Самостійна робота №26

Тема 5.9: Проектування підйомних установок. Загальна характеристика розрахунку.

Мета: розширення знань з предмету «ГМ», придбання практичних навичок при проектуванні підйомних установок; прщіплення вмінь та навичок самостійної роботи.

Основні питання теми:

1. Загальна характеристика розрахунку підйомних установок.

2. Вихідні дані.

3. Величини, які треба визначити.

4. Розглядання приклада розв'язування підйомної установки.

Рекомендована література: (1) с.374-404; (2), (8) с.65-68, 86-88, 116-117.

Методичні рекомендації:

Ця тема є самою важкою в гірничій механиці та засвоює матеріал, вивчений в розділі V. Для якісного засвоєння матеріалу необхідно уважно розглянути рішення приклада розрахунку підйомної установки в підручнику (1, с.378-386), ознайомитись з вимогами ПБ (2) та повторити всі теми розділу V.

Особливу увагу необхідно приділити розрахунку та вибору: канату та підйомного сосуду, параметри яких будуть неодноразово зустрічатися в подальших розрахунках.

Питання для самоперевірки:

1. Як розрахувати та вибрати підйомний сосуд та підйомний канат?

2. Як вибрати підйомну машину?

3. Як визначаються елементи розташування підйомної машини відносно стовбура шахти?

4. Який порядок розрахунку та вибору двигуна підйомної машини?

5. Як визначити витрати електроенергії, ККД підйомної установки та підйомної машини?

Тематичний контроль: Практична робота № 7, Семінарське заняття №8.

Опорний конспект:

Проектування підйомних установок.

Основні положення при проектуванні підйомних установок.

При проектуванні підйомної установки заданими являються кількість транспортуємого вантажу (вугілля, порода тощо) та висота підйому.

При кількох працюючих горизонтах заданими являються кількість транспортуємого вантажу та висота підйому з кожного із них.

Для проектування допоміжних клітьових установок, крім цього повинні бути відомі: тип та об'єм вагонеток, які передбачені на підземному транспорті; щозмінна кількість підземних трудівників; об'єми транспортних операцій по спуску-підйому обладнання та матеріалів.

Необхідно вибрати тип підйомних посудин; спосіб врівноваження; розрахувати та вибрати підйомний канат, а у випадку потрібності і врівноважуючий; установити тип та основні розміри органів навивання; вибрати підйомну машину та перевірити її на статичні навантаження; прийняти схему розташування установки та розрахувати елементи цієї схеми; виконати розрахунок кінематики та динаміки підйомної системи; установити систему приводу, потужність двигуна та його тип; визначити витрату енергії та к.п.д. підйомної машини та установки; вибрати схему керування, необхідну апаратуру управління та захисту; установити розташування машини в споруді; зробити техніко-економічні розрахунки.

Оптимальна грузопідйомність (кг), при якій сумарні річні експлуатаційні затрати на підйомній установці будуть мінімальними, рівні:

для однокатних установок: Q_опт.=А_ч (5.9.1)

для багато канатних установок: Q_опт.=А_ч (5.9.2)

При підйомі з противагою результат, отриманий по формулам (5.9.1) та (5.9.2) подвоюється.

Остаточно зупиняються на стандартному скіпу найближчою меншою грузопідйомністю, тобто Q′Q_опт.

При виборі органів наdивання канатів в першу чергу слід орієнтуватись на циліндричні

барабани, далі - на біциліндроконічні барабани чи на багатоканатні установки: може виникнути необхідність у техніко-економічному порівнянні можливих варіантів.

При перевірці машин на статичні навантаження визначають максимально статистичний

натяг Т_{ст max} каната та максимальну різницю статистичних натягів F_{ст max} канатів, причому значення цих величин не повинні перевищувати їх допустимі значення для вибраної машини.

Максимальний статичний натяг (Н) канату визначають:

при системах з q=0 та q=p Т_{ст max}=(Q_п+Q_с+рН_к)g; (5.9.3)

при системах q≻р Т_{ст max}=(Q_п+Q_с+рН+p(h_к+h_в+h_с))g (5.9.4)

Максимальна різниця статичних натягів канатів має місто на початку підйому. Для неопрокидних підйомних сосудіа (Н) F_{ст max}=(Q_п+(р-q)Н)g; (5.9.5)

Для опрокидних сосудів F_{ст max} визначається по формулі (277) без обліку динамічної утворюючої m_п а. Порядок розрахунку допоміжної клітьової підйомної установки такий:

а) вибирають тип клітки з обліком типу вагонетки, функцій, які повинна виконувати установка, і можливість зробити спуск-підйом зміни не більш чим за 40хв; маса корисного грузу у клітки встановлюється по максимальній можливій завантажування її (при транспортуванні породи по масі породи);

б) розраховують механічну частину установки та розташування останньої відносно стовбура шахти;

в) при розрахунку кінематики підйомної системи відповідно з вибраною в ПБ машиною встановлюють максимальну швидкість підйомних сосудів, причому вона із умови транспортування людей не повинна перебільшувати згідно ПБ 12 м/с; далі розраховують елементи трьохперіодної діаграми швидкості, тривалість руху підйомних сосудів Т_ma повну тривалість Т_п підйомної операції;

г) розраховують динаміку підйомної системи, встановлюють потужність двигуна та тип його, визначають витрату енергії, к.п.д. підйомної установки та машини;

д) визначають витрату часу на виконання кожної функції підйомної установки, огляд та ремонт її; на основі цих розрахунків складають цілодобовий баланс підйомної установки та визначають кількість корисних копалин, які у випадковій потрібності вона може видати. При спрощенні розрахунків підйомних установок приймають слідуючий порядок. Після вибору сосуду та розрахунку механічної частини установки визначають розрахункову максимальну швидкість руху сосудів v_p.м= (5.9.5)

де - множник швидкості, який дорівнює 1,1...1,35.

Формула (5.9.5) вийшла на основі формул (236), (222) та (223) [Л.1].

Фактична максимальна швидкість v_max визначається по формулі (271), причому необхідно, щоб v_max v_p.м. [Л.1].

По встановленій v_max визначають тривалість руху сосудів по формулі (236), (252) чи (259) в залежності від прийнятої діаграми швидкості [Л.1].

Розраховану потужність N_р двигуна визначають по формулі (269) чи (270), після чого приймають двигун з необхідним запасом потужності.

Далі визначають корисну W_п та фактичну W_ф витрату енергії (кВт.ч) на одну підйомну операцію: W_п= (5.9.6)

W_ф= (5.9.7)

К.К.Д._п.у підйомної установки знаходиться як відношення W_п до W_ф, а ККД підйомної машини - по формулі (347) [Л.1].