Расчет шахтной подъемной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова»

Горный институт

Кафедра горного дела

Курсовая работа

по дисциплине: «Стационарные машины»

Тема: «Расчет шахтной подъемной установки»



Содержание

1. Выбор клети

2. Выбор каната

3. Выбор подъемной машины

4. Выбор шкива

5. Расчет привода подъемной машины

6. Расчет приведенных масс

7. Ускорение разгона do и d1

8. Расчет трехпериодной диаграммы скорости

9. Расчет движущих усилий

10. Расчет эффективной мощности двигателя и кпд подъемной установки

Список использованной литературы



1. Выбор клети

Часовая производительность.

где С-коэффициент резерва, для клети 2

nд- число рабочих дней в году, nд=300

nч- расчетное число часов работы ШПУ, nч=18

Высота подъема

где hэ-высота эстакады, hэ=12м

Оптимальная грузоподъемность клети

Выбираем подъемный сосуд 1КН4-1:

масса клети

высота

грузоподъемность Q=9000кг.

Выбираем вагонетку УВГ3,3:

масса вагонетки .

Продолжительность подъемной операции



где Q вместимость вагонетки учитывая обьемный вес породы 2,5т/м3

Q=8250кг

Продолжительность подъема

где ип- продолжительность паузы клети, ип=12 сек

Ориентировочное значение максимальной скорости подъема

2. Выбор каната

Предварительно выбираем канат типа ЛК-Р с расчетным пределом прочности проволоки при растяжении уп=1960 мПа, прочность которых составляет г=0,0096 мПа/м, так как Н>600м канат рассчитываем с запасом прочности z=10 для грузо-людских подъемных установок.

высота переподъема

Тип каната ЛК-Р 18х19(1+6+6/6)+1 о.с.

Проверка выбранного каната на запас прочности для усилия 

(по ЕПБ)

условия выполняются.

Коэффициент статической неуравновешенности подъема

При пределе неуравновешенности для клетьевого подъема необходимо наличие хвостового каната. У нас , поэтому применение для уравновешивания хвостового каната считается неуместным.

3. Выбор подъемной машины

Необходимый по ЕПБ диаметр барабана находим из условия , тогда мм

Выбираем подъемную машину типа ЦР-6х3,4/0,6:

D=5м; B=3,4м; статическое натяжение каната 360кН; разность между статическими напряжениями 270кН.

Проверка барабана подъемной машины по допустимой ширине.

=35м- резервная длина каната для испытаний;

- число витков трения для металлической футеровки;

=3мм- зазор между витками для ПМ с диаметром барабана до 6м.

Находим необходимую ширину заклиненной части барабана



Проверка барабана на статические нагрузки.

Статическое натяжение в канате в начале подъема груженого подъемного сосуда

где

- коэффициент шахтных сопротивленией для груженой ветви, для клети 1,12.

Максимальная разность между статическими натяжениями канатов.

В начале подъема нормального груза

Во время навески новых канатов

где коэффициент шахтных сопротивлений для порожней ветви, для клети 1,08.

4. Выбор шкива

Выбираем шкив ШК-5:

Маховый момент

Высота копра

Принимаем копер стандартной высоты 29м, шкивы расположены на одном уровне.

При этом фактическое значение высоты переподъема клети составит

В расчете в данном случае приняты:

удаление машины от ствола шахты Е=40м;

расстояние между осями подъемных канатов мм;

превышение оси вала барабана над уровнем пола мм.

Угол наклона нижней струны к горизонту

Определение расположения подъемной машины.

Линейное отклонение каната.

Наружное:



где

Внутреннее:

Значение углов отклонения.

Наружное:

Внутреннего:

5. Расчет привода подъемной машины

Подбор редуктора

Принимаем редуктор с передаточным отношением i=10,5

Требуемая частота вращения

Принимаем частоту вращения асинхронного двигателя

Действительная максимальная скорость подъема

Ориентировочная мощность двигателя

где коэффициент эффективного усилия подъема 1,25;

КПД редуктора 0,95.

Выбираем наиболее близкий по частоте двигатель АКН2-18-57-24У4:

мощность

частота вращения

ток статора

ЭДС ротора

ток ротора

перегрузочная способность

КПД двигателя

маховый момент

Расчетное значение момента вращения на тихоходном валу редуктора для его выбора. канат привод подъемный двигатель

Выбираем редуктор марки 2ЦО-22:

передаточное число i=10,5;

момент вращения привода вала 570кН*м;

скорость вращения привода вала 500об/мин;

маховый момент ;

межцентровое расстояние 2000мм.

6. Расчет приведенных масс

Масса приведенная к окружности барабана подъемной машины

где длина одной ветви подъемного каната

Приведенная масса барабана

Приведенная масса редуктора

Приведенная масса ротора



Приведенная масса направляющего шкива

7. Ускорение разгона do и d1

Номинальное усилие двигателя на ободе барабана

Усилие на ободе барабана в период пуска

Среднее значение коэффициента перегрузки двигателя за период пуска принимаем равным , тогда

Определяем из условия

Допустим что скорость выхода клети из разгрузочных кривых а путь разгрузки клети определим величину ускорения 

8. Расчет трехпериодной диаграммы скорости

Продолжительность периода ускорения

Путь, пройденный в период ускорения

Продолжительность периода замедления

Путь, пройденный в период замедления

Путь, пройденный в период равномерной скорости

Продолжительность периода равномерной скорости



Продолжительность движения клети

Средняя скорость подъема

Фактическая годовая производительность подъема

где N-количество рабочих дней в году;

t-продолжительность работы ШПУ в сутки (час).

Проверка коэффициента резерва ШПУ

9. Расчет движущих усилий

Уравнение подъема



Усилия на ободе барабана в периоды:

-ускорения ()

-равномерной скорости ()

-замедления ()

10. Расчет эффективной мощности двигателя и кпд подъемной установки

где

Эффективная мощность двигателя

КПД подъемной установки



Требуемая энергия за один подъем в идеальных условиях

Фактический расход энергии за один подъем



Список использованной литературы

1. Алексеев В.В. Стационарные машины: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1989;

2. Викулов М.А. Рудничные подъемные установки: Учебное пособие. - Якутск: Изд-во ЯГУ, 2005;

3. Тихонов Н.В. Горная механика: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1978;

4. Братченко Б.Ф. Стационарные установки шахт: Пособие. - М.: Недра, 1977.

Размещено на Allbest.ru