2. Розрахунок та побудова графіків

Розрахунок тривалості підйомної операції

Кількість підйомів за годину.

Приймаємо n=46.

Тривалість одного циклу підйому:

Час руху підйомних посудин.

де =8 с. (додаток 2).

Розрахунок максимальної швидкості підйому

Вихідні дані: H=214 м. Т=70.3. h_о=2.17м.

Приймаємо симетричну п’ятиступінчату діаграму швидкості.

Приймаємо ,

Визначаємо по формулі:

По формулам розраховуємо час і шлях умовної трьохперіодної діаграми:

Визначаємо модуль швидкості і середню швидкість умовної діаграми:

Максимальна швидкість умовної діаграми

Максимальна швидкість фактичної діаграми:

Коректування розрахункової максимальної швидкості.

Кількість обертів двигуна, що відповідає розрахунковому значенню максимальної швидкості по формулі:

=28,85*10,35=282,73

- редуктор типу Ц2:

і = 9,8;

При і=9,8 маємо ,

де і – передаточне число редуктора.

Найближче до розрахункового числа обертів асинхронного двигуна.

Приймаємо і=10, 35, яке забезпечує найменше номінальне обертання двигуна в залежності від розрахункового значення, обираємо редуктор типу Ц2.

Номінальне число обертів двигуна:

Фактична максимальна швидкість підйому

Розрахунок елементів діаграми швидкості

1) Час прискорення і уповільнення підйомної посудини в розвантажувальних кривих.

2). Час і шлях прискорення руху порожнього скіпу поза розвантажувальними кривими:

3). Час і шлях загальмованого руху завантаженого скіпа перед розвантажувальними кривими.

4). Час і шлях рівномірного руху:

5). Фактична тривалість руху підйомних посудин

Т_ф=57,02с<Т=64с.

Фактичний коефіцієнт резерву продуктивності підйомної установки:

.

Динаміка підйомної установки

Розрахунок приведеної до кола органу навивки маси рухомих частин підйомної установки.

Динаміка підйомної установки.

Розрахунок приведеної до кола органу навивання мас частин, що рухаються.

Підйомну установку урівноважують хвостовим канатом при ступені статичної неурівноваженості.

Приймаємо підйомну установку без урівноважуючого (хвостового) канату.

Вага елементів що рухаються поступально.

де L_гк – довжина однієї гілки головного каната.

Приведена до кола навивання вага елементів підйомної установки, які обертаються, визначаються:

де коефіцієнт, що враховує приведену до кола навивання вагу редуктора.

Приведена до кола навивання вага барабана навивання буде:

Маховий момент підйомної машини .

Приведена вага направляючого шківа:

Приймаємо направляючий шків діаметром D_ш=4м.

Його маховий момент - =342 кH∙м?.

Приведена до кола навивання вага ротора підйомного двигуна розраховується по формулі:

Для визначення махового моменту ротора підйомного двигуна попереднього визначимо його орієнтовну потужність, що складає:

Для забезпечення заданої потужності приєднуємо до приводу підйомної установки асинхронний двигун на синхронну кількість обертів nо=300, котре раніше було визначено у розділі кінематики підйомної установки. Двигун АКН16-26-20 має параметри: Р_н=400кВт та n=290об/хв, ,. KKД=90,5

Приведена до окружності навивання вага всіх частин, що рухаються.

Приведена до окружності навивання маса всіх частин, що рахуються п.у.

.

Розрахунок діаграми зусиль.

Розрахунок рухомих зусиль на колі органу навивки відбувається за рівнянням академіка М.М.Федорова, яке має вигляд:

де k – коефіцієнт, який враховує шкідливі опори руху;

x – шлях, пройдений підйомною посудиною від початку підйому.

Значення k приймають:

k = 1,15 – для скіпових підйомних установок ; k = 1,2 – для клітьових підйомних установок.

Методику розрахунку діаграми зусиль розглянемо на прикладі неврівноваженої підйомної установки (q = 0 ).

В цьому випадку рівняння руху підйомної установки має вигляд:

Розрахунок відбувається по характерним точкам в наступній послідовності:

Зусилля на початку періоду прискорення порожньої посудини в кривих:

В кінці періоду прискорення порожньої посудини в кривих:

На початку періоду прискорення порожньої посудини поза кривими:

В кінці періоду прискорення порожньої посудини поза кривими:

На початку періоду рівномірного руху.

В кінці рівномірного ходу.

На початку періоду уповільнення завантаженої посудини перед кривими.

В кінці періоду уповільнення завантаженої посудини перед кривими.

На початку періоду уповільнення завантаженої посудини в розвантажувальних кривих.

В кінці періоду уповільнення завантаженої посудини в розвантажувальних кривих.

де: К=1.15 – для скіпових п.у. – коефіцієнт врахування опору руху.

х– шлях, пройдений підйомною посудиною від початку підйому.

Потужність підйомного двигуна

Точний розрахунок потужності підйомного двигуна виконується на основі навантажувальної діаграми підйому F=f(t) та виконується в наступній послідовності:

1. Еквівалентне зусилля визначається по формулі:

2. Еквівалентний час розраховується:

де  і  – коефіцієнти, які враховують погіршення умов охолодження двигуна в періоди нестійкого руху та пауз.  =2/3;  = 1/3.­

3. Еквівалентна потужність підйомного двигуна розраховується по формулі:

Вибраний раніше двигун АКН16-26-20 зберігається

Перевірка вибраного з каталогу пари двигунів по умовам пускового перевантаження виконується по формулі:

-умова виконується

Двигун в пусковому режимі не перевантажений

F_н – номінальне зусилля вибраного двигуна:

.

Витрата енергії та К.К.Д. підйомної установки

Розрахунок потужності на валу двигуна та споживаної з мережі

Потужність на валу двигуна визначається:

Потужність, що споживається із мережі:

де - к.к.д. двигуна.

Розрахунок ведеться по характерним точкам в наступній послідовності:

Характерні точки	,кВт	,кВт
Початок підйому
Кінець прискореного руху в кривих
Початок прискореного руху поза кривими
Кінець прискореного руху поза кривими
Початок рівномірного руху
Кінець рівномірного руху
Початок сповільненого руху поза кривими
Кінець сповільненого руху поза кривими
Початок сповільненого руху в кривих
Кінець підйому

Початок підйому:

Кінець прискореного руху в кривих:

Початок прискореного руху поза кривими:

Кінець прискореного руху поза кривими:

Початок рівномірного руху:

Кінець рівномірного руху:

Початок уповільненого руху поза кривими:

Кінець сповільненого руху поза кривих:

Початок сповільненого руху в кривих:

Кінець підйому:

Витрати енергії на один підйом

Дійсна витрата енергії на одне підняття визначається по формулі:

Питома витрата енергії на 1тону:

Витрата енергій на тонно-кілометр визначається:

К.К.Д. підйомної установки

К.К.Д. підйомної установки визначається як відношення корисної витрати енергії на один підйом , до дійсної витрати енергії на один підйом

Рисунок 1. Розрахункові діаграми: швидкості, прискорення, зусилля та потужності