7. 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 B_ст – стандартная ширина барабана, м; а=0,015 – расстояние между ребордами барабанов, м; S_шк=2250 – расстояние между плоскостями копровых шкивов, м; Z_тр=5 – число витков трения; t_нар – шаг нарезки, м; L_стр – 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 1}⁰_{30' 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

8. Обобщенные параметры динамического режима

   1. Ориентировочное значение коэффициента массивности

_(2.24)

2. Ориентировочное значение приведенной массы

_(2.25)

3. Степень статической неуравновешенности

(2.26)

где к=1,15 – суммарный коэффициент шахтных сопротивлений.

4. Константа эксплуатационного режима

_(2.27)

5. Характеристика динамического режима

(2.28)

где α=1,25- рациональное значение множителя скорости

9. Приводной электродвигатель

К установке принимается асинхронный электродвигатель с фазным ротором типа АКН. Электродвигатель выбирается по необходимой частоте вращения и расчетной мощности.

1. Необходимая частота вращения электродвигателя по максимальной скорости

_(2.29)

где U_ред=10,5 передаточное число одноступенчатого редуктора типа ЦО.

По расчетному значению n_н принимается ближайшая синхронная частота вращения электродвигателя. Принимаем значение n_н=250 об/мин.

2. По выбранной частоте вращения электродвигателя уточняется значение максимальной скорости

_(2.30)

3. Расчетная мощность электродвигателя

_(2.31)

где η_ред=0,96 – КПД редуктора; η_дв=0,97 – КПД электродвигателя.

4. Выбор электродвигателя

Электродвигатель выбирается по N_p и n_дв по каталогу.

Техническая характеристика электродвигателя:

1. Тип электродвигателя АКН2-18-57-24;

2. Напряжение U=6000B;

3. Мощность N_уст=630кВт;

4. Частота вращения n_н=245об/мин;

5. Коэффициент перегрузки λ=2,5;

6. Маховый момент ротора [GD²]_рот=84кН м².

По расчетному значению N_уст принимается однодвигательный или двухдвигательный привод . Принимаем однодвигательный привод.

10. Выбор редуктора

Расчетное значение крутящего момента на тихоходном валу редуктора

_(2.32)

Характеристика редуктора:

1. Тип редуктора 2ЦО-22;

2. Передаточное число U_р=10,5;

3. Крутящий момент М_кр=570кН м;

4. Маховый момент [GD²]_ред=2500кН м²;

5. КПД редуктора η_ред=0,96.

11. Расчет диаграммы скорости

    1. Максимальная скорость движения сосудов уточняется по выбранному электродвигателю и редуктору

_(2.33)

2. 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)

12. Проверочный расчет выбранной мощности электродвигателя из условия перегрузочной способности

    1. Движущее усилие на барабане по номинальной мощности двигателя

_(2.44)

2. Максимальное усилие на барабане с учетом перегрузочного коэффициента электродвигателя

_(2.45)

3. 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).

13. Проверочный расчет двигателя на кратковременную перегрузку

_(2.47)

где F_max – 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)

14. Расход электрической энергии

    1. Полезный расход энергии

_(2.50)

2. Расход энергии, потребляемой из сети за один подъем

_(2.51)

_{где ηдв=0,92-КПД двигателя; ηред=0,96-КПД редуктора}

3. КПД подъемной установки

_(2.52)

4. Удельный расход энергии на 1 т поднимаемого груза

_(2.53)

5. Ориентировочный расход электроэнергии за год

_(2.54)

15. Фактическая годовая производительность подъема

_(2.55)

16. Коэффициент резерва производительности

_(2.56)