9. Тормозные устройства шахтных подъемных машин

Тормозное устройство должно обеспечивать: фиксацию под- вижных элементов в требуемом положении во время пауз; остановку подъемной машины на возможно коротком пути при нарушениях нормального режима работы; регулирование скорости в рабочих ре- жимах, если это не обеспечивается системой электропривода.

Первая и третья функции относятся к рабочему торможению, вторая – к предохранительному (аварийному). В качестве тормозно- го устройства применяется механический тормоз фрикционного ти- па. Элементы такого тормоза подвержены износу, а поглощаемая ими энергия превращается в тепло, что снижает КПД установки. Время срабатывания предохранительного тормоза с учетом времени холостого хода не должно превышать 0,8 с [13].

Дальнейшее совершенствование подъемных машин и их электропривода, рост мощности, перевод машин на автоматическое управление диктуют необходимость модернизации механического тормоза и средств управления им.

Тормозное устройство состоит из исполнительного органа и привода тормоза как источника тормозногоусилия. Детальное описание тормозных устройств и методов их расчетов приведено в работах [8, 14]. Для рабочего и предохранительного торможения у шахтных подъемных машин предусмотрено общее тормозное уст- ройство, носогласно требованиям ПБ[11] для каждого вида торможе- ния должны иметься раздельные и независимые системы включения.

70

1. Требования к тормозным устройствам

Тормозной момент должен быть достаточным для быстрой и безопасной остановки системы в любых возможных рабочих и ава- рийных режимах. Для соблюдения этих условий тормозному уст- ройству необходимо создавать несколькорасчетныхтормозных мо- ментов.

При расчете тормозных моментов необходимо соблюдать требования ПБ [11] и ПТЭ [12]:

1. Предохранительный (а при необходимости и рабочий) тор- моз должен обеспечивать

М_т 3М_ст,

где М_ст – статический момент при подъеме или спуске расчетного груза, при углах менее 30

М_т (1,8-3)М_ст.

Статический момент:

при тяжелом хвостовом канате (расчетный случай – груже- ный сосуд в верхнем положении)

М_ст = g[Q + (n_xp_x – np)H]R_б;

при легком хвостовом канате (груженый сосуд в нижнем по- ложении)

М_ст = g[Q – (n_xp_x – np)H]R_б. (39)

Формула (39) справедлива и при отсутствии хвостовых кана- тов (n_xp_x = 0), а также при равновесных канатах (n_xp_x = np).

При системе с противовесом вместо Q следует принять Q / 2.

2. При перестановке холостого барабана тормозное устрой- ство должно развивать на одном тормозном шкиве тормозной мо- мент М_т 1,2М_ст одной ветви каната, который создается массой подъемного сосуда и отвеса каната [11];

М _т^1,2М _с^_т ,

где при раздельном для каждогобарабана приводе = 1, при общем приводе для двух барабанов = 2; М _с^_т = g(Q+ pH)R_б.

71

3. При предохранительном торможении (30) должно быть обеспечено замедление не ниже 1,5 м/с² при спуске расчетного груза и не более 5 м/с² при его подъеме. Для углов, меньших 30, нормативы приведены в ПТЭ [12].

В установках со шкивами трения замедление в этих случаях не должно вызывать проскальзывания канатов на шкиве.

Необходимый тормозной момент определяется из уравнения движения при выключенном двигателе

М_т М_ст – J= 0,

где знак « + » соответствует подъему груза, знак « – » – спуску.

Подставляя выражения момента инерции J = mR² ,

б

приве-

денной массы m, углового замедления = а / R_б, получим

М_т = аmR_б М_ст,

где знак « – » соответствует подъему груза; знак « + » – спуску.

При спуске груза (а 1,5 м/с²) момент торможения должен удовлетворять условию

где

М _т^1,5mR_б + М _с^_т ,

М _с^_т = g[(2 – k)Q (n_xp_x – np)H]R_б, знак « + » соответствует ТХК,

знак « – » – БХК и ЛХК.

При подъеме (а 5 м/с²)

М _т^5mR_б – М _с^_т^,

где

М _т^= g[kQ (n_xp_x – np)H]R_б; знак « – » соответствует ТХК, знак

« + » – ЛХК и БХК.

^{В качестве расчетного тормозного момента принимают} М_т.р ,

удовлетворяющий условию

М М _т.р М _т^,

где М – любой из тормозных моментов.

72