Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Ревизия, наладка и испытание тормозных устройств шахтных подъемных машин И. С. Найденко.1960 - 16 Мб

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
16.52 Mб
Скачать

р — вес

1

я подъемного

каната, кг;

q — вес

1

м хвостового

кгнпа, кг;

Н—наибольшая высота подъема, м;

Н' — длина хвостового каната,

м;

R6— радиус навивки каната на

барабан, м.

При p>q в формуле (7) принимается знак +, а в формуле (7а) длина хвбстового каната Н' принимается равной расстоя­ нию от нижнего посадочного устройства до зумпфа (обычно

Я'=15 м).

При p<q в формуле (7) принимается знак —, а в формуле

(7а) высота Н' равна расстоянию от верхней

приемной пло­

щадки до зумпфа и длина Н — расстоянию от

оси

копрового

шкива до верхней приемной площадки;

 

и

одноконце­

б) при постоянном радиусе навивки каната

вом подъеме

 

 

 

М„ = [Qn + QMQnp ± (р- q)H]R6,

 

(8)

где QM — вес порожнего подъемного сосуда

с

прицепными

устройствами для канатов, включая вес вагонетки для опрокидных клетей, кг;

Qnp — вес противовеса, кг.

Перестановка барабанов подъемных машин при одноконце­ вом подъеме с противовесом должна производиться при засто­ поренном противовесе, поэтому требуемый тормозной момент и

вэтом случае определяется по формуле (7а).

Вслучае навески противовеса на заклиненный барабан ма­ шины в формуле (7а) вместо значения Qo следует подставлять

значение Qnp.

Для наклонных подъемов величина расчетного статического момента определяется по следующим формулам:

а) при двухконцевом подъеме

7WCT={(Qn+X)sina— [(Qn4-2QM)/i + pZ./2]ccsa}/?6

(9)

и при перестановке барабанов

 

 

 

 

АДт = [(Qm + pt) sin a — (QMf1

4- pLf2) cos a] R,

 

(9а)

где L — длина подъема по уклону,

м;

 

 

 

а — угол наклона рельсового пути, град;

(скипа,

клети с

QM — вес порожнего подъемного сосуда

вагонетками, состава вагонеток), кг;

 

движению

ft — приведенный

коэффициент

сопротивления

подъемного сосуда по рельсовому пути;

 

 

/2 — приведенный

коэффициент

трения подъемного кана­

та о направляющие ролики и почву.

 

 

 

Для определения значения Мст и

М'ст величина коэффици­

ента ft может быть

принята равной 0,01

для

подъемных

54

сосудов на роликовых опорах и 0,02 для подъемных сосудов на опорах скольжения. Величина коэффициента /2 может быть при­ нята равной 0,20;

б) при одноконцевом подъеме

= [(Qn + QM) (sin а — /j COS а) 4- pL (sin а — /2 cos a)] R6. (10)

Б.

Бицилиндроконические подъемные

 

машины

Для подъемных машин с бицилиндроконическими барабанами

(БЦКБ)

расчетный статический момент принимается равным

наибольшему статическому моменту, выбранному из диаграммы

статических моментов на окружности барабанов.

Для обеспечения перестановки барабанов машины

 

MCT=[Q0+p(/7-A')]/?max>

(П)

где h' — длина каната, навиваемого на малый цилиндр и

ко­

нус барабана, м\ /?тах — максимальный радиус навивки каната на барабан, м.

Следует иметь в виду, что для всех барабанных подъемных машин должна быть определена также величина максимального статического момента, создаваемого груженым подъемным со­ судом и канатом:

Д1ст. шах == (Qrp + max- (12)

Для подъемных установок с тяжелым хвостовым канатом в уравнение (12) вместо р следует подставлять значение q.

В. Подъемные машины со шкивом трения

Подъемные машины со шкивом трения в настоящее время устанавливаются только на вертикальных шахтах. Поэтому рас­ четный статический момент может быть определен по формуле

 

мС1=^п + (р-<7)/Д/?ш.

(13)

Кроме этого, для машин Кепе с широким ободом

 

 

М„ = ^+рН)^,

(13а)

где /?ш — радиус навивки каната на шкив, трения, м.

 

2.

Определение величины расчетного поднимаемого

 

полезного груза

 

Величина наибольшего расчетного поднимаемого

полезного

груза Qn

в формулах или при построении диаграммы

статиче­

ских моментов должна приниматься равной:

а) при скиповом подъеме — наибольшему расчетному весу

55

содержимого скипа, исчисленному по насыпному весу ископае­ мого и увеличенному на 10% его величины;

б) при клетевом грузо-людском подъеме—-весу содержи­ мого во всех устанавливаемых в клеть вагонетках, исчисленно­ му по удельному весу породы в насыпке.

Для перевода грузоподъемности вагонетки (сосуда) с угля на породу следует расчетную грузоподъемность умножить на 1,8 для угольных и на 2—3,5 для рудных шахт;

в) при клетевых людских подъемах — весу людей в клети, считая максимальную плотность размещения их на 1 м2 площа­ ди пола клети по 5 человек и средний вес человека 80 кг.

Расчетный вес поднимаемого полезного груза должен всегда согласовываться с руководством шахты или треста.

3. Определение допускаемых замедлений

Допускаемые замедления движения подъемной машины при предохранительном торможении выбираются из условия исклю­

чения набегания подъемного сосуда на канат и обеспечения требуемого режима остановки машины.

Для подъемных установок со шкивами трения замедление

машины не должно превышать величины критического замед­

ления, при котором происходит скольжение каната

по

шкиву

трения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а < акр = g °под. ст

°оп. ст

 

 

(14)

 

 

 

Gon + бподеМ’

 

 

 

 

где якр — критическое замедление подъемной машины,

м/сек2;

g— ускорение земного тяготения,

м/сек2-,

 

ветви ка­

Snoa. ст — статическое

натяжение

поднимающейся

ната, кг-,

натяжение

опускающейся

ветви кана­

Son. ст — статическое

та,

кг;

 

 

 

 

 

 

Ооп — вес

груженого подъемного сосуда и опускающейся

ветви каната, кг;

 

 

 

 

 

Опод ~ вес порожнего подъемного сосуда и поднимающейся

ветви каната, кг;

 

 

 

 

 

е=2,718— основание натуральных логарифмов;

 

 

 

Р — коэффициент

трения каната о

футеровку привод­

ного

шкива;

канатом

приводного шкива,

радиан.

— угол

обхвата

Для обеспечения требуемой надежности остановки подъем­

ных сосудов

действительное замедление

их при

предохрани­

тельном торможении машин со шкивом трения ал должно быть

1,5 < йд < 0,9якр.

(15)

56

Иногда допускается наличие действительного замедления машины <тд<1,5 м.1сек?. Однако высота переподъема подъем­ ного сосуда в этом случае должна быть увеличена пропорцио­ нально уменьшению величины допускаемого замедления.

4. Определение требуемой величины тормозного момента

Требуемая величина тормозного момента для различных подъемных машин непостоянна и зависит от многих факторов., основными из которых являются: величина ' расчетного стати­ ческого момента, тип подъемной установки, ее функции, угол наклона ствола и т. д.

А. Барабанные подъемные машины

спостоянным радиусом навивки каната

Внастоящее время величину требуемого тормозного момен­ та рекомендуется определять из следующих соотношений.

При вертикальном и наклонном подъеме с углом наклона свыше 30° тормозной момент должен быть:

1)

не

менее трехкратного статического момента вращения

при подъеме или спуске расчетного для машины груза

 

 

 

7ИТ > ЗЛТст;

(16)

2)

не

менее 1,2-кратного по отношению к статическому

мо­

менту, создаваемому весом порожнего подъемного сосуда и ка­ ната,

Х>1,2Л4ст,

(17)

где Л4Т — тормозной момент на валу машины,

создаваемый

тормозным устройством при перестановке барабанов машины;

3) не менее 1,2-кратного по отношению к максимальному

статическому моменту, создаваемому весом груженого подъем­

ного сосуда и каната,

 

/Ит> 1,2Л4СТ. тах.

(18)

Тормозной момент, выбранный из условий (16), (17) и (18),

обеспечит остановку подъемной машины с требуемым замедле­ нием, стопорение любой части машины при перестановке бара­ банов ее и стопорение машины с груженым сосудом при обрыве

второго сосуда.

На двухбарабанных подъемных машинах тормозной момент

Му должен создаваться на каждом тормозном шкиве, т. е.

полный тормозной момент Л4Т, развиваемый всеми приводами, должен быть вдвое большим (Л4Т>2/И’). Соответственно

МТ>2,4М’Т. (19)

57

Для наклонных подъемных установок с углом наклона ме­ нее 30° требуемый тормозной момент должен соответствовать

значениям, приведенным на стр. 52.

Б. Подъемные машины с переменным радиусом навивки каната

Для подъемных машин с переменным радиусом навивки каната на барабан требуемый тормозной момент должен быть выбран также из условия обеспечения надежного стопорения

машины и требуемого режима ее

замедления, поэтому

1,2Мст. П1ах <

1

/ + /Ист. к,

(20)

 

Яшах

 

где J— момент инерции движущихся частей

подъемной уста­

новки относительно

оси

вращения

органов навивки

в конце периода спуска, кгм-сек1-,

 

/MCT’. к— статический момент

на барабане, соответствующий

концу периода спуска груза, кгм.

 

В. Подъемные машины со шкивом трения

Требуемая величина тормозного

момента

для подъемных

машин со шкивом трения, выбранная в соответствии с требо­

ваниями Правил безопасности, должна проверяться на возмож­ ность скольжения каната по ведущему шкиву при предохрани­ тельном торможении машины. Поэтому

 

z>i-L'p е

__ <?

I (21)

 

М,< mR6g

ПО2СТ- -°-п--£1-+/Иет.

 

у

Gon “Ие'

°пОд

 

Кроме того, для подъемных установок с опрокидными со­

судами необходимо производить

проверку величины

требуе­

мого

тормозного момента

по формуле

 

 

/Ит > 1,2/пст. о ,

(22)

где

/Ист. о — статический момент,

действующий на подъемную

машину после загрузки нижнего и разгрузки верхнего со­

суда, кгм.

При подъеме с равновесным хвостовым канатом (р = <?) вы­ бор тормозного момента по формуле (21) можно производить

для произвольного положения сосудов в стволе." В случае подъ­ ема с легким хвостовым канатом (р>?) выбор тормозного момента следует производить по концу периода спуска, а при p<_q— по началу периода спуска расчетного полезного груза.

Следует иметь в виду, что при тормозном моменте, приня­ том из вышеуказанных условий, замедление машины ад при

58

подъеме груза в некоторых случаях (например, в период дви­ жения каната по конусу) может быть больше 5 м!сек?. Во избе­ жание этого рекомендуется применять регулирование времени срабатывания тормоза в зависимости от изменения статического момента, создаваемого ветвями канатов.

5. Определение взаимосвязи между величинами Мг и ап

В настоящее время известны случаи,, когда выдержать одно­ временно требуемые тормозной момент Мт и замедление ма­ шины нельзя без проведения специальных мероприятий по усо­

вершенствованию тормозных устройств.

Рассмотрим взаимосвязь между величинами Мт и ап для ба­ рабанных подъемных машин вертикальных подъемов и опреде­ лим требуемую величину тормозного момента для обеспечения заданных замедлений подъемных машин.

А. Определение тормозного момента из условий надежного стопорения машины

Наиболее неблагоприятным условием для работы тормоза при стопорении подъемной машины является стопорение ее при превращении двухконцевой канатной системы в одноконцевую,

например при фиксировании верхней клети над кулаками и опускании нижней на посадочные брусья, перестановке бараба­ нов, обрыве одного подъемного сосуда и т. д.

Так, тормоз должен, надежно застопорить машину с груже­ ным подъемным сосудом и канатом, прикрепленным к машине,

при обрыве второго сосуда. Это предотвратит дальнейшее раз­ витие аварии на подъемной установке.

Стопорение подъемной машины будет надежным, если

Л4Т> £Мст.гаах

(22а)

или

 

Л<>1,2Мст,

(226)

где k — коэффициент запаса тормозного момента относитель­ но максимально возможного статического момента, действую­

щего на подъемную машину (принимаем ^min= 1,2 для де­ ревянных и прессмассовых тормозных колодок).

Для двухконцевых подъемов без хвостового каната справед­

ливы следующие соотношения:

AfT-«c(Qn + p//)/?6;

(23)

Мст. шах '====-(Qrp+^)/?6>

(24)

где /гс — запас тормозного момента относительно

расчетного

■статического момента, .выбранный из условия обеспечения надежного стопорения подъемной машины.

59

Соответственно можно получить:

для нормальной работы подъемной машины

MQn + ptf)>1.2(QrP+ptf);

(25)

для перестановки

барабанов

 

 

O,5/zc(Qn + pH)>l,2(Qo + p/7).

(26)

Принимая же

 

QrP == ^rpQn’

 

Qo== ^oQn и

 

получим:

нормальной работы подъемной

машины

для обеспечения

 

 

Q„ + -^

 

 

1,2сгр —------

(27)

 

rp

Qn + pH

 

для обеспечения

перестановки барабанов

 

 

 

 

(28)

Значения

 

 

 

находятся в интервале 0,6—1,2, поэтому величина nQ опреде­ ляется в основном величиной коэффициентов с0 и сгр . Прини­ мая значение указанных коэффициентов из табл. 7 и 8, можно определить требуемую величину запаса тормозного момента

пс < «с. max > п'с для клетевых и скиповых подъемных установок

без хвостового каната.

При наличии хвостового равновесного каната знаменатель в выражениях (27) и (28) равен Qn. Соответственно значения

и

+

рН\±

 

 

/

Qn

находятся в интервале 1,1—1,6 и

требуемая

величина /гс.тах

значительно увеличится.

 

 

 

Как видно из табл. 7; 8 и 9, величина коэффициентов с0, сл, су и сп находится в интервале 0,5—5,8.

Пользуясь формулами (27) и (28), можно определить вели­ чину пс. max, которая будет находиться в интервале 1,85—5,5 для различных подъемов. Таким образом, для надежного сто­ порения подъемной машины в любой период работы ее величи­ на запаса тормозного момента /гс. max может быть несколько меньше или значительно больше трех. Последнее особенно

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

7

 

 

Вес поднимаемого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отношение нагрузок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полезного груза, кг

Вес

Вес клети,

 

Вес клети,

 

Вес клеги,

Людской подъем

Грузо-людской подъем

Грузо-людской

подъем

 

Тип

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

порож­

груженной

груженной

 

с людьми

 

 

 

 

(для

угля)

 

(для породы)

 

 

клети

вес

вес

 

вес

ней

углем, <2у,

 

породой

 

2л-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

клети

 

 

$пор,

 

 

кг

 

 

ел

 

 

 

Йу

 

 

 

@ппп

 

 

угля

породы

людей

(20, кг

 

кг

 

 

кг

 

 

 

др

 

-

<2о

с

 

 

 

 

 

«л .у.

Сп.п.

$п.л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--- —

 

п“ О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С“~ <?п.л

 

*п

С°~ Сп.у

У

Йп.у

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

Фп,п

 

vn.n

 

 

 

 

 

А. Клети неопрокидные с

деревянными проводник а м и

 

 

 

 

 

1КШ1

1000

1900

900

1970

 

3570

 

 

4500

 

2870

2,18

3,18

1

1,97

 

3,57

 

1,04

2,38

 

2КШ1

2000

3600

1650

3300

 

6420

 

 

8000

|

4950

| 2,00 |

3,00

|

1,65 |

 

3,21

 

0,92

2,20

 

 

 

 

 

Б. К лети

 

н е о п Р окидные с рельсовыми проводниками

 

 

2,65

 

1КШ1

1000

1760

900

2290

 

3890

 

 

4650

 

3190

2,54

3,65

 

2,29

 

3,89

 

1,32

 

2КШ1

2000

3550

1650

3760

 

6880

 

 

8400

 

5410

2,28

3,28

 

1,88

 

3,44

 

1,05

2,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В. К л е т и о п р 0 к и д н ы е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IKHlon

1000

1870

900

5030

 

6 630

 

 

7 560

 

5 930

5,62

6,62

 

5,30

 

6,63

 

2,85

3,95

 

2КШоп

2000

3550

1650

7610

 

10 730

 

 

12 300

 

9 260

4,58

5,64

 

3,81

 

5,36

 

2,15

3,48

 

ЗКШоп

3000

5350

2250

9630

 

14190

 

 

16 500

 

11

880

4,25

5 25

 

3,21

 

4,73

 

1,82

3,10

 

 

и м е

4 а н и

Все

веса в

табл. 7

Г1риведены

по

данн ым МакН ИИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

9

 

 

Вес скипа, кг

Макси­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение коэффициентов с

 

 

 

Грузоподъ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

без зонта и с

зонтом и

мальная

 

Со

 

4С| О*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

емность

нагрузка

 

 

е £■]

 

Тип подъема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скипа по

подвесного подвесным

на подвеску Са ~ Q

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

углю (2П, т

устройства

устройст­

головного

* и

 

 

 

 

Со

 

сл

 

су

сп

 

 

 

QО

 

 

вом 2)

каната, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,0

2530

 

2940

7 150

0,97

 

1,95

 

 

Людской . .

.

1,73-5,82 2,72-6,65

 

 

 

 

 

4,0

3710

 

4280

10300

1,08

 

2,08

 

 

Грузо-людской:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,0

4325

 

4920

14 000

0,82

 

1,82

 

 

по углю . . 1,31-5,3

 

2,83-6,70

 

 

 

8,0

4845

 

5455

17 000

0,68

 

1,68

 

 

по породе .

0,61—2,85

 

 

 

1,85-3,95

 

9,0

5455

 

6175

19 300

0,67

 

1,67

 

 

Скиповой . .

.

0,57—1,08

 

1,57-2,08

 

 

<J>

12,0

6115

 

6915

23 900

0,57

 

1,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

справедливо при применении однотонных клетей на мелких шахтах или большегрузных клетей на подъемах с хвостовыми

КЗНДТЭМИ, ГДе При /Zc. шах = 3 во многих случаях невозможно за­ стопорить тормозом клеть с грузом или людьми при' обрыве второй клети.

Пример. Определить запас тормозного момента, обеспечивающего на­ дежное стопорение подъемной машины скипового, людского и грузо-людского подъемов глубиной //=200 м, оборудованных соответственно:

1)

скипами емкостью Qn=3 т и канатами диаметром 34 мм (р= 3,8 кг/м);

2)

неопрокидными

клетями

1КШ1

и

канатом

диаметром

25

мм

(р=2,1 кг/м);

 

 

 

 

 

 

 

3)

опрокидными

клетями

1КШоп

и

канатами

диаметром

40

мм

(р—5,4 кг/м).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый случай

 

 

 

 

1.

Необходимый запас тормозного момента для одиобарабанных подъ-

емных машин

 

 

 

 

 

 

 

„„„3,8-200

3000+-iir-

«с

1-------------------------= 215

 

3000+3,8-200

’ '

2. Необходимый запас тормозного момента для двухбарабанных подъ­

емных машин

 

 

 

 

 

,

3,8-200

 

 

3000+

0

97

 

"с2’4'0’97 3000 + 3,8-200

- 2’3°'

Второй случай

1. Необходимый запас тормозного момента для однобарабанных емных машин

900 + ^0

3,65

= 3,45.

900+2,1-200

2.Необходимый запас тормозного момента для двухбарабанных подъ- емных машин

900 + -М^1

. О Л О гл

2,54

п. > 2,4-2,54-------------------------

=4,85

с900 + 420

Третий случай

1. Необходимый запас тормозного момента для однобарабанных подъ- емных машин

5,4-200

 

 

 

1870 +---------------

 

 

яс > 1,2-3,95

3 95

= 3 45

 

■’----------

1870 + 5,4-200

2. Необходимый запас тормозного момента для двухбарабанных подъ- емных машин

 

 

1080

 

 

1870 4-

п'с >

2,4-2,85

2,85

= 5,15.

 

 

 

 

1870 + 1080

62

Во всех случаях при принятой величине запаса тормозного

момента

относительно , расчетного статического

момента

(«с. max )

замедление движения подъемной машины при

предо­

хранительном торможении ее ап должно находиться в интервале

1,5—5 м1свк,2.

Б. Определение тормозного момента из условия обеспечения требуемого

замедления подъемной машины

Взаимосвязь величины среднего замедления подъемной маши­ ны а„ и величины запаса тормозного момента (п) может быть

определена

следующей формулой:

 

 

 

a^Qn+pH

±

(29)

 

 

т

 

 

где т — масса движущихся

частей

подъемной

машины, при­

веденная к

радиусу навивки

каната на барабан,

кЦм-сек2.

При допускаемой величине замедления ап. max =5 м!сек2 и ап. min = 1,5 м1сёк2 получим требуемый запас тормозного момента относительно статического момента, равный:

при подъеме расчетного груза

 

п, =

— 1;

(30а)

при спуске расчетного груза

 

л2=1,5р + 1,

(306)

где «1 и п2 — коэффициенты

запаса тормозного момента от­

носительно расчетного статического момента,

выбранные из условия обеспечения остановки машины с требуемым замедлением при подъеме

и спуске груза;

0 = —-------- коэффициент, характеризующий инерционность

Qn Л-рН

движущихся частей подъемной установки.

В табл. 10 показаны результаты определения величины коэф­ фициентов Pi, П] и «2- Для остановки машины с требуемым за­ медлением величина запаса тормозного момента (л) должна быть в некоторых случаях в 5,8 раза больше расчетного стати­ ческого момента.

Определение величины требуемого тормозного момента должно производиться в следующей последовательности:

1. По уравнениям (27) и (28) вычислить коэффициент запа­ са тормозного момецта (лСтах ), обеспечивающий надежное сто­ порение подъемной машины.

ба

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ