Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України
“Київський політехнічний інститут”
Інститут енергозбереження та енергоменеджменту
Кафедра Інженерної екології
Методичні вказівки
для виконання лабораторної роботи
“ Канатний транспорт“
Укладач : Сергієнко М. І.
Київ - 2014
Мета роботи: вивчити класифікацію, призначення, область застосування та конструкцію лебідок.
Завдання: підготувати протокол, перемалювати схеми та малюнки, наведені в тексті, відповісти па контрольні запитання.
1. Призначення, область застосування
Канатна відкатка за допомогою лебідок, знайшла широке застосування в різних галузях промисловостей при транспортуванні вантажів на горизонтальних площинах , та з кутом нахилу до 35°. Канатну відкатку широко використовують внаслідок простоти технологічної схеми транспортування, конструкції, відсутності вузлів перевантаження вантажів, екологічності технологічного процесу. На рис.1. наведені схеми канатної відкатки.
Рис.1. Схеми канатної відкатки
а - канатна кінцева відкатка в однокінцевому виконанні; б - канатна кінцева відкатка в двокінцевому виконанні; в – канатна безкінцева відкатка.
1 – канатні барабани тягових лебідок; 2 – канати; 3 –незавантажені транспортні сосуди; 4 – завантажені транспортні сосуди
Для канатної відкатки застосовують установки періодичної (кінцева відкатка) і безперервної (безкінечна відкатка) дії. Найпоширенішою є канатна кінцева відкатка в однокінцевому (рис. 2, а) і двокінцевому (рис. 2, б) виконаннях. Однокінцеві і двокінцеві канатні установки зі стаціонарними лебідками використовують переважно при транспортуванні вантажів по похилим трасам, там де технічно і економічно недоцільно використовувати інші види транспортних засобів.
Устаткування канатної кінцевої відкатки складається з одно - або двохбарабанної лебідки, канатів, причіпного пристрою, відхиляючих роликів, запобіжного пристрою. При кінцевій відкатці рух навантажених вагонеток здійснюють за допомогою тягового зусилля каната лебідки, а спуск порожніх вагонеток униз відбувається під дією їхньої сили ваги.
При безкінцевій відкатці (рис. 2, в) переміщення вагонеток здійснюють по двоколійній похилій виробці за допомогою безкінцевого каната, що приводиться у рух тяговою лебідкою.
Максимальна продуктивність однокінцевої відкатки при L = 600 м і куті нахилу 15о становить 100...110 т/год, а двокінцевими канатами - 200...250 т/год. Значення L, яке обумовлюється канатомісткістю барабана лебідок, дорівнює 600...700 м, а для малих підйомних машин - 1500...2000 м. Продуктивність установок з нескінченним канатом досягає 400 т/год, а довжина транспортування до 1000 м.
1.1 Класифікація лебідок
Лебідки відносять до машин циклічної (періодичної) дії які переміщують вантажі за допомогою тягового каната.
Лебідка – це механізм для спуску–підняття і переміщення вантажів по похилій та горизонтальній площинах. Тягове зусилля транспортному сосуду в лебідці передається за допомогою гнучкого елемента. Гнучким елементом в сучасних лебідках може виступати сталевий трос або канат.
Широке застосування лебідки знайшли в гірничій, будівельній, енергетичній, сільськогосподарській і інших видах промисловості. Невеликі по розмірах, масі й потужності однобарабанні лебідки широко застосовуються для механізації маневрових робіт і переміщення транспортних сосудів.
Для механізації робіт на навантажувальних, розвантажувальних й обмінних пунктах рейкового транспорту, а також у скреперних комплексах для переміщення широко застосовуються різні типи лебідок :
тягові; маневрові; скреперні; запобіжні; підйомні.
Загальний вигляд лебідок наведений на рис.2.
Залежно від органа навивки розрізняють лебідки: барабанні, і зі шківом тертя. Тягове зусилля канату лебідки передасться від робочого органа (барабана), який приводиться у рух приводним пристроєм через передавальний механізм ( редуктор ).
а)
б) в)
Рис. 2. Загальний вигляд промислових лебідок
а – маневрові; б – підйомні; в - тягові.
Типи лебідок розшифровуються як : Л - лебідка; В - вбудований; Д-електродвигун (П – пневмодвигун); перші цифри (1, 2) - типорозмір; другі цифри (1, 2, 3, 4) - номер модифікації.
Барабанні лебідки можна застосовувати також для відкатки вагонеток канатом, якщо довжина відкатки не перевищує 400 м.
Маневрові лебідки - спеціальний вид лебідок, які використовують у гірничій справі, метробудуванні, тунелебудуванні, цивільному та промисловому будівництві , на пересувних навантажувальних станціях для підтягання составів при заповненні вагонеток і для обміну навантажених поїздів на порожні.
Тягові лебідки – призначені для переміщенні вантажних сосудів на похилих та горизонтальних площинах.
Підйомні лебідки — знайшли широке застосування нафто-газовій, гірничій, енергетичній, будівельній галузях промисловостей, при виконанні спусково-підіймальних операцій підйому-опусканні транспортних сосудів на шахтах та рудниках, ліфтів, подавання бурового інструменту та нафто-газових труб. Бурова підйомна лебідка забезпечує спуск і підняття колони бурильних труб, подачу долота на вибій свердловини, спуск обсаднихта видобувних труб.
Запобіжна лебідка — при підземному видобутку корисних копалин — лебідка, призначена для підтримання в натягнутому стані запобіжного каната (ланцюга) гірничої машини в процесі її роботи в очисному вибої при вийманні пластів з кутами падіння понад 8°.
Основними параметрами промислових лебідок є: тягове зусилля лебідки на канаті, робоча швидкість, потужність двигуна, діаметр барабана або шківа, діаметр каната, канатоємність барабана, що характеризує довжину транспортування.
Конструкція та основні вузли лебідки
Загальний вигляд лебідки та схема її основних вузлів наведено на Рис. 3
Рисунок 3. Загальний вигляд лебідки та схема її основних вузлів
Блок - схема лебідки приведена на рис. 4
Рисунок 4. Блок-схема лебідки
ПК - пристрій керування; ЕД - електродвигун;
Р - редуктор; Б - барабан; К - канат;
С - сосуд для переміщення вантажу
Привод лебідок складається з приводного двигуна, редуктора
( циліндричного або планетарного), пристроїв керування ( ручного, або дистанційного)
Приводний двигун лебідки призначений для перетворення джерела енергії в механічну енергію. За видами енергії в лебідках застосовуються в першу чергу електричні двигуни, а також - пневматичні і гідравлічні.
Кожна лебідка має: один або два барабани з певною канатоємністю, систему управління, гальмівну систему й раму. Деякі лебідки мають також механізм для дистанційного керування, а лебідки великої вантажопідйомності - допоміжні пристрої: показники положення вагона, обмежники ходу й ін.
Редуктори лебідок
Редуктори в лебідках необхідні для зменшення числа обертів від приводного двигуна (частота обертання валу яких на холостому ході складає 1000 – 3000 об/хв) до необхідних обертів на барабані лебідки.
В лебідках широко застосовуються нерегульовані та регульовані циліндрично-шестеренні (Рис.5), і планетарні редуктори (Рис.6).
Рисунок 5. Нерегульований шестеренно-
циліндричний редуктор лебідки
Рисунок 6. Схема та конструкція планетарного редуктора
– приводний вал; 2 – сонячна шестерня; 3 – сателіти; 4– зубчастий вінець
Лебідка ЛВД
Лебідки ЛВД ( тягова лебідка з вбудованим двигуном )призначені для переміщення вагонеток і різноманітних транспортних сосудів на довжину транспортування до 200-350 м. для лебідок різних типорозмірів. Технічні характеристики лебідок ЛВД наведені в додатку А. Конструкція лебідки показана на рис.7. Кінематична схема лебідки представлена на рис.8
Рисунок 7. Конструкція лебідки ЛВД з планетарним редуктором
1 – рама; 2 – фрикціон управління з вбудованим планетарним редуктором; 3- стопорне гальмо, 4 – важіль управління ; 5 – барабан; 6 – електродвигун.
Лебідка змонтована на стаціонарній рамі 1 (Рис.7), яка жорстко кріпиться до місця стояння лебідки. Барабан 5 опирається на спеціальні опори з роликопідшипниками. Обертання барабана 5 лебідки типу ЛВД здійснюється від електродвигуна спеціального виконання 6, через планетарний редуктор 2. По обидві сторони від барабана розміщені фрикціони. На гальмівному фрикціоні , з’єднаному безпосередньо з барабаном - розміщене стопорне стояночне гальмо 3. В другому фрикціоні 4 вбудований планетарний редуктор, який і приводить в дію барабан лебідки. Важіль керування 4,на цьому фрикціоні дозволяє плавно запускати в дію і регулювати частоту обертання барабана в процесі переміщення (спуску-підйому) вантажів, а також гальмувати роботу фрикціону.
Після закінчення навивки каната на барабан 5, фрикціон гальма повинен бути поставлений і зафіксований в стопорному гальмівному положенні. При робочому змотуванні каната з барабану, фрикціони обох гальм перебувають у незатиснутому положенні, при цьому барабан і шків гальма обертаються як одна деталь.