Расчет многоподъемных установок со шкивами трения, страница 11

На рис.2.2.2.1 представлен общий вид каркаса скипа 1СН11-1.

Общая масса скипа 1СН11-1 mск =8900 кг

Масса каркаса составляет mкар =5796 кг

Масса рамы принимается (0,25-0,35)mГ, mрам=0,3×9300=2790 кг.

Масса кузова , mкуз= mкар- mрам=5796-2790=3006 кг.

Масса заменяемой части кузова из стали 60 mз.чст=1/3 mкуз=1/3×3006=1002кг.

С учетом плотности титанового сплава ВТ5  масса заменяющей части кузова:

 (73)

Разница в массах составит 445 кг.

Тогда масса скипа примет значение:

mск1=8900-445=8454 кг.  (74)

Масса концевого груза:

m01=mск1+mг=8454+9300=17754 кг.   (75)

2.2.3 Подбор крепежных болтов.

Для крепления нижней части кузова из титана к основной конструкции скипа необходимо подобрать болты.

Осевая сила, нагружающая группу болтов:

, Н  (76)

Где =850кг/м3 –насыпная плотность угля;

h=5,4м –высота загрузки скипа. Скип загружен полностью, так как транспортируемый груз занимает весь объем кузова.(V=mг/r=9,3/0,85=10,95м3).

Sск=2,849 м2- площадь поперечного сечения скипа.

mзат=600 кг-масса затвора.

Принимаем количество болтов z=12. Тогда осевая сила действующая на один болт составит:

  (77)

Диаметр болта из условий прочности:

, мм  (78)

Где n=6,5- запас прочности болта.

МПа -предел прочности на разрыв для стали 35.

Коэффициент 1,35 учитывает предварительный натяг болтового соединения.

Принимаем болты M36-6g´190.58 ГОСТ 780570.

2.2.4. Размеры конструктивных элементов под болты.

Ширина фланца:

K=2,35×d=2,35×36=84,6 мм.  (79)

Толщина фланца:

b=1,5×d=1,5×36=54 мм.  (80)

Расстояние от оси болта до края фланца:

C=1,05×d=1,05×36=37,8 мм.  (81)

На рис2.2.4.1 изображены элементы болтового соединения с необходимыми размерами: 

Рис.2.2.2.1. Общий вид каркаса скипа 1СН11-1.

1-кузов, 2-рама, 3-заменяемая часть кузова.

2.2.5. Определение скорости истечения груза из сосуда.

Скорость истечения груза определяется по формуле:

 ,м/с  (82)

Где Q-расход груза, м3

S- площадь поперечного сечения выпускного отверстия, S=1,45 м2

кv=1,5-коэффициент, учитывающий неравномерную разгрузку скипа.

  (83)

.

По графику на рис. определяем износ поверхности днища из стали 60 в соответствии со скоростью истечения груза v=0,947 /с. Линейный износ составит Ih=. При таком же износе для титанового сплава ВТ5 скорость истечения груза равна 1,25м/с. Увеличив скорость истечения груза, износ остается прежним.

Скорость истечения груза регулируется за счет угла наклона днища. В конструкции скипа 1СН11-1 угол наклона днища при скорости 0,947 м/с составляет 500, для скорости 1,25м/с через пропорцию находим значение угла, которое составит 650.

2.3. Результаты усовершенствования конструкции скипа.

С увеличением скорости истечения груза из выпускного отверстия увеличился расход груза, следовательно уменьшается продолжительность паузы.

Расход груза при v=1,25 м/с составит:

Время паузы:

При времени движения сосуда Tдв=89,36 с время цикла составит:

Число циклов в час:

36 с

Часовая производительность:

Годовая производительность:

Таким образом благодаря усовершенствованию конструкции скипа 1СН11-1,

годовая добыча превысила требуемую 1200000т/год на 38760 т или на3%. Этот факт позволил ликвидировать нехватку требуемой производительности, которая возникла в результате того, что фактическое время движения оказалось больше требуемого. (смотри п.1.8.).

Список литературы.

1. А.В. Песвианидзе. "Расчет шахтных подъемных установок". –М. Недра 1992г.

2. В.Н. Бизенков. "Шахтные подъемные установки" – Кемерово 2000г.

3. Б.Ф. Братченко. "Стационарные установки шахт" –М. Недра 1977г.

4.  З.М. Федорова, И.Ф. Лукин, А.П. Нестеров. "Подъемники" –Киев 1976г.

5. З.М.Федорова. "Сборник примеров и задач по рудничным подъемным установкам" – М. ГОГОРТЕХИЗДАТ 1961г.

6. Каталог –справочник. "Оборудование шахтных стационарных установок" –М. 1976г.

7. Матикова, Пейсахович. Альбом "Скипы и клети".-М .1992г.

8. Чечулин Б.Б. "Титановые сплавы в машиностроении" –Л. 1977г.

9. Крагельский И.В. "Трение и износ" – М. 1968г.

10. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. "Конструирование узлов и деталей машин". –М.2001г.