Стационарные установки. Подъемные установки. Расчет вспомогательной подъемной установки (двухклетевой), страница 2

Проверяем ширину поверхности барабана, определяем навивочную поверхность барабана В0, которая не должна превышать конкретную величину В.

В0 = ((Н+h)/(π*D)+2*nтр+L+1)*(d+s),

где        nтр – число витков трения nтр = 5;

L – расстояние между витками ветвей L = 2;

s – зазор между витками s = 5,5

В0 = ((462+0)/(3,14*5)+2*5+2+1)*(53,5+5,5) = 2677 мм <3000 мм.

Необходимая ширина заклиненной части барабана:

Вз = (Н/(π*D)+nтр+1)*(d+s);

Вз = (502/(3,14*5)+5+1)*(53,5+5,5) = 2264 мм < 3000 мм;

Проверка барабана на статические нагрузки.

Максимальное статическое натяжение в канате:

Smax = (Кгр*Q+mкл+2*mваг+mк0)*g;

Smax = (1,12*6000+8620+2*1207+9,94*468)*9,81 = 210300 Н < 250000 Н;

Расположение подъемной машины относительно ствола шахты.

Направляющие шкивы на копре расположены на одном уровне от устья шахты. Диаметр направляющего шкива принимаем равным диаметру барабана Dшк = D = 5 метрам. Выбираем стандартный шкив  типа ШК-5 со статическим напряжением каната 2460 кН, маховый момент шкива 715 кН*м2.

Высота копра:

Нк = hэ+hкл+hпер+0,75*Rшк = 12+8,58+6+0,75*2,5 = 28,45 м.

Принимаем копер стандартной высоты Нк = 29 метров

При этом фактическое значение высоты переподъема клети:

hпер = 29-(hэ+hкл+0,75*Rшк) = 29-(12+8,58+0,75*2,5) = 6,9 м.

В расчете приняты:

- удаление машины от ствола шахты Е = 40 метров;

- расстояние между осями подъемных канатов d0 = 1700 мм;

- превышение оси вала барабана над уровнем пола С0 = 600 мм.

Длина струны каната:

L = √(Нк0)2+(Е-Rшк)2  = √(29-0,6)2+(40-2,5)2  = 47,5 м.

Угол наклона нижней струны к горизонту:

φ = arctg (Нк0)/(Е-Rшк) = arctg (29-0,6)/(40-2,5) ≈ 36°.

Ширина навивочной поверхности, соответствующая одной ветви каната, равна        Вз = 2264мм.

Линейные отклонения каната на барабане от плоскости направляющего шкива составляют:

-  наружное:

ан = В/2-d0/2-nгр(d+s) = 3000/2-1700/2-5*(53,5+5,5) = 355 мм;

-  внутреннее:

ав = Вз-(В/2-d0/2) = 2264-(3000/2-1700/2) = 1614 мм.

Значение углов отклонения каната (углов девиации):

-  наружное:

ан = arctg ан/L = arctg 0,35/47,5 ≈ 0°30’ < 1°30’;

-  внутреннее:

ав = arctg ав/L = arctg 1,614/47,5 ≈ 1°20’ < 1°30’.

Приводной двигатель и редуктор.

Для удовлетворения ориентировочной максимальной скорости подъема, необходимая частота вращения барабана равна:

nб = 60*Vmax(op)/(π*D) = 60*4/(3.14*5) = 15,5 об/мин.

Принимаем редуктор с передаточным отношением i = 10,5.

Требуемая частота вращения приводного двигателя:

nдв = nб*i = 15,5*10,5 = 162,75 об/мин.

Выбираем стандартную частоту вращения асинхронного двигателя nc = 300 об/мин (nн = 290 об/мин).

Действительное значение максимальной скорости подъема:

Vmax = π*D* nн/(60*i) = 3,14*5*290/(60*10,5) = 7,2 м/с.

Ориентировочная мощность приводного двигателя :

Рор = 10-3*ξ*(К-0,5)*Q*g*Vmaxi,

где        ξ – коэффициент эффективного усилия подъема;

К – коэффициент шахтных сопротивлений;

(К-0,5)*Q*g – среднее значение статических усилий на окружности барабана;

ηi – КПД редуктора.

Выбор двигателя:

Рор = 10-3*1,25*(1,2-0,5)*6000*9,81*7,2/0,95 = 389 кВт;

выбираем двигатель, тип АКН-2-17-27-16; мощность    Рн = 400 кВт; частота вращения 305 = nн об/мин; статор-напряжение 6000 В, ток 54 А; ротор-напряжение Ен = 565 В, ток Iн = 430 А, перегрузочная способность λн = 2,3; КПД ηдв = 0,919; маховый момент ротора GD2рот = 130 кН*м2.

Значение момента на тихоходном валу редуктора рассчитываем по формуле :

M = ((8120*Pнiн/ nн)-(0,03*GD2рот*i/Rб))*i;

M = ((8120*400*0,95*2,3/365)-(0,03*13000*10,5/2,5))*10,5 = 186952 Н*м.

Выбор редуктора со следующими техническими данными: типоразмер ЦДН – 170Х; межцентровое расстояние 1700 мм; передаточное число  i = 10,5; скорость вращения приводного вала 600 об/мин; маховой момент на тихоходном валу 400 кН*м2; масса редуктора 19500 кг.

Приведенная масса.

Приведенная к окружности барабана масса подъемной установки:

∑m’ = mкл+2*mваг+Q+mпр+2*mк*Lк+mхв*Lхв+m’б +m’рот +m’ред+2*m’шк;