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

книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.78 Mб
Скачать

Полная сила трения ДГ складывается из сопротивления на натяжном блоке ДV и сопротивления сил трения на опорные башмаках ДТ"

Сопротивление на натяжном блоке состоит главным обра­ зом из сопротивления жесткости каната и трений в цапфах и может быть определено из выражения

 

Д Г = Он( е + 2 ^ - ^ s i n - i - ) , к г

где S—

коэффициент жесткости каната;

D

диаметр блока, мм;

d

диаметр цапфы, мм;

а

угол обхвата канатом блока, град;

|хх—

коэффициент трений в цапфах.

Для средних условий можно считать £=0,02; —

= 0,15.

Сила трения на опорных башмаках равна

ДГ" = ц£/?, кГ,

где |х—

коэффициент

тре-

 

 

ния каната о баш-

vV.

%R

маки;

 

Й

суммарное

давле-

Св

ление каната на башмаки, кГ

Величина hR определяется ц из выражения

1

6 ’ Pi=

 

Е/?-

 

?к Н------]^' +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■4- 27'cp sin

, к Г

л/--*—

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

первое

слагаемое

'

 

 

 

 

 

одесь

 

 

 

 

 

 

 

 

представляет

собой

давление

Рис.

232.

К

определению

давлени»

от*

веса — несущего

каната

 

 

 

на опоры

 

 

длиной

U ,

а

второе

слагае­

 

 

 

 

 

 

 

мое— давление, вызванное натяжением

каната,

которое

нг

выпуклом профиле’ (рис. 232, а)

направлено

вниз,

а на

вогну­

том

профиле

(рис. 232, б) — вверх.

 

 

 

 

 

 

Угол

v

ipaaeH

геометрической

сумме

углов

Во

и

ВЛ4-:

(рис. 232, в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V — Ро + Ря+1-

Среднее натяжение Тср приближенно может быть опреде­ лено из выражения

Т'ср — Сн ± 0,5^к Я, кГ,

где Я — разность высотных отметок конечных пунктов участ­ ка от опоры О (до опоры (п + 1).

Длина несущего каната U с точностью, удовлетворяющей требованиям практики, может быть определена как сумма отрезков прямых, соединяющих опоры.

§ 5. РАСЧЕТ НЕСУЩЕГО КАНАТА

Сечение несущего каната принимается пропорциональным поперечному давлению на канат, которое в /предположении опирания каната только на вагонетки равно:

на груженой ветви

P = G + G0 + q'Ka 0, кГ\

на порожней ветви

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = G0+

qKa0.

 

 

 

 

Диаметр каната определяется из выражения

 

 

 

 

 

d =

cV k P

, мм,

 

 

 

где k

коэффициент

неравномерности

распределения

на­

 

грузки

;между

колесами

вагонетки,

( f t = l — для

 

двухколесных

вагонеток и

ft= 0 ,6 — для

четырехко­

с

лесных) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициент

интенсивности

движения,

определяе­

 

мый для

 

закрытого каната

с

пределом

прочности

 

k z = 120 кГ/мм2 по данным табл. 62.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

62

Интервал времени между ва­

50 и больше

40

 

30

20

 

гонетками, сек

 

 

 

Коэффициент, с

 

 

1,1

1,18

1,2

1,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определенное расчетом значение диаметра каната округ­ ляется до ближайшего большего стандартного размера (табл. 63).

Предел прочности проволок

 

Предел прочности проволок 120--130 кг}ммг

 

120кг1ммл

 

 

 

Суммарное

 

 

Суммарное

 

 

Суммарное

Диаметр

Погонный

разрывное

Диаметр

Погонный

разрывное

Диаметр

Погонный

разрывное

каната,

усилие

каната,

усилие

каната,

усилие

мм

вес, кГ /м

проволок

мм

вес, кГ\м

проволок

мм

вес, кГ/м

проволок,

 

 

^раз» ,с^

 

 

^раз» кt

 

 

граз. кГ

30

4,8

73 800

50

14,3

210 000

66

25,0

368 000

32

5,5

78 500

52

15,8

233 000

68

26,6

391 000

34

6,3

95 500

54

16,9

248 000

70

28,5

414 000

36

7,0

106 200

56

18,2

268 000

72

29,8

439 000

38

7,9

118 300

58

19,3

284 000

74

31,4

464 000

40

8,7

128 500

60

21,1

311 000

76

33,1

488 000

42

9,5

142 000

62

22,1

325 000

78

35,0

515 000

44

10,3

155600

46

11,6

176 500

64

23,6

346 000

80

36,8

542 000

48

12,7

195 000

 

 

 

 

 

 

Наибольшее допустимое натяжение Гщах каната опреде­

ляется из выражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тшах = 0,9

, КГ,

 

 

 

m

где коэффициентом 0,9 учитывается снижение разрывного уси­ лия каната по отношению к суммарному разрывному усилию всех проволок; т = 3,0 — запас прочности каната.

§ 6. УГЛЫ ПЕРЕГИБА НЕСУЩЕГО КАНАТА НА ОПОРАХ

На рис. 233 показаны углы перегиба несущего каната на опоре. Обозначим угол перегиба каната, расположенного слева от опоры, через си, а каната справа от опоры через <х2. Сум-

Рис. 233. Углы перегиба несущего каната на опоре

марный угол перегиба каната на опоре равен алгебраической сумме углов си и а2.

Углы перегиба считаются положительными, если они изме­ ряются от горизонтали вверх (углы си и а2 на рис. 233, а и

угол <xi на рис. 233, б) и отрицательными, если

они измеряются

от горизонтали вниз (угол аг на рис. 233,6).

 

Углы перегиба каната на опоре могут быть выражены че­

рез вертикальные реакции

опоры от

левого

Vi и правого Vi

пролетов и натяжение Т каната на опоре:

 

sin а, =

— ; sin ос, =

i

 

ТТ

р

Рис. 234. Влияние схемы расположения вагонеток на вели­ чину угла перегиба несущего каната на опоре

Реакции

и V2 складываются

из

реакции

от собствен­

ного веса несущего каната (Vi; V2);

реакции

от

вагонеток,

расположенных

в пролетах и /2 (V г,

Vi); реакции

от ваго­

нетки, расположенной вплотную к опоре (слева

или

справа

от нее)

Р.

 

 

 

 

 

 

На

рис. 234

показано влияние расположения

вагонеток на

величину угла перегиба.

Если вагонетка расположена вплотную к опоре и слева от нее (рис. 234, а), то угол перегиба а, каната в левом про­

лете /|

достигнет

максимума (а!"3*),

а

угол перегиба

а, в

правом

пролете /2— минимума (as?"1).

Наоборот,

если

ваго­

нетка расположена справа от опоры

 

(рис. 234, б), то

угол

перегиба

аг станет

минимальным (а?1111),

а угол

а2 — макси-

 

I

шах\

 

 

 

 

 

мальным (а2 J-

 

 

 

 

 

Таким образом, в зависимости от расположения вагонеток возможны следующие два значения углов перегиба: вагонетка слева от опоры

sin а“ах

v\ + v\ + Р

 

 

 

 

_m in

 

 

(1412)

Sin а2

 

 

 

____

max .

min.

 

* — °4

+

a2 .

 

вагонетка справа от опоры

 

 

sinaT1"1 =

V, + Vl

 

 

 

 

T

 

шах

=

V'2+V"2 4 -P

(1413)

sina2

 

 

a =

min

I

mi

 

*1

+

t*2

 

Расчеты показывают, что значения угла а, полученные из выражений (1412) и (1413), мало отличаются между собой и для практических расчетов достаточно определить любое из этих двух значений. Для весьма малых си и «2 значения a получаются одинаковыми и приблизительно равными

У\+У] + У2 + К + Р

а ~ т

Для пологих кривых провеса с достаточной точностью мож­

но в общем случае положить:

 

 

tg« = tg(aj-|-a2)J55tga, + tga2;

Т = Н,

 

где Я — горизонтальная составляющая натяжения.

 

С учетом этих приближенных значений получим

 

(У\+У'2 , У\ + У\^Р

100% .

(1414)

\ Н +

Н

Реакция V' от собственного веса несущего каната опреде­ ляется из выражения

V' =

Як1 ± Т sin р

 

2 cos В

или на основании выражения (1414)

V' =

Як1

2 cos рср± H tg $ .

Для определения реакции V" от вагонеток в пролете рас­ положим их таким образом, чтобы одна из вагонеток Находи­ лась вплотную у опоры и слева от нее (рис. 235).

Рис. 235. К определению реакции V"

Если обозначить через г максимальное число вагонеток, которое может помещаться в пролете, то при указанном рас­ положении число вагонеток в правом пролете будет равным г - 1 . Следовательно,

V " = ( z - \ ) P - V B,

(1415)

где VB— реакция опоры В, определяемая из уравнения Мо­ ментов относительно опоры А:

VB = y - a 0co sp [l + 2 + 3 +

. +

( * _ ! ) ] -

= - j a„cosp ~ ( z — 1).

(1416)

При подстановке выражения (1416) •в выражение (1415) получим

V" = Рт,

где

- 0 ,5 д -^ - cos р)-

При п> 3 с достаточной степенью точности можно считать

I

т ^ 0 ,5 — 1)■

\я0 cos р

I/" = — ( ---------------

2\ а0 cos (5

§7. ПРОВЕРКА НАДЕЖНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ВАГОНЕТКИ С ТЯГОВЫМ

КАНАТОМ

Запас надежности &сц сцепления вагонетки с тяговым ка­ натом определяется как отношение силы сцепления Fcn сцеп­ ного прибора с тяговым канатом к наибольшему сопротивле­ нию U^max движения вагонетки:

kсц —

Запас надежности должен быть не менее &сц=1,1 [73]. Наибольшая сила сопротивления движению одной ваго­

нетки с учетом тягового каната определяется из выражения

Wшах = (G + G0 +

qKa0) {wrcos a max

sin a max), кГ ,

 

где amax—

наибольший

положительный

угол

перегиба

несу­

 

щего каната при подходе вагонетки к опоре.

 

Значение

силы сцепления FCu зависит от

величины

нор­

мальной силы прижатия

N губок зажима

к канату, зависящей

от конструкции сцепного inp-ибор а, формы зажима, коэффи­ циента трения каната в губках р (для .смазанного каната

р = 0,12).

Для плоских губок (рис. 236, а)

 

Fcll = 2yV|x, кГ

 

Для клиновидных губок (рис. 236, б)

 

 

Fc„ = 4N'\i = 2N sin 7 кГ

 

Для круглых губок (рис. 236, в)

 

 

/=■„ = 2|*Ея = 2fiW, кГ

(1417)

где Ея—

арифметическая сумма элементарных

нормальных

N

сил давления губок на канат;

 

геометрическая сумма этих давлений;

 

|х—

приведенный коэффициент трения.

 

Очевидно, что I.n>N , а поэтому из условия соблюдения равенства (1417) р/>р. Таким образом, сила сцепления в круг­ лых губках выше, чем в плоских.

а

N' N'

г

Рис. 236. К определению силы сцепления вагонетки с тяговым канатом

Для определения

будем

исходить из предположения,

что радиальный износ

каждого

пункта соприкосновения кана­

та с губками прямо пропорционален величине нормального давления в этом пункте.

На рис. 236, в показанскдва положения каната в губке за­ жима. Перемещение каната из положения 1 в положение 2 произошло вследствие износа.

Пусть в какой-либо точке Л, определяемой углом ф, нор­ мальное давление, отнесенное к оси каната, равно п, а вели­ чина радиального износа равна Ь. Исходя из сделанного пред­ положения можно записать, что

п

=

п

,

--------=

const,

Ъa cos <р

где а — величина смещения центра

каната вследствие износа.

При ф = 0 величина нормального

давления достигает мак:

симума, поэтому

 

п*Чпах

 

a cos ©

а

 

или для любого ф действительна зависимость

 

Я = Яшах cos ср.

(1418)

Элементарная дуга

контакта

каната

с губкой равна-^-dcp

(d — диаметр несущего

каната),

поэтому

арифметическая сум­

ма давлений п выражается зависимостью

 

<Р°

L n = 2

n — d? = d\ nd<?,

 

 

о

о

 

где ф0— «половина

угла

обхвата каната одной

губкой

(рис. 236, г ) .

 

 

 

Подставляя сюда

выражение (1418) и интегрируя,

получим

<Рл

£я =1 flmaxtfJcos <pdp = rf/w sin cp0.

 

 

0

 

Сила сжатия

губок

N представляет

собой геометрическую

сумму давлений я, поэтому

 

N =

2 J Я - у

COS 9 dcp = Яшах dj

COS** ср d y =

 

о

о

 

^ dtimax—^ ('fo Ч" 0,5 sin 2ср0).

С учетом выражения

(1417)

имеем

 

, _

In . ___________<*птах sin <р0__________

**

N ^

 

 

 

1

(То + 0,5 sin 2<р0)

 

 

 

 

 

4птах у

или

 

 

,

 

2 sin <р0

 

 

 

 

и,

-

 

 

 

 

 

-------------1--------1А.

 

 

 

 

 

<р0+

0,5sin 2<р0

 

Подставляя

это

значение

р-'

в

выражение (1417), оконча­

тельно для круглых губок получим

 

 

 

Р

_

------4N sin <р0

_

к Г

 

 

 

 

<Ро + 0,5 sin 2<р0

 

§ 8. СОДЕРЖАНИЕ И

ПОРЯДОК РАСЧЕТА

ПОДВЕСНОЙ КАНАТНОЙ

 

 

 

 

 

ДОРОГИ

 

 

При расчете определяют расстояние между вагонетками и количество вагонеток на ветви, диаметр и тип тягового каната, вес груза натяжного устройства тягового бесконечного каната, диаметр и тип несущего каната, натяжение несущего каната и величину его провеса, углы перегиба несущего каната на опорах, коэффициент запаса надежности сцепления вагонетки с тяговым канатом, мощность и тип двигателя лебедки, рас­ ход энергии на транспортирование.

Порядок расчета

1.При заданной производительности и принятом интервале времени между вагонетками определяется расстояние между ними и их количество на ветви.

2.Определяются сопротивления движению на груженой и порожней ветвях.

3.Определяются натяжения тягового каната «по точкам»,

тяговое усилие и вес груза натяжного устройства.

4.Определяется вес тягового каната и производится выбор каната.

5.Производится расчет и выбор несущего каната.

6.Определяется натяжение несущего каната.

7.Определяются провесы несущего каната и величины уг­ лов его перегиба на опорах.

8.Определяется коэффициент запаса надежности сцепления вагонеток с тяговым канатом.

9.Определяется требуемая мощность двигателя лебедки и производится выбор лебедки.

10.Определяется расход энергии на транспортирование.

Соседние файлы в папке книги