- •III .Расчет подъёмной установки.
- •Исходные данные для расчета подъёмной установки.
- •Расчет подъемной установки.
- •Ориентировочная высота подъема
- •Требуемая часовая производительность подъемной установки
- •Ориентировочная масса полезного груза скипа
- •Расчет углов девиации и угла наклона каната к горизонту
Расчет углов девиации и угла наклона каната к горизонту
Наружное и внутреннее отклонение витков каната вдоль оси барабана определяется по формулам (2.18) и (2.19)
(2.18)
(2.19)
где Bст – стандартная ширина барабана, м; а=0,015 – расстояние между ребордами барабанов, м; Sшк=2250 – расстояние между плоскостями копровых шкивов, м; Zтр=5 – число витков трения; tнар – шаг нарезки, м; Lстр – длина струны каната, м.; В0-длина барабана не занятая витками каната.
(2.20)
Наружный угол девиации
(2.21)
-условие выполняется
Внутренний угол девиации
(2.22)
-условие выполняется
Углы девиации ограничены, по правилам безопасности, значением 1030' с той целью, чтобы избежать износ канатов от трения витка о виток, трения о реборду, а также выскакивания канатов их желобков и его навивки на барабан с переменным шагом. Схема для расчета углов девиации приведена на рис. 2.1
Рис. 2.1 Схема для расчета углов девиации
Угол наклона подъемного каната к горизонту
(2.23)
где С=1 м – превышение оси подъемной машины над отметкой ±0,0 м.
-условие выполняется
Угол наклона подъемного каната к горизонту должен лежать в пределах 35÷60°, так как при большем значении угла наклона, чрезмерно увеличивается давление копра и его укосины на фундамент, что затрудняет устройство фундамента под укосину. Схема для расчета угла наклона каната к горизонту приведена на рис. 2.2
Рис. 2.2 Схема для расчета угла наклона каната к горизонту
Обобщенные параметры динамического режима
Ориентировочное значение коэффициента массивности
(2.24)
Ориентировочное значение приведенной массы
(2.25)
Степень статической неуравновешенности
(2.26)
где к=1,15 – суммарный коэффициент шахтных сопротивлений.
Константа эксплуатационного режима
(2.27)
Характеристика динамического режима
(2.28)
где α=1,25- рациональное значение множителя скорости
Приводной электродвигатель
К установке принимается асинхронный электродвигатель с фазным ротором типа АКН. Электродвигатель выбирается по необходимой частоте вращения и расчетной мощности.
Необходимая частота вращения электродвигателя по максимальной скорости
(2.29)
где Uред=10,5 передаточное число одноступенчатого редуктора типа ЦО.
По расчетному значению nн принимается ближайшая синхронная частота вращения электродвигателя. Принимаем значение nн=250 об/мин.
По выбранной частоте вращения электродвигателя уточняется значение максимальной скорости
(2.30)
Расчетная мощность электродвигателя
(2.31)
где ηред=0,96 – КПД редуктора; ηдв=0,97 – КПД электродвигателя.
Выбор электродвигателя
Электродвигатель выбирается по Np и nдв по каталогу.
Техническая характеристика электродвигателя:
Тип электродвигателя АКН2-18-57-24;
Напряжение U=6000B;
Мощность Nуст=630кВт;
Частота вращения nн=245об/мин;
Коэффициент перегрузки λ=2,5;
Маховый момент ротора [GD2]рот=84кН м2.
По расчетному значению Nуст принимается однодвигательный или двухдвигательный привод . Принимаем однодвигательный привод.
Выбор редуктора
Расчетное значение крутящего момента на тихоходном валу редуктора
(2.32)
Характеристика редуктора:
Тип редуктора 2ЦО-22;
Передаточное число Uр=10,5;
Крутящий момент Мкр=570кН м;
Маховый момент [GD2]ред=2500кН м2;
КПД редуктора ηред=0,96.
Расчет диаграммы скорости
Максимальная скорость движения сосудов уточняется по выбранному электродвигателю и редуктору
(2.33)
Элементы диаграммы скорости
По требованиям ОНТП-5-86 принимается семипериодная диаграмма скорости, для которой:
Длина пути выхода порожнего сосуда из разгрузочных кривых:
где - длина разгрузочных кривых, м.
Рис. 2.3 Семипериодная диаграмма скорости
Длина пути разгрузки для груженого сосуда:
Время движения и пути сосуда за 1-й и 2-й периоды:
Для груженого скипа 7-й период:
Для шестого периода:
Время движения скипа 1-й, 2-й, 7-й и 6-й периоды:
То же для пройденного пути за эти же периоды:
Время разгона и замедления вне кривых:
(2.34)
Тоже для пройденного пути:
(2.35)
Путь за время равномерного движения:
(2.36)
Время равномерного движения:
(2.37)
Время движения:
(2.38)
Средняя скорость движения:
(2.39)
Фактическое время цикла подъема:
(2.40)
Уточненное значение множителя скорости:
(2.41)
Сравнение времени движения по диаграмме скорости и времени движения из условия заданной производительности по формуле (2.42) обеспечит необходимый резерв производительности подъема.
(2.42)
где Тдв. диаг-время движения по диаграмме скорости, с; Тдв. зад. пр-время движения из условия заданной производительности, с.
Коэффициент резерва производительности:
(2.43)
Проверочный расчет выбранной мощности электродвигателя из условия перегрузочной способности
Движущее усилие на барабане по номинальной мощности двигателя
(2.44)
Максимальное усилие на барабане с учетом перегрузочного коэффициента электродвигателя
(2.45)
Допустимое ускорение из условия перегрузочной способности электродвигателя
(2.46)
где α1 – должно быть по величине близко к 0,75 м/с2 (рекомендуемое значение по ОНТП-5).
Проверочный расчет двигателя на кратковременную перегрузку
(2.47)
где Fmax – максимальное движущее усилие, определяется по формуле (2.48)
(2.48)
где х-пройденный пусть сосудом за 1-й, 2-й и 3-й участок диаграммы скорости
(2.49)
Расход электрической энергии
Полезный расход энергии
(2.50)
Расход энергии, потребляемой из сети за один подъем
(2.51)
где ηдв=0,92-КПД двигателя; ηред=0,96-КПД редуктора
КПД подъемной установки
(2.52)
Удельный расход энергии на 1 т поднимаемого груза
(2.53)
Ориентировочный расход электроэнергии за год
(2.54)
Фактическая годовая производительность подъема
(2.55)
Коэффициент резерва производительности
(2.56)