Стационарные установки. Подъемные установки. Расчет вспомогательной подъемной установки (двухклетевой), страница 3

∑m’ = 8620+2*1207+6000+14034+2*9,94*600,5+10,5*362+19110 +19500 +6370+2*2180 ≈ 105000 кг.

Выбор величин ускорения и замедления.

Номинальное усилие двигателя на ободе барабана:

F_н = 10³*Р*η_i/V_max;

F_н = 10³*400*0,95/7,2 = 53000 Н.

Среднее значение коэффициента перегрузки двигателя за период пуска:

λ_пуск = 0,6 λ_н  = 0,6*2,3 = 1,38.

Среднее значение пускового усилия двигателя на ободе барабана составит:

F_пуск = 1,38*53000 = 73140 Н.

Усилие на ободе барабана в начале подъема:

F_нач = (К-0,5)*Q*g+∑m’*a₁ = (1.2-0,5)*6000*9,81+105000*a₁.

Приравниваем Fнач = Fпуск, определяем:

a₁ = (73140-(1,2-0,5)*9,81)/105000 = 0,69 м/с².

Расчетное значение ускорения принимается равным a1 = 0,69 м/с2.

Величина замедления:

F_торм = -(1/3)*(0,5*Q)*g = -(1/3)*(0,5*6000)*9,81 = -9800 Н.

Усилие на ободе барабана в начале подъема.

F_кон = (К-0,5)*Q*g-∑m’*a₃ = (1,2-0,5)*6000*9,81-105000*a₃.

Приравниваем Fтор = Fкон, определяем абсолютную величину замедления:

a₃ = ((1,2-0,5)*6000*9,81+9800)/105000 = 0,485 м/с².

Принимаем a3 = 0,485 м/с2.

Расчет графика скорости.

Продолжительность периода ускорения:

t₁ = V_max/a₁ = 7,2/0,6 = 12 с.

Путь пройденный в период ускорения:

х₁ = V_max* t₁/2 = 7,2*12/2 = 43,2 м.

Продолжительность периода замедления:

T₃ = V_max/a₃ = 7,2/0,5 = 14,4 с.

Путь пройденный в период замедления:

х₂ = Н-(х₁+х₃), следовательно путь при равномерной скорости равен:

х₃ = V_max* t₃/2 = 7,2*14,4/2 = 51,8 м.

х₂ = 502-(43,2+51,8) = 502-95 = 407 м.

Продолжительность периода равномерной скорости:

t₂ = х₂/V_max = 407/7,2 = 56,5 с.

Продолжительность движения клети:

Т = t₁+t₂+t₃ = 12+14,4+56,5 = 82,9 с.

Средняя скорость подъема:

V_ср = Н/Т = 502/82,9 = 6 м/с.

Графики скорости, ускорения и замедления представлены на рисунке 10.1.

 

Рис. 10.1            График скорости, ускорения и замедления.

Расчет движущихся усилий.

Уравнение подъема:

F = (К-0,5)*Q*g±∑m’*a = (1.2-0,5)*6000*9,81+105000*a;

F = 41200±105000*а;

F₁ = F₂ = 41200+0,6*105000 = 104200 Н; (ускорение а = а =0,6 м/с).

Равномерное (а = 0):

F₃ = F₄ = 41200 Н.

Замедленное (а = а3):

F₅ = F₆ = 41200-0,5*105000 = -11300 Н.

Эффективная мощность подъема.

Эффективное усилие подъема:

F_эф = √(F²₁*t₁+ F₃*t₂+ F₅*t₃)/(0,5*(t₁+t₂+t₃)+0,25);

 

F_эф = √(104200²*43,2+41200*56,5+11300*14,4)/(0,5*(43,2+56,5+14,4)+0,25) = 34930 Н.

Эффективная мощность подъема:

Р_эф = 10^-3*F_эф*V_max/η_i = 10^-3*34930*7.2/0.95 = 264 кВт.

Расход электроэнергии и КПД установки:

W_п = Q*g*H/(1000*3600) = 6000*9,81*502/(1000*3600) = 8,3 кВт*ч;

W_ф = 2*V_max*∑F_t/(1000*3600*η_i*η_дв) = 2*7,2*156700/(1000*3600*0,95*0,919) = 17,1 кВт*ч;

КПД = W_п/ W_ф = 8,3/17,1 = 0,58.

10.2.  Водоотливные установки

Фактические притоки воды по шахте «Распадская» составили: среднегодовой (нормальный) - 1252¸1403 м3/час, максимальный кратковременный в период снеготаяния - 2421¸3451 м3/час.

Прогнозируемый среднегодовой водоприток в выработки шахты «Распадская-2» составит 270 м3/час, максимальный 660-800 м3/час.

Общий водоприток на комплекс водоотлива при отработке участка недр шахты «Распадская-2» с учетом перетока воды с выработанных пространств уклонного поля действующей шахты составит 950 м3/час (среднегодовой) и 2100 м3/час (максимальный в период весеннего снеготаяния).

Исходя из требований ПБ (откачка максимального притока за 20 часов) принимается водоотливная установка, оборудованная двенадцатью насосными агрегатами с насосами ЦНС 850х600 с электродвигателем ВАО2-630 мощностью 1600 кВт, 6 кВ.

По водотрубному ходку и вентиляционному стволу прокладывается шесть ставов труб диаметром 350 мм.

Работа водоотливной установки принимается автоматической в зависимости от уровня воды в водосборнике. В качестве аппаратуры автоматизации принята аппаратура ВАВ Конотопского завода «Красный металлист».