Расчет и выбор подъемной машины шахты "Вентиляционная" Тишинского рудника Тишинского месторождения г. Риддер - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Расчет и выбор подъемной машины шахты "Вентиляционная" Тишинского рудника Тишинского месторождения г. Риддер

асчет подъемного каната сводится к определению массы одного погонного метра каната, которая определяется по формуле:

кг/м;

где

Qn - масса полезного груза, поднимаемого в клети, кг;

Qc - масса клети, кг;

в- предел прочности материала каната на разрыв, Н/мм2;

m - условная масса каната, кг;

q - запас прочности каната (для грузолюдского подъема);

во- условная плотность каната, кг/м3;

Нк- полная длина отвеса каната, м.

Производим расчет:

кг/м.

Но так как подъемная машина имеет четыре каната, тогда вес одного погонного метра каната будет равен:

кг/м.

Выбираем канат с массой погонного метра больше расчетного значения: ГОСТ 3085-69, размером 6х30, диаметром равный 27,5мм, масса одного погонного метра каната 2,7кг, суммарное разрывное усилие всех проволок в канате 553500Н (при маркировочной группе по временному сопротивлению разрыва 1800 Н/мм2).

Проверяем, подходит ли канат по запасу прочности по формуле:

кг;

где

Qp - суммарное разрывное усилие всех проволок в канате, Н; так как глубина ствола более 600м, то значением рНк пренебрегаем.

Подставив значения, проверяем, подходит ли канат:

кг.

Так как подъем четырехканатный, а мы рассчитали запас прочности одного каната, то

кг,

что больше требуемого.

Окончательно выбираем канат ГОСТ 3085-69 ЛК-3 6х30, диаметром 27,5мм.

2.2 Выбор и обоснование подъемной машины
На подъемной установке шахты "Вентиляционная" применена машина без отклоняющих шкивов, так как диаметр ведущего шкива равен расстоянию между осями подъемного сосуда и противовеса в стволе.

Диаметр многоканатного ведущего шкива определяем по формуле:

м; где

dk - диаметр каната, мм.

Подставив значение диаметра каната получаем:

, мм.

Принимаем многоканатную подъемную машину ЦШ - 2,25х4 (где ЦШ-цилиндрический шкив; 2,25-диаметр ведущего шкива; 4-число рабочих канатов).

Техническая характеристика многоканатной подъемной установки ЦШ-2,25х4

Максимальное статическое натяжение ветви каната, кН 340

Максимальная разность статических натяжении канатов, кН 120

Максимальный диаметр каната, мм 28

Максимальная скорость подъема, м/с 12

Расстояние между канатами на канатоведущем шкиве, мм 250

Маховый момент (без редуктора и электродвигателя), кН м2 300

Высота подъема, м 1200

2.3 Расположение подъемной установки относительно ствола
Подъемную машину располагаем над стволом в башенном копре.

Высота башенного копра определяется по формуле:

Нк=kb + kc + kn + ka + kp + kм + 0,75Rш. т, где

kb - высота от уровня земли до приемной площадки, м;

kc - высота клети, м;

kn - высота свободного переподъема, м;

ka - высота рабочего и резервного хода амортизаторов, м;

kp - высота необходимая для размещения крепления амортизационных устройств, м;

kм - высота машинного зала, м;

0,75Rш. т - высота от пола машинного зала до оси шкива трения, м.

Подставляя значения в формулу, находим:

Нк=0+6+3+6+7+10+0,75·1,12=32,84м.

Принимаем башенный копер высотой 35 метров.

2.4 Кинематика и динамика подъема
На клетьевых подъемных установках применяется трехпериодная диаграмма скорости. Принимаем ускорение б1=1м/с2, замедление б3=0,75м/с2, расчетная продолжительность движения клети Тр=210с, высота подъема Н=958 метров. Определяем максимальную скорость подъема по формуле:

, м/с

Где ам - (м/с2) - модуль ускорения, определяется по формуле:

м/с2.

Найдя модуль ускорения, теперь можно найти максимальную скорость подъема:

м/с.

Фактическую максимальную скорость определяем по формуле:

м/с; где

Я - передаточное число редуктора, принимаем из технических характеристик равное 11,29; n - частота вращения двигателя, принимаем n=590об/мин. Подставляя значения находим:

м/с,

то есть условие хр. м. ? хmax, а точнее 4,7 ? 6,15, выполняется.

Продолжительность и путь замедленного движения определяем по формулам:

с.

м.

Продолжительность и путь замедленного движения в нижней части ствола определяем по формулам:

с.

м.

Путь и продолжительность равномерного движения определяем по формулам:

м.

с.

Продолжительность движения клети определяем по формуле:

с.

Проверим правильность расчета по формуле:

с.

Так как Т ? Тр, хмах ? хр. m., то и фактический коэффициент резерва производительности подъемной установки будет равным или больше расчетного:

; где

С - коэффициент резерва производительности подъемной установки, учитывающий неравномерность ее работы, С = 1,5;

tn - время паузы, для одноэтажной клети, tn = 20c.

Подставляем значения в формулу, и получаем:

Динамика подъема

Уравновешивание установки. Необходимость в уравновешивании подъемной системы устанавливается по значению степени статической неуравновешенности:

; где

k - коэффициент вредных сопротивлений в стволе, для клетьевой установки, k = 1,2.

Производим расчет по формуле:

Так как д ? 0,5; то требуется применение уравновешивающих канатов. Применяем два хвостовых каната, вес одного метра хвостового каната определяем по формуле:

кг/м; где

Пк - число головных канатов;

Пук - число уравновешивающих канатов.

кг/м.

Исходя из полученных данных, принимаем два хвостовых каната с массой 1 погонного метра 5,4кг, шириной 107мм, толщиной 17,5мм, суммарное разрывное усилие всех проволок в канате 1040000 Н при маркировочной группе по временному сопротивлению на разрыв 1800 Н/мм2.

Ориентировочная мощность двигателя определяется по формуле:

кВт.

Предварительно принимаем электродвигатель АК13 - 62 - 10 мощностью N=500 кВт, n = 590 об/мин; зд = 0,93; Ммах/Мпот. = 1,9; G ·Д2 = 4800 Нм2.

Крутящий момент на тихоходном валу редуктора определяем по формуле:

, Н; где

R = 1,125м. - радиус ведущего шкива.

Подставляем значения в формулу для нахождения крутящего момента:

Н.

Принимаем редуктор Ц2Ш - 1000 с передаточным числом i =11,29; GД2 = 4800 Нм2, способный передать максимальный крутящий момент на ведомом валу М = 300000 Н.

Приведенная к окружности шкива масса трения движущихся частей подъемной установки определяется по формуле:

Где

Lnk - длина головки каната, м.

Для нахождения значения длины головки каната применяем формулу:

м.

Lук - длина хвостового канала, м.

Длину хвостового канала находим по формуле:

м.

кг.

т1шт - приведенная масса шкива трения; находим это значение по формуле:

кг.

т1ред - приведенная масса редуктора, кг.

Массу приведенного редуктора находим по формуле:

кг.

Найдя все необходимые значения, ставим их в формулу для нахождения массы трения движущихся частей:

кг.

Движущиеся усилия в характерных точках трехпериодной трапециидальной диаграммы определяем по шести формулам в зависимости от операции: в начале подъемной операции:

Н,

подставляя значения из ранее найденных, находим:

Н;

в конце операции ускорения:

Н,

подставляя значения в формулу, находим:

Н;

в начале операции равномерного движения:

Н,

подставляем значения в формулу:

Н;

в конце операции равномерного движения:

Н,

подставляем значения в формулу:

Н;

в начале операции замедленного движения:

Н,

подставляем значения в формулу:

Н;

в конце подъемной операции:

Н,

подставляем значения в формулу:

Н.

2.5 Выбор и обоснование приводного двигателя
Эквивалентное усилие определяем по формуле:

Н,

где значение Т находим по формуле:

с,

Куд - коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения во время ускоренного и замедленного движения, Куд=1;

Rn - коэффициент, учитывающий паузы между движением клети, Rn=0,33.

Найдем вначале значение Т, то есть

с.

Для нахождения эквивалентного усилия мы нашли все значения, а значит, можем подставлять их непосредственно в формулу:

Н.

Проверяем электродвигатель на перегрузку. Коэффициент перегруза при подъеме определим по соответствующей формуле:

; что

недопустимо, так как при асинхронном двигателе Кn ? 1,8; в связи с этим примем:

Н.

Эквивалентная мощность двигателя определяется по формуле:

кВт, что

больше принятой ранее мощности двигателя АК13 - 62 - 10 (Nор = 483кВт), поэтому принимаем двигатель АК15 - 36 - 8, мощностью электродвигателя 750кВт, n = 590 об/мин.

Запас мощности электродвигателя определяем по формуле:

; что

допустимо условиями выбора электродвигателей.

Определим мощность на валу подъемного двигателя по формулам:

кВт.

По полученным данным строим диаграммы подъемной установки:

диаграмма скорости;

диаграмма ускорения;

диаграмма движущихся усилий;

диаграмма мощности на валу подъемного электродвигателя.

2.6 Cos ц на подстанции подъема
Cos ц - коэффициент мощности, характеризующий эффективность использования электроустановок.

Расчет cos ц производится по формуле:

;

где

значение Рр находится по формуле:

кВ·Ар;

значение Sр находится по формуле:

кВ·Ар;

значение QР находим по формуле:

кВ·Ар.

Определим по формуле реактивную мощность необходимую для компенсации повышения коэффициента мощности (cos ц):

, кВ · Ар.

Значение tg ц1 соответствует расчетному cos ц, так как cos ц = 0,86; то tg ц1 = 0,6. Значение tg ц2 соответствует проектному cos ц = 0,96; тогда tg ц2 = 0,29.

Подставляем значения в формулу для нахождения реактивной мощности необходимой для компенсации повышения cos ц:

кВ · Ар.

Для нахождения количества конденсаторов применяем формулу:

; где

Qп - реактивная мощность одного конденсатора.

Количество конденсаторов на фазу составит 4, а на три фазы соответственно - 12.

Тип устанавливаемых конденсаторов КС2 - 6,3.

2.6 Расчет нагрузок на шинах центральной понизительной подстанции (ЦПП)
Для удобства расчет произведем его порядок:

Все потребители разбиваются на группы однородные по характеру работы.

По справочным таблицам определяется Кс и cos ц для каждой группы.

Определяем активную расчетную и реактивную мощность каждой группы по формулам:

, кВт;

, кВт; где

КС гр - значение коэффициента спроса для группы приемников;

?РН гр - суммарная номинальная мощность потребителей группы, кВт;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7