подъемные машины. Соловей Подъ.Маш. Учебное пособие санктпетербург

• Название: Учебное пособие санктпетербург
• Анкор: подъемные машины
• Дата: 03.02.2023
• Размер: 1.98 Mb.
• Имя файла: Соловей Подъ.Маш.docx
• Тип: Документы; #918387
• страница: 15 из 27

Статические сопротивления при вертикальном подъеме

Статическое сопротивление – это разность статических на- тяжений грузовой и порожней ветвей канатов на окружности органа навивки:

F_ст = F_с^_т F_с^_т^. (18)

Принято рассматривать изменения статических сопротивле- ний в функциях пройденного подъемными сосудами пути xили вре- мени t. Наиболее простой вид эти зависимости имеют для неопро- кидных клетей.

Для обобщения вывода уравнения статических сопротивле- ний в функции xрассмотрим случай многоканатной системы ТХК при подъеме груза. В соответствии с расчетной схемой (рис.10) для произвольного положения сосудов составим выражения статических натяжений обеих ветвей канатов, при этом обозначим сопротивления движению ветвей соответственно w^и w^. Вычтем из первого вы- ражения второе. Тогда

31
F_с^_т = g[Q+Q+np(h+H– x) +

+ n_xp_x(h_x + x)] + w–

F_с^_т^=

h'
F_с″_т

ВПП



x
Q′


H
_w″ w′

F_с′_т


n; p
Q+Q′

= g[Q+np(h+ x) +

+ n_xp_x(H+h_x – x)] – w^;
F_ст = g[Q+ np(H– 2x) – n_xp_x(H– 2x)] +

+ w+ w.

После преобразований и под- становки суммарного сопротивления обеих ветвей w=w+wполучим

F_ст =

= g[Q–(n_xp_x – np)(H– 2x)] + w. (19)

Обозначим сумму

h_х

x
НПП

n_х; p_х
gQ+ w= gQ(1 +

^w ) = gkQ, gQ

Рис.10. Расчетная схема для определения статических

сопротивлений при двухсосудном подъеме

где k– коэффициент, учитываю- щий шахтные сопротивления, для скипов и клетей kсоответственно равно 1,15 и 1,20.

Окончательное выражение для подъема груза при любой сте- пени уравновешенности системы следующее:

F_ст = g[kQ–(n_xp_x – np)(H–2x)]. (20)

Статические сопротивления при системе ТХК в функции пу- ти имеют вид восходящей прямой (рис.11).

При равновесных хвостовых канатах в уравнении (18) следу- ет полагать n_xp_x = np, поэтому

F_ст = kgQ. (21)

Статические сопротивления при этом остаются постоянными и не зависят от положения клетей в стволе (см. рис.10).

32

При подъеме без хвосто- вых канатов n_xp_x = 0, поэтому

F_ст = g[kQ+ np(H– 2x)]. (22)

Изменение статических сопротивлений при системе БХК происходит по нисходящей пря- мой (рис.11).

kgQ
^Fст

0

ТХК


БХК
Н/2 Н/2
Н


РХК


x

При встрече подъемных сосудов в стволе, когда x= Н/2, для всех степеней уравновешен-

Рис.11. Диаграммы статических сопротивлений при неопрокидных клетях

ности

F = kgQ, что соот-


cт |
x H/2

ветствует точке пересечения всех графиков.

Сравнение графиков (рис.11) позволяет сделать следующие выводы:

1. 
   При системе ТХК пусковое сопротивление в начале подъ- ема минимальное, в конце – максимальное, что в целом обеспечива- ет наивыгоднейшие энергетические показатели и более высокую степень безопасности в конце подъема, так как необходимое тор- мозное усилие при этом снижается.
   
2. 
   При отсутствии хвостовых канатов (БХК-система) пуско- вое сопротивление максимальное, а в конце подъема – минимальное, что требует, как правило, увеличения мощности двигателя. Необхо- димость применения больших тормозных усилий в конце подъема уменьшает безопасность и экономичность управления.
   
3. 
   Применение системы РХК обеспечивает постоянство ста- тических сопротивлений на протяжении всего цикла, что упрощает управление как в ручном, так и в автоматическом режимах. При проектировании подъемных установок обычно ориентируются на системы с равновесными хвостовыми канатами.
   

Предельная высота подъема при неуравновешенной системе БХК определяется положением, при котором статические сопротив- ления переходят в область отрицательных значений. Отрицательные статические сопротивления играют роль движущих усилий, что не- приемлемо по соображениям безопасности, экономичности и на- дежности управления подъемной машиной.

33

^Fст


0

^Нпред^x
Предельная высота, при которой статические сопротивле- ния переходят через нулевое зна- чение, определяется из выражения (22), где F_ст = 0, что соответствует Н=Н_пред и x= Н_пред (рис.12), тогда

Рис.12. Диаграмма статических сопротивлений для определения предельной высоты подъема

при статически неуравновешенной системе

Н_пред = kQ/ np.

Значение Н_пред составляет обычно около 550 м. При боль- шей глубине стволов следует прибегать к статическому уравно- вешиванию за счет применения

^Fст ^А
B _C
0,4gQ

D

^Fст к

уравновешивающих канатов либо переменного радиуса навивки. Более подробно этот вопрос рас- смотрен в работе [5].

При скипах с донной раз- грузкой F_ст с начала подъема до момента входа ролика затвора

0 Н′ h₀x

Н
Рис.13. Диаграмма статических сопротивлений при скипах с донной разгрузкой

скипа в разгрузочные кривые длиной h_о изменяется по тому же закону, что и при подъеме в неоп- рокидных клетях, т.е. по линии АВ(рис.13), поэтому для участка пути x= Н– h_о применяется формула

20. 
    клетевого подъема.
    

При определении положения точки Dна графике (рис.13) учитывают, что в процессе движения в разгрузочных кривых затвор скипа начинает открываться и к моменту остановки скип разгрузит- ся приблизительно на 40 %. Это уменьшает статическое натяжение груженой ветви канатов по сравнению с клетевым подъемом на 0,4gQ(длина участка CD). Конечное значение статических сопротивлений при скипах с донной разгрузкой

F_ст = g[(k– 0,4)Q+ (n_xp_x – np)H]

или при k= 1,15
F_ст = g[0,75Q+ (n_xp_x – np)H].

34

^Fcт
g(1 – _н)Q'

g(kQ– ΔpH)

х
g[(1 – _н)Q'+ Q]

0 _h0

H'= H– 2h_{0 h0}

Рис.14.Диаграммастатическихсопротивленийприопрокидных сосудах
При опрокидных сосудах (клетях и скипах) искажение нор- мальных статических сопротивлений имеет место не только в конце подъема, на разгрузочном участке h_o, но и в начале – на протяжении того же пути h_o (рис.14). Это обусловлено тем, что верхний порож- ний сосуд находится в разгрузочных кривых и передает на них часть собственной массы (1 – _н)gQ'.С учетом этого статические сопро- тивления в начале подъема

F_ст = g[kQ– (n_xp_x – np)H+(1 – _н) Q'].

В период завершения подъема груженый сосуд входит в раз- грузочные кривые. С этого момента начинается поворот кузова и, наконец, высыпание груза. К концу подъема весь полезный груз вы- сыпается и вновь проявляется неуравновешенность собственной массы верхнего сосуда. Статические сопротивления в конце подъема

F_cтк = gkQ+(n_xp_x – np)H–[(1 – _н)Q'+Q],

где (1 – _н) – коэффициент неуравновешенности собственной массы сосудов, для опрокидных скипов и клетей _н равно соответственно 0,65 и 0,6.

На протяжении нормального участка Н– 2h_о – статические сопротивления изменяются также, как и при неопрокидных клетях.

35