Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Электрические подъемные установки учебное пособие для студентов горных вузов проф. В. Б. Уманский ; под редакцией Барамидзе К. М. 1960- 20 Мб

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
21.47 Mб
Скачать

Элементы конструкции органов навивки

65

ственно ограничен минимальный угол, на

который один

барабан может быть повернут относительно, другого. Оче­ видно, что регулировка каната при этом оказывается грубой.

На рис. 34 показан более совершенный способ соединения пе­ реставного барабана с валом при помощи зубчатого зацепления. Здесь имеются два зубчатые колеса /, насаженные наглухо на главный вал. С ними сцеплены каретки 2, связанные механически

Рис. 34. Соединение холостого барабана с валом при помощи зубчатого зацепления

с переставным барабаном. При вращении маховика 3 каретки перемещаются навстречу одна к другой вдоль винта 4 с правой и левой резьбой, и связь их с зубчатыми колесами 1 нару­

шается— барабан свободен. После того, как главный вал со вторым барабаном повернут на угол, соответствующий необхо­ димой регулировке каната, вращением маховика в обратном на­

правлении снова достигается сцепление переставного барабана

с валом.

Перестановочное устройство с зубчатым сцеплением уже дает более или менее приемлемое решение вопроса о регулировании каната в связи с его вытяжкой. Но для

изменения взаимного положения клетей при переходе от одного горизонта к другому или в связи с приспособлением опрокидной

клети для выполнения вспомогательных функций оно не может быть признано рациональным. В самом деле, для того чтобы освободить каретку от сцепления с зубчатым колесом при

5 В. Б. Уманский

«6

Органы навивки

помощи маховика, повернуть барабан, жестко связанный с валом, и снова восстановить соединение переставного барабана с валом, необходимо затратить по крайней мере 25—30 мин. Это вполне приемлемо при регулировке каната в связи с его вытяжкой, ко­ торая производится сравнительно редко. Но при обслуживании вспомогательным подъемом нескольких горизонтов часто может

оказаться необходимым переходить от одного горизонта к дру-

тому несколько раз в смену. В этом случае общая потеря времени

Рис. 35. Схема механизма перестановки

крупных подъемных машин

с дистанционным управлением

на перестановку барабанов может

оказаться существенной

и с лихвой перекрыть выигрыш в производительности машины, который получается благодаря работе обоими подъемными со­

судами со всех горизонтов. Практически такое перестановочное

устройство не используется для частых переходов с одного гори­ зонта на другой. Обслуживающий персонал предпочитает рабо­

тать со всех

горизонтов,

кроме нижнего, одной клетью, чем

по нескольку

раз в смену

производить перестановку бараба­

нов.

 

 

Дальнейшим шагом вперед на пути развития устройств для перестановки барабанов явилось применение кулачковых муфт. Такое устройство показано на рис. 35. Кулачковая муфта состоит из двух частей: венца 3, связанного с переставным барабаном,

и зубчатой шестерни 1, насаженной на шестигранный вал, вдоль которого она может передвигаться, осуществляя сцепление

Элементы конструкции органов навивки

67

или расцепление переставного барабана с валом. Пере­ мещение муфты производится при помощи поршня цилинд­

ра 4.

На площадке машиниста имеется рукоятка 5, которая связана

стрехходовым краном 6. В зависимости от направления пере­

становки рукоятки сжатый воздух впускается в правую или ле­ вую часть цилиндра 4. Этому будет соответствовать перемеще­ ние зубчатой шестерни 1 в сторону расцепления или сцепления ее

свенцом 3. Описанный механизм перестановки имеет соответ­ ствующую механическую блокировку, обеспечивающую заторма­ живание переставного барабана до полнрго расцепления кулач­ ковой муфты.

Время, необходимое для расцепления и сцепления перестав­ ного барабана с валом, исчисляется секундами.

Количество пазов на муфте настолько велико, что вполне

обеспечивает необходимую точность регулирования. Кулачковое

переставное устройство с пневматическим приводом вполне раз­

решает задачу одновременного обслуживания подъемной уста­ новкой нескольких горизонтов. .

Ново-Краматорский машиностроительный завод в одно­

барабанных

машинах

с разрезным барабаном, для сцепле­

ния

и

расцепления

переставной

части барабана приме­

няет

безрычажный

фрикционный

механизм

перестановки

(рис. 36).

 

часть барабана присоединена к трубе

Здесь

заклиненная

жесткости 1,

а переставная часть

опирается

на роликовые

опоры 2, которые укреплены на заклиненной с валом ступице 6; переставная часть барабана свободно может перекатываться по этим роликам (при расцепленной муфте).

Переставная часть барабана сцепляется с валом машины при помощи дисков сцепления 3. Диски поочередно соединены с пере­ ставным барабаном и ступицей 6. Необходимую для сцепления; силу трения между дисками создают пружины 4. Расце-: пление дисков и, следовательно, переставного барабана от вала машины производится отжатием пружин, осуществляе­

мым

сжатым воздухом,

впускаемым в кольцевое простран+

ство 5.

|

В

тех случаях, когда

барабан снабжается передвижным;

устройством, обычно предусматриваются две совершенно само; стоятельные тормозные системы, обслуживающие каждая один барабан. Эти тормозные системы выполняют функции как рабо­ чего и предохранительного (см. ниже), так и стопорного тормо­ жения. При расцеплении барабана соответствующая тормозная

система застопоривает переставной барабан.

5*

Рис. 36 Подъемная машина 1 X 5 X 3,6:

а - коренная часть; б — безрычажный фрикционный механизм перестановки

70 Органы навивки

РАСПОЛОЖЕНИЕ МАШИНЫ У СТВОЛА И РАЗМЕРЫ ОРГАНА НАВИВКИ

Типичные расположения машины; элементы схемы. Проведем через сечение ствола шахты две взаимно пер­

Рис. 37. Ориентировка подъ­ емной машины по осям се­ чения шахты

пендикулярные оси (рис. 37) — одну

через середины обоих подъемных от­ делений, другую между ними. В зави­ симости от того, по какой из этих осей

будет расположена подъемная маши­ на, мы будем иметь одну из двух ха­ рактерных схем расположения машин у ствола шахты.

Если машина находится в положе­ нии А, то направляющие шкивы на копре оказываются расположенными в одной вертикальной плоскости, как это показано на рис. 38, а. При поло­ жении В шкивы оказываются на одной горизонтальной оси и проектируются

на вертикальную плоскость в виде одного круга (рис. 38, б).

Часть каната, расположенную между направляющими шки­

вами и органом навивки, называют струной. Направляющий шкив находится под действием, с одной стороны, натяжения

Рис. 38. Схема расположения направляющих шкивов при на­ хождении машины:

а — по схеме А; б — по схеме Б

струны, с другой — натяжения ветви каната, опущенного в шахту.

Оба эти натяжения складываются, образуя усилие, направленное по биссектрисе угла, составленного струной с направлением оси

шахты. Это суммарное усилие воспринимается ногой копра.

Расположение машины у ствола и размеры органа навивки

71

Под высотой копра подразумевают расстояние от уровня

поверхности до оси направляющих шкивов, а в случае располо­ жения последних в одной вертикальной плоскости — до оси верх­

него шкива. Эта величина составляется из высоты приемной пло­ щадки (или приемного бункера) над уровнем земли, высоты подъемного й сосуда, включая и прицепные устройства вместе с зачалкой, и некоторой резервной высоты, которую необходима

предусматривать на случай недостаточно точного управления

■подъемной машиной (рысота переподъема).

Правила безопасности предусматривают следующие нормы

высоты переподъема:

а) для обыкновенных клетей и для опрокидных клетей при подъеме людей при скорости до 3 м/сек. — не менее 4 м и при ско­

рости свыше 3 м/сек — не менее 6 м;

б) для грузовых подъемов скипами или опрокидными кле­ тями — не менее 2,5 м не зависимо от максимальной скорости;

в) для проходческих подъемов (бадьями) не менее 4 м. При расположении направляющих шкивов в одной вертикаль­

ной плоскости ко всем этим величинам следует еще прибавить расстояние между осями обоих направляющих шкивов.

Расстояние между осью машины и осью шахты колеблется обычно в пределах от 20 до 50 м.

Высота расположения оси органа навивки над уровнем по­ верхности у ствола зависит от профиля местности и глубины за­ ложения фундамента машины, зависящей от грунта. При гори­

зонтальном профиле

эта высота

обычно составляет

0,6—

0,8 м.

 

 

 

Высота и расстояние оси органа навивки относительно устья

шахты, расположение

направляющих шкивов и высота копра

•определяют собой схему расположения машины.

 

Расположение

машины

в зависимости

от

■системы органа

навивки.

Следует отметить, что если

применение барабанов в равной степени согласуется как с рас­ положением направляющих шкивов в одной плоскости, так и с их расположением на одной горизонтальной оси, то при бобинах

мыслимо только одно расположение шкивов — на одной оси (па­ раллельно один другому). В этом случае каждая из бобин уста­ навливается в одной вертикальной плоскости с направляющим шкивом соответствующей ветви каната. При этом канат переме­ щается все время в той же вертикальной плоскости, не испытывая никаких отклонений.

Наоборот, при системе со шкивом трения единственно рацио­ нальным является расположение направляющих шкивов в одной вертикальной плоскости. Расположив в этой же плоскости дви­ жущий шкив, получают наиболее благоприятные условия работы

14

Органы навивки

как канатов, так и шкивов, не испытывающих при этом никаких усилий, направленных в сторону перекоса.

При системе с одножелобчатым шкивом трения в* некоторых ■случаях, а при многожелобчатом шкиве всегда, рационально рас­ полагать движущий шкив на копре (рис. 39).

При многожелобчатых шкивах трения такое расположение является технически необходимым; при одножелобчатом шкиве такое расположение мотивируется экономией места на поверхности шахты. Другое преимуще­ ство— увеличение угла обхвата движущегося шкива и связанное с ним повышение безопасно­ сти против скольжения. При такой схеме услож­ няется и удорожается копер и в некоторых слу­

чаях возникает необходимость установки лифта от поверхности до машинного отделения, для пе­ ревозки персонала, обслуживающего машину, и материалов.

Очень интересно расположение движущегошкива по схеме, изображенной на рис. 40. На­

Рис. 39. Схема расположения подъемной ма­ шины с дви­ жущим шки­ вом на копре:

/—движущий шкив; 2 — направляющий шкив

правляющие шкивы в этой схеме устанавливают­ ся под некоторым углом друг к другу. Движу­ щий шкив помещается у самого устья шахты.

Обе струны каната совершенно вертикальны.

При таком расположении машины суммарноеусилие от напряжения канатов, действующее на-

направляющий шкив,

направлено

верти-(

кально.

 

 

Нога копра сливается со станком. Основноепреимущество такого расположения — экономия места при недорогом копре. Недостаток — изгиб;

каната в трех плоскостях. Насколько этот недостаток отражается на износе каната, ввиду отсут­ ствия опыта эксплуатации подобных установок, пока сказать трудно.

Угол отклонения каната. С применением барабанов неразрывно связано явление отклонения струны каната от пло-

скости направляющего шкива. В процессе подъема точка схода> с барабана опускающейся ветви каната и точка входа на бара­ бан поднимающейся ветви непрерывно перемещаются по поверх­ ности барабана вдоль его оси. Только в некоторый промежуточ­ ный момент эта точка может находиться на плоскости, проходя­ щей через направляющий шкив. Все же остальное время эта

точка более или менее отклонена- в

ту или другую сторону

от этой плоскости. Соответственно

изменяется направление-

<труны.

 

Расположение машины у ствола и размеры органа навивши

73

Угол, образуемый струной каната с плоскостью, перпендику­

лярной оси барабана, называется углом отклонения каната (или углом девиации).

Наличие угла отклонения значительно

отра­

 

 

 

жается на износе каната, так как заставляет

 

 

 

витки тереться один о другой.

Поэтому всегда

 

 

 

следует стремиться к тому, чтобы максимальное

 

 

 

значение этого угла было возможно меньше.

 

 

 

 

Практика показала, что вполне приемлемыми

 

 

 

являются углы отклонения, не превышающие

 

 

 

l°30z, хотя известны установки,

при которых этот

 

 

 

угол достигает 2°30'.

ограничивают

углы

 

 

 

Правила безопасности

 

 

 

отклонения для цилиндрических барабанов не

 

 

 

более I°30z, а

для. бицилиндроконических — не

 

 

 

более 2° (со стороны малого цилиндра).

 

 

 

 

 

Угол отклонения (рис. 41) определяется вели­

 

 

 

чиной ai отклонения точки

входа на

барабан

 

 

 

(или схода с барабана) от

плоскости,

перпенди­

 

 

 

кулярной к оси барабана и проходящей через

 

 

 

отвес каната и длиной струны. Отношение первой

 

 

 

из этих величин ко второй представляет собой

 

 

 

тангенс этого угла tg 1°30'=0,026. Следовательно,

 

1

 

величина указанного отклонения не должна пре­

Рис. 40. Система

вышать одной сороковой длины струны.

 

 

расположения

Требование получения приемлемых углов от­

шкива трения

клонения является одним

из

существеннейших

около ствола:

1—движущий шкив;

моментов при выборе органа навивки, его габа­

2 — направляющие

ритов и схемы расположения машины у ствола.

 

шкива -

 

Очевидно, что угол отклонения каната зависит от:

1) выбран­

ной схемы расположения машины у ствола,

2)

ширины участка

 

 

 

барабана,

занятого

рабочими

 

 

 

витками, 3) расстояния между

>

 

■£_

барабанами

(при

двойных

 

 

барабанах) и

4)

расстояния

>

 

 

между осями подъемных отде­

 

 

лений

(между

осями подъем­

Внутренний угол

 

 

отклонения

 

 

ных канатов).

между бараба­

Рис. 41. Углы отклонения каната при

Расстояние

нами в случае размещения тор­

двойных цилиндрических барабанах

(схема В)

 

мозных шкивов между бараба­

 

 

 

нами составляет 600 мм;

при

размещении тормозов снаружи барабанов — 60 мм.

 

 

Расстояние между осями канатов для различных сосудов,

применяемых в

угольной промышленности, приведено в табл.

14.

74

Органы навивки

Таблица 14

Расстояние между осями подъемных канатов для подъемных сосудов, применяемых в угольной промышленности

Тип подъемного

Расстояние

Тип подъемного

Расстояние

сбсуда

между осями

сосуда

между осями

 

канатов, мм

 

канатов, мм

К-1-1; КО-1

1700

КП-1-1

1170

К-1-2; К-2-2

1950

КП-1-2

1555

К-1-3; К-2-3

2000

КОП-3

1620

КО-2

2140

С-3

1800

КО-3

2250

С-3; С-4; С-6;

2100 или 2250

 

 

С-8; С-9

 

Примечание. Сокращенные обозначения подъемных сосудов: К — клеть; П — противовес; О — опрокидная клеть. Цифровые обозначения для клетей: первая цифра — количество этажей; вторая цифра — тоннаж вагонет­ ки; С — скип, и цифровое обозначение к нему — тоннаж скипа.

Определение основных размеров цилиндри­ ческих барабанов. Предварительно диаметр барабана

выбирается из условия благоприятной работы каната при на­

вивке на барабан. Это условие нашло отражение в действующих правилах безопасности, согласно требованию которых отношение диаметра барабана к диаметру каната должно быть не меньше

80, D>80d.

Ширина барабана определяется из условия расположения на

его поверхности всего потребного количества каната в один ряд.(

Это условие выражается нижеследующими формулами. Для каждого из двойных цилиндрических барабанов:

где h0— длина резервной части

каната, служащей для ком­

пенсации отрезаемых для испытаний кусков каната;

обычно А0 = ЗО м\

служащих для разгрузки места

Пь — число витков трения,

укрепления каната

к барабану; обычно п0 = 3 (по

правилам безопасности

число витков трения должно

быть не менее трех);

соседними витками; обычно

«о — расстояние между двумя

$0 = 2 — 3 мм.

 

 

Для одинарного (общего)

цилиндрического барабана

в=+2п» +2) +so).

Расположение машины у ствола и размеры органа навивки

75

При наличии внутренних вспомогательных бобинок, на кото­ рых располагается резервный канат, в этих формулах следует положить ho = 0.

Полученные по формулам размеры барабанов округляются

до ближайших стандартных.

После определения размеров барабанов вычерчивается схема расположения машины у ствола и проверяются углы отклонения струны каната.

Если угол отклонения превосходит 1о30', необходимо пере­

смотреть выбранный орган навивки или схему расположения машины у ствола, пока условие получения допустимого угла отклонения не будет удовлетворено. Задача эта решается путем

ряда попыток, причем возможны следующие пути ее решения: а) Увеличение диаметра барабана и уменьшение его ширины. б) Выбор расположения машины по одной из двух взаимно

перпендикулярных осей шахты (если это позволяёт поверхность) с тем, чтобы иметь расположение направляющих шкивов в одной плоскости или на одной геометрической оси, в зависимости от того, какое из этих условий обеспечивает в данном случае мень­ ший угол отклонения.

в) При данном расположении направляющих шкивов подбор соответствующего типа органа навивки. Так, в общем случае (но не всегда) при расположении шкивов на одной геометрической оси преимущества, в отношении углов отклонения оказываются на стороне двойных барабанов; при расположении же шкивов

в одной вертикальной плоскости — на стороне общего.

г) Увеличение длины струны каната путем увеличения высоты копра или увеличения расстояния от оси шахты до оси машины

(поскольку это допускает поверхность). При этом следует по возможности не превышать предельной длины струны в 50—60 м. Кроме того, желательно не допускать слишком малых углов наклона струны к горизонту (нормальный угол 30—35°).

Пример 3. Определить габаритные размеры барабана для скиповой подъемной установки в условиях первого примера: вы­ сота подъема Н — 500 м; емкость скипа Q = 6 т; диаметр каната d = 43,5 мм.

В качестве органа навивки принят двойной цилиндрический

барабан.

По условиям работы каната диаметр барабана D — 4 м.

При этом ширина

барабана

В=

+ 3)

+ 2)=(тШг+ 3) <43'5 +2) =

= 2070 мм.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ