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+mк*Н0)*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 = √(Нк-С0)2+(Е-Rшк)2
= √(29-0,6)2+(40-2,5)2 = 47,5 м.
Угол наклона нижней струны к горизонту:
φ = arctg (Нк-С0)/(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*Vmax/ηi,
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*Pн*ηi*λн/ 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;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.