Клетевая подъемная установка шахты глубиной 380 м

Исходные данные:

Клетевая подъемная установка

Число подземных работников в ремонтной смене...…………………150

Максимальная масса, транспортируемая клетью, т.…………………...9

Глубина шахты, м.………………………………………………………380

Длина максимального длинномера, м.………………………………….6

Диаметр ствола, м.………………………………………………………6,5

1.Определение ориентировочной максимальной скорости подъёма.

1.1.Выбор сосуда.

По максимальной массе груза заданной условием выбираю клеть

2УКН 4-1 (табл. 1.2.[1]), но так как из условия задания ясно, что достаточно и экономически целесообразнее применять одноэтажную клеть, то принимаю аналогичную одноэтажную клеть с теми же характеристиками, изготовленную заводом-изготовителем по спецзаказу.

По максимальной массе груза заданной условием выбираю клеть

2УКН 4-1 (табл. 1.2.[1]). Основные параметры клети сведены в таблицу 1.1.1.

Таблица 1.1.1. Характеристики клети 2УКН 4-1.

Площадь, м2	Длина, мм	Ширина в свету, мм	Высота, м	Масса, м	Грузо- подъёмность, т	Типоразмер вагонетки
11,2	4000	1476	8,58	8,62	13,2	УВГ-3,3 УВД-3,5

Вагонетка УВГ-3,3: объем 3,3 м²; масса порожней вагонетки m_ваг=1,153 т.

Проверяю, вписывается ли сосуд в диаметр ствола, с учетом того, что в нем работает еще одна подъемная машина с двумя скипами.

При таком расположении подъемных сосудов расстояние между клетью и скипами равно 0,7 , что вполне удовлетворяет нормы ПБ. Также остается место под ходовую часть ствола и, с обратной стороны, для размещения кабелей электрооборудования.

Определяю возможное число людей, перевозимых в клети за один подъем, из условия, что, согласно нормам ПБ, на одного человека приходится 0,2 м² площади и для открывания двери предусматривается– 0,4 м².

     ,где

S – Площадь клети

Z_Э – число этажей клети

 Из расчётов ясно, что при N_см=150 человек достаточно и экономически целесообразнее применять одноэтажную клеть, поэтому принимаю аналогичную одноэтажную клеть с теми же основными характеристиками, изготовленную заводом-изготовителем по спецзаказу.

Необходимо пересчитать массу клети:

m_кл = m^*_кл- m_2эт  , где

m^*_кл = 8,62 Т – масса двухэтажной клети

m_2эт – масса второго этажа клети

m_2эт=m_к- m_1эт   , где

m_к – масса каркаса двухэтажной клети

m_1эт – масса первого этажа клети

m_1эт=0,6 _* m_к

m_к= m^*_кл-2m_пр.у-m_п-m_под   , где

m_пр.у = 1 Т – масса прицепного устройства

m_п = 1,3 Т – масса парашюта

m_под – масса подвески m_под/ m^*_кл = 0,1 – 0,15

m_к = 8,62 – 2 _* 1 – 1,3 – 0,85 = 4,47 т

m_1эт = 0,6 _* 4,47 = 2,682 т

m_2эт = 4,47 – 2,682 = 1,788 т

m_кл = 8,62 – 1,788 = 6,832 т

Грузоподъёмность клети стала:

Q = 13,2 + 1,788 = 14,988 т

Основные характеристики клети, выполненной по спецзаказу, сведены в таблицу 1.1.2.

Таблица 1.1.2. Характеристики клети, выполненной по спецзаказу.

Площадь, м2	Длина, мм	Ширина в свету, мм	Высота, м	Масса, м	Грузо- подъёмность, т	Типоразмер вагонетки
5,6	4000	1476	5,98	6,832	14,988	УВГ-3,3 УВД-3,5

Тогда возможное число людей, перевозимых в клети за один подъем  

Расчётное значение максимального количества людей за один подъём принимаю n = 20 чел.

1.2. Продолжительность цикла

Число циклов, необходимое для спуска или подъема людей одной смены.

Принимаю n_ц = 8 циклов

На спуск и подъем людей по нормам ПБ отводится 40 минут. Тогда, продолжительность одного цикла

Т=2400/8=300 с.

1.3. Время движения.

Продолжительность паузы. Для одноэтажной клети время паузы состоит из времени отводимого на погрузку-выгрузку людей (из расчета 1 с на одного человека) и времени закрывания дверей клети, стволовых решеток и на подачу сигналов (раздел 1.2; нормы ОНТП 5-86)

с.

Время движения клети в одном направлении

с.

1.4. Высота подъема

          Н = Н_ш+h_э=380+7 = 387 м,

где h_э — высота эстакады, h_э = 7 м, так как длина максимального длинномера  l_max=6 м.

1.5. Ориентировочная максимальная скорость

Принимаю семипериодный график скорости. Тогда, ориентировочное значение максимальной скорости определяю по формуле

2. Расчет каната.

2.1. Расчётное значение максимальной нагрузки каната.

Рассматриваю три варианта:

1) m_o= m_кл+m_max = 6,832+9=15,832 т – для исключительно грузового подъёма.

2) m_o= m_кл+m_ваг+Q = 6,832+1,153+6=13,985 т – для грузо-людского.

3) m_o= m_кл+n^.m₁^.К_р = 6,832+20^.80^.1,1 = 8,592 т – для исключительно людского подъёма. 

где n – число людей, перевозимых в клети за время одного подъёма; m₁— средняя масса одного человека; К_р— коэффициент резерва.

2.2. Необходимая по условиям прочности масса 1м каната.

Выбираю канат (ГОСТ 7668-80) типа ЛК-РО с расчетным пределом прочности проволоки при растяжении =1600 МПа, фиктивная плотность которого =0,097 МПа/м.

Необходимую по условиям прочности массу каната определяю по формуле

(кг/м),

где [z] – статический коэффициент запаса прочности каната, [z]=6,5 для грузового подъема по нормам ПБ, длина отвеса каната Н₀=H+h_пер=387+6=393 м.