Повышение эффективности комплексов многоканатных подъемов с наземным расположением подъмных машин (22.03.2010)

Автор: Попов Юрий Владимирович

Fvош(нб) = Fнб + Fнб? sin ?в + mош?g . (19)

Для тех же условий в горизонтальной плоскости:

Fгош(нб) = Fнб ? cos ?в . (20)

Результирующее усилие на валу копрового шкива

Fрош(нб) = ? (Fvош(нб))2 + (Fгош(нб))2 . (21)

Для сбегающей ветви канатов в вертикальной плоскости

Fvош(сб) = Fсб + Fсб? sin ?н + mош?g . (22)

В горизонтальной плоскости

Fгош(сб) = Fсб ? cos ?н . (23)

Результирующее усилие на валу шкива для сбегающей ветви канатов

Fрош(сб) = ? (Fvош(сб))2 + (Fгош(сб))2 . (24)

4 рудника «Октябрьский» ГМК «Норильский никель» и наземной установки с такой же машиной и приводом и такими же параметрами (геометрическими, кинематическими, массовыми и др.), однозначно показывает значительное (в среднем в 1,57 раза) снижение изгибающих напряжений в сечениях коренного вала МКПМ при их наземном расположении по сравнению с традиционным башенным расположением.

Отсюда следует практически важный вывод о том, что соответствующая адаптация параметров подъемных машин к их наземному расположению приведет к улучшению их массогабаритных показателей, к созданию более совершенных и эффективных конструкций.

3. Основные конструктивные размеры большегрузных скипов карьерных наклонных многоканатных подъемных установок с наземным расположением КВШ должны определяться с учетом наименьших ударных нагрузок при загрузке и максимальных значений коэффициента заполнения кузова скипа.

Важным и ответственным элементом МКПНУ являются скипы, подверженные наибольшим динамическим нагрузкам и функционирующие в наиболее неблагоприятных условиях. Особенно это относится к большегрузным скипам грузоподъемностью более 40т (75,80,90,110,150,180 и более тонн). Параметры конструкции таких скипов в значительной мере влияют на производительность МКПНУ, на её энергетические показатели, на надёжность и безопасность функционирования. Теоретическое обоснование конструкций большегрузных скипов базируется на математическом описании процессов их загрузки и удара загружаемого материала по кузову.

На основании положений классической теории удара в работе рассмотрены процессы удара горной массы по днищу кузова скипа. Для различных вариантов приложения ударной нагрузки (в центр днища, по оси симметрии – параллельно плоскости расположения кузова скипа, в произвольной точке днища кузова) получены зависимости, определяющие величины ударного импульса и силу удара.

Головной канат и рессоры гасят ударный импульс. Так как удар неупругий, то интерес представляет динамика движения груженого скипа в момент после ударной нагрузки.

) и удерживается головным канатом (рис. 6). Жесткость каната примем равной Cк.

Рис. 6. Схема загрузки скипа единичным грузом.

(за счет сжатия амортизирующих пружин ходовой части). Одновременно падение груза m1 вызовет некоторое перемещение скипа ? вниз по наклонной плоскости за счет упругих свойств подъёмного каната.

Условие баланса энергий для этой системы требует равенства начальной кинетической энергии падающего груза максимальной энергии деформации, накопленной в канате и амортизирующих пружинах ходовой части к моменту максимального динамического перемещения.

Общая потенциальная энергия системы складывается из потенциальной энергии упругих связей П1 и потенциальной энергии положения П2 .

Используя уравнение Лагранжа 2-го рода, с обобщенными координатами q1 = ?, q2 = ?, получим дифференциальные уравнения движения рассматриваемой системы:

; (25)

. (26)

????????Р

шршешЪРДРА¶°ш°е§ш ™§ешђш°ђшђшђшешешеш‡шЃшрш°z°Ар

EHэяH*aJ

",и имея в виду, что время удара не превышает значения 0,1х10-3 с):

Полная сила удара в точке падения груза

Рациональность конструкции скипа наклонного подъёмника во многом зависит от геометрических размеров кузова и скипа в целом.

Размеры и форма кузова скипа должны обеспечивать наибольшей коэффициент его заполнения при минимальной площади поверхности кузова, т. е. при минимальном собственном весе. Кроме того, правильный выбор соотношения размеров должен обеспечивать наименьшие ударные и истирающие нагрузки при загружении скипа, наилучшие компоновочные решения поверхностного комплекса. Определяющим параметром является ширина скипа и подъёмного сосуда в целом. Именно этот параметр определяет компоновочную схему поверхностного комплекса, конструктивное исполнение подъёмной машины влияет на конструктивное решение ходовой части скипа, рельсового пути, а также на размеры крутой траншеи. Например, увеличение ширины кузова скипа на 0,5 м приводит к необходимости выемки дополнительно 180-200 м3 грунта на каждые 100 метров крутой траншеи.

С другой стороны, ширина кузова определяется также максимальным размером куска. Из условия предотвращения зависания горной массы при загрузке скипа, ширина его приемного отверстия должна быть больше или равна трехкратному максимальному размеру куска загружаемого материала

Очевидно, что геометрические размеры кузова скипа, их соотношение во многом будут также определяться формой кузова скипа.

Поскольку выбранная форма кузова должна обеспечивать наибольший коэффициент заполнения, то наилучшей будет форма, которая повторила бы картину размещения горной массы.

Окончательно критерий оптимальности параметров большегрузного скипа можно сформулировать так: минимальная суммарная поверхность горной массы, помещенной в кузов скипа при обеспечении достаточной прочности конструкции. Исходными данными для решения такой задачи являются:

а) ширина кузова скипа b;

б) угол наклона днища скипа к горизонту ?, определяемый углом наклона трассы подъемника;

в) угол наклона передней стенки к днищу ?, зависящий от условий размещения горной массы в кузове.

Рассмотрим конструкции кузова скипа, представленные на рис. 7.


загрузка...