1461

максимальной величины больше, чем время с момента включения тормоза до остановки машины. Поэтому на малых скоростях среднее значение замедления a’пт получается меньше, чем величина среднего замедления при предохранительном торможении с номинальной скоростью.

В случае, если после обработки осциллограммы величина tср получается больше, а величина a’пт меньше допускаемых величин, то в расчетах принимаются их фактические величины.

4.Для удобства обработки осциллограммы проводится ее линеаризация путем проведения касательных к кривым нарастания и снижения скорости так, как показано на рис. 14.11. Такая линеаризация позволяет упростить формулы для расчета, но несколько увеличивает (примерно на 0,2–0,4 м) расчетный путь торможения.

5.В течение времени срабатывания тормоза подъемный сосуд движется

сускорением свободного выбега асв, определяемым для режима спуска номинального груза. По истечении этого времени начинается торможение с замед-

лением предохранительного торможения a’пт, средняя величина которого определяется после линеаризации осциллограммы.

Съемка осциллограмм выполняется следующим образом.

Подъемный сосуд загружается номинальным грузом и останавливается на расстоянии 25–30 м от нижней приемной площадки. Ограничитель скорости переключается в режим контроля скорости подхода, после чего подъемная машина растормаживается и под действием груза начинается ее движение в сторону спуска груза. При скорости машины около 0,5–1 м/с (в зависимости от величины контролируемой скорости подхода) включается запись осциллограммы. В момент достижения машиной скорости срабатывания ограничите-

ля при подходе подъемных сосудов V’пт произойдет срабатывание ограничителя скорости и через время tос (см. рис. 14.11) произойдет разрыв цепи защиты. Величина скорости в момент разрыва цепи защиты Vп и ее максимальное значение за время затормаживания машины должны определяться и фиксироваться на осциллограмме. На осциллограммах записывается кроме скорости машины также момент разрыва цепи защиты. Масштаб осциллограмм должен быть достаточным для их дальнейшей обработки.

На скиповых многоканатных подъемных установках, на которых имеется защита от спуска груза на большой скорости, осциллограмма снимается на скорости срабатывания этой защиты, но не более 1,5 м/с.

Для упрощения расчетов принимается, что за время tос машина двига-

лась со скоростью Vп, т.е. V’пт = Vп.

Выполняется линеаризация полученных осциллограмм (см. рис. 14.11), по которым измеряются и рассчитываются следующие параметры движения машины припредохранительном торможении сучетоммасштабовосциллограммы:

401

Vп – скорость, при которой включился предохранительный тормоз, м/с; V – приращение скорости за время срабатывания тормоза, м/с;

t'ср – расчетное время срабатывания тормоза, с.;

tз – время, в течение которого в процессе предохранительного торможения скорость от максимального значения снижается до нуля, с.

По полученным данным рассчитываются:

где aсв – ускорение свободного выбега, м/с2; a'пт – средняя величина замедления при предохранительном торможении со скорости подхода, м/с2.

Полученные данные используются в дальнейших расчетах. При этом, если величина a’пт, рассчитанная по осциллограмме, будет меньше нормативных значений (1,5 м/с2 для вертикальных и наклонных подъемов с углом наклона свыше 30° и 0,75 м/с2 для наклонных подъемов с углом наклона до 30°), то в дальнейших расчетах принимается эта величина. В остальных случаях a’пт принимается по предельно допустимым нормативным значениям.

В случаях, когда по каким-либо причинам осциллограммы предохранительного торможения при спуске номинального груза на скорости подхода не могут быть сняты, значение ускорения свободного выбега aсв можно определять расчетным методом по проектным данным установки как отношение максимальнойразностинатяжений ветвейканатовк приведенноймассеустановки:

где F – максимальная разность статических натяжений канатов, кН; mпр – приведенная к барабану машины масса подъемной установки, кг.

Если нет полных исходных данных для расчета ускорения свободного выбега, допускается в расчетах принимать следующие величины:

aсв = 1,25 м/с2 – для людских и грузо-людских подъемных установок; aсв = 1,0 м/с2 – для грузовых подъемных установок;

aсв = 0,75 м/с2 – для всех подъемных установок с уравновешивающими канатами (машины МК, ШТ).

Величина среднего замедления и время срабатывания тормоза для этих случаев принимается:

a'пт = 1,2 м/с2 – для вертикальных и наклонных подъемов с углом наклона свыше 30°;

a'пт = 0,6 м/с2 – для наклонных подъемов с углом наклона до 30°;

402

tср = 0,8 с – время срабатывания тормоза.

Приращение скорости в таких случаях определяется по формуле:

6. В случаях, когда необходимо получить максимально возможную производительность подъемной установки и фактическая величина tср при максимально допустимом зазоре между тормозными колодками и ободом заметно меньше допускаемой ПБ, а величина a’пт заметно больше минимально допускаемой ПБ, возможно в расчетах критической и защитной тахограмм их величины принимать по результатам осциллографирования процесса предохранительного торможенияприспускеноминальногогрузана допустимойскоростиподхода.

При этом должны быть предусмотрены специальные мероприятия, гарантирующие стабильность этих параметров.

Критерием стабильности работы ограничителя скорости и тормоза может служить постоянство величины скорости, при которой срабатывает ограничитель скорости на контролируемом участке пути дотягивания, и величины пути торможения машины при срабатывании предохранительного тормоза на этой скорости.

Для этой цели могут быть использованы записи регистраторов параметров РПУ-03.х [37] либо УРП-1 [41].

До расчета тахограмм проверяется величина допустимой скорости подхода к конечным положениям по пути свободного переподъема и определяется минимальный путь дотягивания.

После получения и расчета всех исходных данных выполняются расчет и построение критической, защитной и рабочей тахограмм.

Рис. 14.12. Тахограммы периода замедления 1 – критическая; 2 – защитная; 3 – рабочая

Рассчитанные критическая, защитная и рабочая тахограммы строятся на одном рисунке в одном и том же масштабе (см. рис. 14.12). Расположение защитной

403

тахограммыпоотношениюкрабочейикритическойоцениваетсявизуально, апри необходимости и расчетным путем для исключения как ложных срабатываний ограничителя при возможных отклонениях от предельной рабочей тахограммы, так и возможности неполного обеспечения защитных функций вследствие приближениязащитнойтахограммывотдельныхточкахпутиккритической.

При необходимости выполняется корректировка рабочей и защитной тахограмм (например, изменением контролируемого пути дотягивания, снижением контролируемой или рабочей скорости подхода и др.).

14.5.3. Расчет величины пути, не защищаемого ограничителем скорости

Не во всех случаях ограничитель скорости, настроенный на величину скорости подхода в соответствии с [6, 25], может защитить подъемную установку от аварийного переподъема или жесткой посадки подъемного сосуда.

Это обусловлено тем, что при спуске груза за время срабатывания предохранительного тормоза за время торможения подъемный сосуд проходит определенный путь, который может оказаться больше допустимого пути свободного переподъема, а скорость его в момент подхода к точке возможной жесткой посадки может оказаться выше допустимой.

Поэтому на каждой подъемной установке должны быть определены допустимая скорость подхода к концевому выключателю переподъема по фактической величине пути свободного переподъема и путь, не защищаемый ограничителем скорости от жесткой посадки подъемных сосудов.

Проверка и определение допустимой скорости подхода к концевым выключателям переподъема. Концевые выключатели переподъема и ограничитель скорости могут обеспечивать защиту от аварийного переподъема только в том случае, если после наезда на концевой выключатель переподъема путь при предохранительном торможении окажется меньшим или равным пути свободного переподъема от места установки концевого выключателя.

Путь торможения зависит от скорости подхода Vп подъемного сосуда к конечному выключателю переподъема, времени его срабатывания и настройки тормозной системы.

Поскольку к концевому выключателю переподъема сосуд может подойти со скоростью подхода, на которую настроен ограничитель скорости, то путь торможения hт, проходимый подъемным сосудом после его срабатывания, определяется по формуле

где tкп – время срабатывания концевого выключателя переподъема. Во всех расчетах принимается tкп = 0,1 с.

404

Величина пути свободного переподъема hп включает и расстояние от нормального положения подъемного сосуда при разгрузке до концевого выключателя переподъема, поэтому минимальная величина пути свободного переподъема должна быть не менее

где hкп – расстояние от нормального положения подъемного сосуда при разгрузке до того из концевых выключателей переподъема (основного или дублирующего), который срабатывает при большей высотепереподъема, ноне более0,5 м.

Если величина hп.min получается больше, чем путь свободного переподъема hп, то необходимо уменьшить контролируемую ограничителем скорость подхода. В этом случае допустимая скорость подхода будет следующей:

Полученную допустимую скорость подхода V’п необходимо принимать в расчетах защитной тахограммы, а также при расчете пути, не защищаемого ограничителем скорости от жесткой посадки подъемного сосуда.

Путь, не защищаемый ограничителем скорости от жесткой посад-

ки. В случае срабатывания ограничителя скорости на конечном участке пути дотягивания при спуске груза подъемный сосуд за время срабатывания предохранительного тормоза движется с ускорением свободного выбега, и к моменту подхода к конечному положению или возможным точкам жесткой посадки его скорость может быть выше допустимой.

Правила безопасности допускают посадку подъемного сосуда со скоростью 1 м/с при спуске-подъеме людей и 1,5 м/с при спуске-подъеме груза. Однако посадка подъемного сосуда даже с этими скоростями нежелательна. Поэтому при расчете величины пути, не защищаемого ограничителем скорости от жесткой посадки hжп, целесообразно считать, что сосуд к точкам возможной жесткой посадки должен подходить с нулевой скоростью.

Путь, который пройдет подъемный сосуд в процессе предохранительного торможения при спуске груза до полной остановки hжп, если ограничитель сработал на скорости подхода, определяется по формуле

где tос – время срабатывания ограничителя скорости, с. Во всех расчетах принимается tос =0,1 с.

Рассчитанная величина пути hжп физически означает, что при спуске груза с контролируемой ограничителем скоростью подхода и при срабатыва-

405

нии предохранительного тормоза в точке ствола, отстоящей от возможной точки жесткой посадки на расстоянии, большем или равном hжп, сосуд подойдет к этой точке с нулевой скоростью. Если срабатывание предохранительного тормоза при той же скорости Vп произойдет на расстоянии менее hжп, то сосуд подойдет к этой точке со скоростью больше нуля, а в отдельных случаях и больше допустимой скорости подхода.

14.5.4.Определение величины пути дотягивания

имероприятия по предотвращению жесткой посадки

Опыт эксплуатации подъемных установок показывает, что при отклонениях в выполнении рабочей тахограммы наиболее вероятно срабатывание ограничителя скорости в период замедления в самом начале пути контроля скорости подхода, поскольку если подъемная машина к точке начала контроля скорости подхода уже движется со скоростью ниже этой скорости, то вероятность ее увеличения на оставшемся участке пути до контролируемой скорости подхода очень мала. Поэтому введение в рабочую и защитную тахограммы пути «дотягивания», равного по величине hжп, позволяет свести к минимуму вероятность жесткой посадки из-за наличия участка пути, не защищаемого ограничителем скорости от жесткой посадки.

Исходя из изложенного, минимальная величина пути дотягивания hд должна составлять:

hд = hжп – для установок, на которых жесткая посадка исключается или возможна только в точке конечной рабочей остановки (посадочные брусья, кулаки),но не менее 3 м для клетей и не менее удвоенной длины разгрузочных кривых 2hрк для скипов;

hд = hжп + hжн – для установок с канатной армировкой ствола;

hд = hжп + hбн – для установок с переходом подъемного сосуда с лобовых направляющих на боковые.

Здесь: hжн – длина жестких направляющих и hбн – длина боковых направляющих, определяются как их длина от начала (со стороны ствола) до конечного рабочего положения подъемного сосуда. При этом если на разных сосудах эта длина разная, следует брать большую длину.

Рассчитанная величина пути дотягивания учитывается как для рабочей, так и для защитной тахограммы.

Для предотвращения жесткой посадки подъемных сосудов при подъе- ме-спуске людей необходимо выполнять следующие мероприятия.

Движение машины на пути дотягивания должно осуществляться со скоростью не более 0,5 м/с для клетей и 0,3 м/с для бадей проходческого подъема. На всем пути дотягивания движение должно осуществляться при постоянном небольшом подтормаживании машины рабочим тормозом для ликвидации зазора между тормозными колодками и ободом.

406

Рабочая скорость посадки клети на посадочные кулаки или посадочные балки недолжнапревышать0,25 м/с, аскоростьпосадкибадьиназабой- 0,3 м/с.

При наладке вновь создаваемых ограничителей скорости предохранительный тормоз на пути дотягивания должен срабатывать при увеличении скорости клети до 0,7 м/с, а бадьи – до 0,5 м/с [25].

14.5.5. Расчетная критическая тахограмма

Величина скорости в момент разрыва цепи защиты, при которой в процессе предохранительного торможения опускающийся сосуд с грузом остановится в нижнем конечном положении, а поднимающийся – в верхнем конечном положении, называется критической скоростью.

Зависимость величины критической скорости от положения подъемных сосудов в стволе называется критической тахограммой.

Если допустить, что процесс предохранительного торможения должен закончиться в конце пути свободного переподъема, то аварийная остановка опускающегося подъемного сосуда произойдет ниже нормального рабочего положения, т.е. опускание его в зумпф для вертикальных стволов или в нерабочую тупиковую часть выработки для наклонных стволов.

Учитывая периодичность чистки зумпфов, их заполнение водой, возможность попадания посторонних предметов на путь в нерабочей зоне наклонных выработок, целесообразно расчет критической тахограммы для всех подъемных установок вести из условия, чтобы процесс предохранительного торможения заканчивался в точке конечной рабочей остановки (нормального положения при разгрузке).

Критическая тахограмма рассчитывается в диапазоне скоростей Vi = 0–

– 1,15 Vм по формуле

При расчете принимаются: aпт = 0,75 м/с2 для наклонных подъемов с

углом наклона до 30°, aпт = 1,5 м/с2 для вертикальных и наклонных подъемов с углом наклона свыше 30°. Для многоканатных подъемных установок и установок со шкивами трения, если по условию предотвращения скольжения канатов по канатоведущему шкиву величина среднего замедления должна

быть меньше 1,5 м/с2, тогда величина aпт = 1,2 м/с2.

14.5.6. Расчетная защитная тахограмма

Расчетная защитная тахограмма – это зависимость значений скорости от положения подъемных сосудов в стволе, при достижении которых должно

407

происходить срабатывание ограничителя скорости. Она определяет, на каком расстоянии от конечного положения и при какой скорости должен сработать ограничитель скорости.

На эту тахограмму должен настраиваться ограничитель скорости. Ограничитель скорости обеспечит безопасную эксплуатацию подъем-

ной установки, если его защитная тахограмма не будет пересекаться с критической в диапазоне скоростей от Vп до 1,15 Vм.

Защитная тахограмма должна обеспечить подход подъемных сосудов к конечным положениям, а также к разгрузочным и загрузочным устройствам, кулакам, посадочным брусьям, жестким направляющим при канатной армировке ствола и к боковым направляющим при переходе на них подъемного сосуда с лобовых направляющих (точки возможной жесткой посадки) со скоростью не более допустимой скорости подхода для данной установки.

Расчет защитной тахограммы на участке замедления в диапазоне скоростей Vi = Vп ... 1,15Vм с учетом минимального для данной установки пути дотягивания выполняется по формуле:

где аз – величина расчетного замедления по защитной тахограмме, м/с2; ар – допускаемая величина рабочего замедления, м/с2; ар = 0,5 м/с2 – для наклонных подъемных установок с углом наклона до 30°; ар = 0,75 м/с2 – для вертикальных и наклонных подъемных установок с углом наклона свыше 30°.

В случае пересечения защитной тахограммы с критической следует увеличить путь «дотягивания».

14.5.7. Расчетная рабочая тахограмма

Тахограмма, выполняемая во время нормальной работы подъемной установки, называется рабочей.

Нормы технологического проектирования подъемных установок предусматривают для скиповых и клетевых подъемов семипериодные тахограммы. Величина основного ускорения и замедления для вертикальных людских и грузовых подъемов не должна превышать 0,75 м/с2, а для наклонных подъемов с углом наклона до 30° – 0,5 м/с2. Ускорение при трогании с места и замедление при стопорении не должно превышать 0,3 м/с2.

Семипериоднаятахограммавключаетследующиеучастки пути (периоды): 1 – Разгон до скорости 0,5 м/с.

2 – Отход сосудов от конечного положения со скоростью 0,5 м/с.

408

Суммарный путь движения первого и второго участка тахограммы принимается не менее 1,5 м для клетей, а для скипов – не менее длины разгрузочных кривых, увеличенной на 0,5 м.

3 – Разгон машины от скорости 0,5 м/с до максимальной скорости равномерного хода.

4 – Движение машины с максимальной скоростью равномерного хода. 5 – Снижение скорости с максимальной до скорости 0,5 м/с.

6 – Движение машины со скоростью 0,5 м/с (дотягивание).

7 – Стопорение машины в конечной рабочей точке пути подъема (снижение скорости с 0,5 м/с до 0).

Суммарный путь движения на 6-м и 7-м участках тахограммы следует принимать не менее 3 м для клетей и не менее удвоенной длины кривых для скипов.

При расчетах и построении рабочей тахограммы участки 1 и 2, 6 и 7 объединяются в один, т.е. фактически строится пятипериодная тахограмма.

В период разгона для вертикальных и наклонных (более 30°) подъемных установок, предназначенных для подъема и спуска людей, расчетное значение ускорения не должно превышать 1 м/с2, а для наклонных установок – до 30º – 0,75 м/с2. Величина ускорения для грузовых подъемных установок определяется проектом [25].

Расчетное значение замедления для всех типов подъемов не должно превышать 0,5 м/с2 для подъемных установок в выработках с углами наклона до 30° и не более 0,75 м/с2 – с углами наклона более 30°. Допускается превышение расчетных рабочих замедлений при условии, что среднее замедление при предохранительном торможении в режиме спуска груза будет больше расчетного рабочего замедления не менее чем в 2 раза [25].

Рабочая тахограмма должна строиться в соответствии с данными, указанными в проектной документации установки. При этом для автоматизированных подъемных установок рассчитывается полная рабочая тахограмма, по которой настраивается схема (аппарат) заданной скорости системы автоматического управления.

Период рабочей тахограммы для участка замедления рассчитывается в диапазоне скоростей Vi = Vд…Vм по предельно допустимым значениям скоро-

сти «дотягивания» и рабочего замедления по формуле

где Vд – предельно допустимая величина скорости «дотягивания», Vд = 0,5 м/с; aр = = 0,75 м/с2 – для вертикальных и наклонных подъемов с углом наклона более 30°; aр = 0,5 м/с2 – для наклонных подъемов с углом наклона до 30°.

409

Пересечение рабочей и защитной тахограмм не допускается.

При ручном управлении подъемной машиной определяется точка начала замедления при подходе подъемных сосудов к конечным положениям, которая должна находиться на 1–2 м раньше точки начала контроля снижения скорости на защитной тахограмме. В этой точке, отмеченной на указателе глубины, должен включаться автоматический звонок, сигнализирующий машинисту о начале периодазамедления.

В инструкции для машиниста по управлению подъемной машиной должны быть указаны величина пути, проходимого в начале цикла на скорости дотягивания, и величина пути дотягивания. Этот путь целесообразно отметить на указателе глубины.

14.5.8.Ограничители скорости с регулятором ограничения скорости РОС5914

На подъемных установках наибольшее распространение получили электромеханические ограничители скорости с регулятором ограничения скорости (командоаппаратами) РОС5914.

В этих ограничителях скорости датчиком действительной скорости является тахогенератор, связанный с валом подъемной машины. Датчиком заданной скорости является ретардирующий диск с профилем контролируемой (заданной) скорости, который в определенной точке пути воздействует на ролик регулятора РОС5914.

Регулятор РОС5914 представляет собой регулируемое сопротивление, состоящее из регулируемого сопротивления Rр (сопротивление регулятора) и невыводимого сопротивления Rн. Выпускались два варианта регуляторов, технические данные которых приведены в табл. 14.1.

Значком (*) отмечены технические данные регуляторов более поздних выпусков.

Ограничитель скорости ХЭМЗ. Электрический ограничитель скорости ХЭМЗ является простейшим устройством такого типа. На рис 14.13, а приведена электрическая схема ограничителя с одним командоаппаратом, применяемая для защиты подъемных установок, на которых разгон подъем-

410