1. Технологические режимы работы шахтных рудничных подъемных установок. Особенности нагрузочных диаграмм различных типов п.М. Основные требования к электроприводу п.М. И чем они обусловлены?

Работа подъемной установки характеризуется цикличностью, т. е. рядом сменяющихся циклов, следующих друг за другом. В свою очередь каждый цикл можно разбить на четыре основ­ных периода: разгон, равномерное движение, замедление до пол­ной остановки и пауза.

Таким образом, чтобы обеспечить требуемую производитель­ность рудничного подъема, каждый цикл должен укладываться в определенное, наперед заданное время. Для этого необходимо выдерживать расчетные значения ускорения и замедления, мак­симальной скорости и продолжительности паузы, т. е. выдержи­вать принятую диаграмму скорости. Диаграмма скорости подъ­ема— это зависимость скорости движения подъемных сосудов от времени.

При осуществлении подъемных операций скорость подъем­ного двигателя должна изменяться по определенному закону, характеризуемому диаграммой скорости.

В зависимости от назначения и высоты подъема, вида и гру­зоподъемности подъемных сосудов, числа горизонтов и расстоя­ния между ними диаграммы скорости могут быть трех-, пяти-, шести- и семипериодными (рис.).

Наиболее простые трех-периодные диаграммы скорости целесообразно применять для клетевых подъемных установок с одноэтажными неопрокидными клетями при качающихся приемных площадках. Наиболее слож­ные шести- и семипериодные диаграммы скорости необходимы при грузовом подъеме с опрокидными скипами или клетями. Это объясняется необходимостью ограничения скорости движе­ния подъемных сосудов в разгрузочных кривых. Поэтому пе­риод разгона разбивается на два участка с различными ускоре­ниями. То же относится и к периоду замедления.

Рассмотрим шестипериодную диаграмму скорости, проекти­руемую обычно для скиповых подъёмов, оборудованных опро­кидными скипами. На первом участке 0-1 (рис. б) осуще­ствляется движение опускающегося подъемного сосуда в раз­грузочных кривых. Причем ускорение на этом участке должно быть таким, чтобы скорость схода с кривых (точка1) не пре­вышала для скипа 1,5 м/с, а для опрокидной клети — 2,5 м/с. На участке 1-2 после выхода подъемного сосуда из разгрузочных кривых машина движется с ускорением, которое ограничи­вается допустимыми напряжениями в узлах подъемной машины и определяет перегрузочную способность подъемного двигателя. Это ускорение по действующим нормам не должно превышать для вертикального грузового подъема 1,2 м/с², также наклон­ного подъема (свыше 30°). Для многоканатных подъемных ма­шин критерием величины ускорения служит исключение про­скальзывания канатов по футеровке.

Н а участке 2—3 подъемные сосуды движутся с максималь­ной скоростью, а на участке 3—4 - с замедлением, пока ско­рость не достигнет величины, допустимой для входа в разгру­зочные кривые (точка 4). Эта скорость также нормируется и не должна превышать 1,5 м/с.

Участок 4—5 соответствует движению скипа, опрокидной клети в разгрузочных кривых. Это движение должно происхо­дить со скоростью V_р.к = 0,6±0,3 м/с. Скорость дотягивания ис­пользуется и в неопрокидных клетях для компенсации погреш­ности системы управления.

На участке 5—6 происходит процесс окончательного оста­нова. Участок 6—7 соответствует паузе между двумя соседними периодами подъема. Пауза определяется конструкцией загрузочно-разгрузочных устройств при спуске-подъеме грузов, а при спуске-подъеме людей — нормативами времени на посадку лю­дей в клеть. Эти нормативы следующие: время на посадку в клеть одноэтажную определяется из расчета 1 с на посадку одного человека плюс 10 с и плюс 25 с при посадке в двухэтажную клеть. Для скиповых подъемов опреде­ляющей для паузы является грузоподъемность скипа, т— до 6—8 с, 9—10 с, 12—12 с, 15—15 с, 20—30 с.

На рис. 2.2, а, б приве­дены диаграммы движущих усилий на ободе барабана (шкива трения) уравнове­шенной двухкопцевой подъ­емной установки с неопро­кидными скипами при нор­мальной работе по выдаче груза и для статически не­уравновешенной подъемной установки, оборудованной опрокидными клетями или скипами. Из диаграмм уси­лий следует, что установки с неопрокидными клетями или скипами имеют в пери­од пуска меньшие усилия на валу двигателя по срав­нению с опрокидными. Это объясняется тем, что при опрокидывании подъемного сосуда часть его веса при­ходится на разгрузочные кривые и этим создается еще большая неуравновешенность системы", нарастающая в конце дотягива­ния при разгрузке сосуда. Поэтому в момент опрокидывания необходимо создание значительного тормозного момента на валу подъемной машины. Там же представлены диаграммы ско­рости движения подъемных сосудов .

В статически неуравновешенных системах подъема неуравно­вешенность зависит от веса каната, а следовательно, от глу­бины подъема. Разница статических натяжений в верхних точ­ках поднимающейся и опускающейся ветвей во время подъема непрерывно меняется, достигая наибольшего значения в начале и наименьшего — в конце подъема.

Максимальная скорость движения сосудов чисто грузовых подъемных установок вертикальных шахт и рудников не дол­жна превышать значения V_max = (0,4 - 0,5) √H, a_р≠a_з ≈1,2м/c²

где V_max — максимальная скорость движения подъемных сосу­дов, м/с; Н — высота подъема, м.

Причем эта скорость должна быть не более 20 м/с. V_{дотягивания}=0,3м/c.

Макси­мальная частота вращения двигателя должна оставаться неиз­менной при изменении нагрузки на валу барабана подъемной машины, т. е. механическая характеристика двигателя должна быть жесткой.

Диаграмма усилий клетевой подъемной установки (рис. е) существенно отличается от диаграмм усилий скипо­вого подъема. Объясняется это сложностью маневров при по­садке клетей на посадочные кулаки или качающиеся площадки.

Для клетевого подъёма скорость должна быть не более 12 м/с, a_р=a_з ≤0,5м/c²

Наиболее полно диаграмма подъема выполняется при авто­матическом управлении подъемной машиной. Это в первую оче­редь относится к скиповым и грузолюдским подъемным установ­кам при работе по выдаче груза.

Автоматизация в этом случае должна предусматривать:

• систему регулирования хода подъемной машины, обеспечи­вающую программное выполнение требуемой диаграммы скоро­сти, независимо от изменения нагрузки в заданных пределах, при этом отклонение скорости не должно отличаться более чем на 1-2 % без вмешательства обслуживающего персонала;

• выбор зазоров в зубчатой передаче и плавное натяжение подъемного каната;

• три режима работы: автоматический, ручной, ревизии.

• перевод подъемной машины с одного вида управления на другой лишь при заторможенной машине и при установке всех рукояток управления на пульте в исходном (нулевом) положении;

• аварийный останов подъема с мест загрузки и разгрузки скипов, а также с пульта управления машиниста подъема;

• наложение предохранительного тормоза при аварийном от­ключении подъемного двигателя от сети;

• контроль за исправностью отдельных элементов оборудова­ния и защиту от нарушений нормального режима работы подъ­емной машины в соответствии с требованиями ПБ и технологи­ческими требованиями;

• максимальную скорость в пределах допустимой;

• рывок≤2,5м/с³,t_р=0,1-0,3 с;

• t_{рег по скор}=1,5-2 с;

Кроме вышеперечисленных требований, электропривод подъ­емной установки должен удовлетворять условиям возможно большего к. п. д. установки при регулировании скорости и ми­нимального потребления электроэнергии в период пауз, так как мощность подъемного двигателя достигает нескольких ты­сяч киловатт, минимального веса и стоимости.