основного замедления (x = h₀ + h₁ + h₂ + h₃)

F₃^F_с^_т3 – Ма₃ = gkQ – (n_xp_x – np)[H – 2(h₀ + h₁ + h₂ + h₃)]– Ma₃.

В период t₃ возможны три режима управления подъемным двигателем: подгон (двигательный режим с положительными дви- жущими усилиями); свободный выбег (F = 0); тормозной режим с отрицательными движущими усилиями (F0).

Движущие усилия:

в период конечного замедления (x = h_o + h₁ + h₂ + h₃)

F₄^F_с^_т3 – Ma₄ = gkQ – (n_xp_x – np)[H – 2(h₀ + h₁ + h₂ + h₃)]– Ma₄;

в конце подъема (x = Н = h_o + h₁ + h₂ + h₃ + h₄)

F₄^F_с^_т^₄ – Ма₄ = g[0,75Q + (n_xp_x – np)H] – Ma₄.

При построении расчетных диаграмм движущих усилий в за- висимости от характера расчетных режимов управления (подгон, свободный выбег, торможение) приходится вносить коррективы в ранее рассчитанные диаграммы скорости и статических сопротивле- ний. Вчастности, при свободном выбеге в период основного замед- ления и при нисходящем характере статических сопротивлений та- хограмма будет иметь вогнутую боковую сторону, при восходящем (система ТХК) – выпуклую.

В периоды понижения скорости t₃ и t₄ асинхронный двига- тель не может при низких скоростях создавать движущие усилия, меньшие 1/3F_ном. При расчетах необходимо следить за тем, чтобы в указанные периоды движущие усилия не были меньшими 1/3F_ном (двигательный режим), равнялись нулю (свободный выбег) или бы- ли отрицательными (тормозной режим).

48

Если это сделать невозможно, используют совместное дейст- вие двигателя и механического тормоза, искусственно увеличиваю- щего статические сопротивления до значений, при которых двига- тель развивает усилия не менее 1/3F_ном. При этом дополнительное тормозное усилие F_торм = 1/3F_ном – F₄. Комбинированное управление, кроме сложности его реализации, неэкономично.