2. Особенности статики, кинематики и динамики подъема с противовесом

В связисналичием всистемеподъемаспротивовесом рабо- чего и холостого ходов полный цикл состоит из двух полуциклов. Это приводит к необходимости рассчитывать статические сопротив- ления, кинематические параметры и динамические усилия такого подъема по отдельным полуциклам, так как в зависимости от типа и конструкции подъемного сосуда может нарушаться идентичность обоих ходов по упомянутым факторам и параметрам. В частности, при скипе с донной разгрузкой рабочий ход содержит операцию частичной разгрузки сосуда (0,4gQ) в конце подъема на участке h_o (рис.22, а). Холостой ход (спуск порожнего сосуда) отличается от рабочего тем, что частичная разгрузка отсутствует.

В силу указанных особенностей статики и кинематики сис- темы подъема с противовесом диаграммы движущих усилий в обоих полуциклах (рис.22, в) различны. Это необходимо учитывать при определении эффективного усилия двигателя ирассчитыватьего по диаграмме движущих усилий за полный цикл подъема.

8. Управление шахтным подъемом

Для надежной и безопасной работы подъемной машины пре- дусматриваются устройства защиты, блокировки, ограничители ско- рости, регуляторы расхода, устройства контроля проскальзывания канатов и путевые выключатели.

Устройства для контроля скольжения канатов отключают двигатель и включают предохранительный тормоз [12].

63

1. Путевые программные аппараты

Путевые программные аппараты выполняют следующие функции:

1. Выдают импульсы в отдельных точках пути движения со- судов для осуществления необходимых переключений в схеме управления шахтной подъемной машины.

2. Выдают сигналы сельсинному указателю глубины в зави- симости от положения сосудов.

3. Задают программу движения машины при автоматическом управлении.

4. Осуществляют контроль фактической скорости в период разгона и установившейся скорости.

5. Осуществляют контроль целостности кинематической це- пи передающее вращение от привода к валу шахтной подъемной машины.

В настоящее время практически все подъемные машины комплектуются аппаратами задания и контроля хода АЗК.

2. Аппарат азк

Конструктивной особенностью аппарата АЗК является сим- метричная схема приводного редуктора с независимой синхрониза- цией одной части относительно другой, что позволяет обеспечить пригодность аппарата для различных типов подъемных машин.

Аппарат АЗК состоит из следующих узлов:

• шкаф ШПА-1, содержащий привод аппарата, блок сельси- нов-датчиков, блок этажных выключателей, корректирующее уст- ройство;

• два блока БПМ и БПП разъездов на максимальной и пони- женной скоростях,содержащиередукторы, электромагнитные муф- ты и программные устройства;

• два реле контроля вращения РКВ;

• электрического ограничителя скорости ЭОС.

Шкаф с приводом ШПА и блок программирования БПМ и БПП монтируют на общей фундаментальной плите.

64

Кинематическая схема аппарата АЗК приведена на рис.23. На рис.23 видно, что шестерни z₁, z₂, z₃, z₄, z₅, z₆ подбираются в зави- симости от высоты подъема.

Проверку правильности выбора числа оборотов при одно- слойной навивке каната производят следующим образом:

• определяют число оборотов тихоходного вала за подъем при однослойной навивке

n = H / D_б,

где Н – высота подъема, м; D_б – диаметр органа навивки, м.

• шестерни z₃ и z₄ приводного редукторавыбирают из усло- вия получения числа оборотов за подъем входного вала не более 60 путем подбора из пар, приведенных ниже:

z3	28	36	46	57	69	81	92	102	110
z4	110	102	92	81	69	57	46	36	28

В шкафу ШПА расположен двигатель корректора ДК, пред- назначенный для согласования всех выключателей и профилей с по- ложением сосудов в стволе после остановки их в верхнем положе- нии. Еслиимело место проскальзывание каната (в малых пределах), связанное с «переползанием» каната, то замыкается контрольный выключатель, вызывающий включения двигателя корректора, кото- рый через дифференциал поворачивает валы АЗК до тех пор, пока они не вернутся в положение, соответствующее истинному нахож- дению подъемного сосуда на верхней приемной площадке. После этого корректор отключается.

Устранение перерегулирования, связанного с выбегом от- ключенного двигателя, производится наложением тормоза с элек- тромагнитным приводом ЭМТ, который растормаживает систему вместе с командой на запуск.

Блок сельсинов-датчиков включает в себя два сельсина БД-501 и два тахогенератора ТГ-2с.

Сельсин-датчик СД_угс получает до 98,5 оборотов за подъем и предназначен для выдачи сигналов на сельсин-приемник указателя глубины УГС-4 на пульте оператора.

65

66

Вал сельсина-датчика СД_эос электрического ограничителя скорости за путь замедления подъемной машины должен повернуться на угол 60-70^о. Настройка этого узла производится подбором пары шестерен z₅ и z₆.

Ориентировочное число оборотов вала сельсина-датчика за подъем определяется по формуле

n_в^_ых = 0,2Н / h_з,

где h_з – путь основного замедления, м.

Стандартно используемые пары шестерен z₅ и z₆ приведены

ниже:

z5	36	44	58 74	92	112	132	150	166	180	188
z6	188	180	166 150	132	112	92	74	58	44	36

Тахогенератор ТГ, установленный в аппарате АЗК, исполь- зуется в системе контроля вращения для оценки целостности кине- матической цепи от вала подъемной машины к блокам тахогенера- торов и сельсинов АЗК. К реле РКВ подводится напряжение от двух тахогенераторов, один из которых получает вращение непосредст- венно от вала подъемной машины, а второй входит в комплект АЗК. При исчезновении напряжения одного из них, что свидетельствует о неисправности в кинематической цепи, в цепь защиты подъемной установки выдается аварийный сигнал.

Блок этажных выключателей служит для выдачи импульсов в зависимости от реального положения сосудов в стволе. Блок со- держит 40 этажных выключателей, по 20 в каждом блоке, из кото- рых 10 срабатывает при правом вращении и 10 – при левом. Каждый этажный выключатель имеет один замыкающий и один размыкаю- щий контакты.

Контакты располагаются на двух вертикальных валах, со- вершающих за один подъем различное число оборотов. На валах закреплены комплекты, состоящие из толкателей 1 и шарнирных рычагов 2 (рис.24). Поскольку валы вращаются с различными скоро- стями, то указанное на рис.24 положение рычаги занимают один раз за подъем. При этом толкатель нажимает на шарнирный рычаг, смещая его, что приводит к переключению контактной группы 3.

67

1

2

3

Рис.24. Установка этажных выключателей аппарата АЗК

1 – переключающие контакты; 2 – шарнирный рычаг; 3 – толкатель

Блок программирования БПМ осуществляет регулирование разгона и замедления подъемной машины в максимальной скорости, а блок БПП выполняет на пониженной скорости. Эти блоки имеют одинаковые конструкции. Разница в том, что за счет сменных шес- теренредукторблока БПМобеспечивает вращение профильных программных дисков от 0,89 до 21,1 оборота за подъем, а редуктор блока БПП – от 1,85 до 42,5 оборота за подъем. Пары шестерен бло- ков БПП и БПМ имеют параметры, показанные ниже:

z₁ 32 40 48 58 70 82 94 106 118 130 140 148 156

z₂ 156 148 140 130 118 106 84 82 70 58 48 40 32

Программные устройства блоков БПМ и БПП состоят каж- дый из двух программных дисков, расположенных на одном валу, двух командоаппаратов СКАА-111, четырех концевых микропере- ключателей и зубчатой электромагнитной муфты.

Один профильный диск обеспечивает задание ускоренного движения в начале подъема и замедления, в конце при движении вверх, а другой – для тех же целей при движении вниз.

Программные диски аппарата АЗК включаются только на период разгона и замедления. Для вращения от редуктора блока его вал соединяется с валом диска с помощью электромагнитной муфты посредством прижимных пружин. При подаче напряжения на об-

68

мотку муфты отжи- маются пружины, происходит расцеп- ление с редуктором и затормаживание

210

259

профилированных дисков. Импульсы на срабатывание муфты подаются от

_Ø40 Замедление

160

30

20

Нерабочая

путевых выключа-

телей, входящих в состав шкафа ШПА, либо от стволовых выключателей.

Разгон

^Rmax

= 225

R_min = 115

часть профиля

При враще- нии программный

Рис.25. Расчетная схема профилей программных дисков

диск отклоняет приводные рычаги командоаппарата, осуществляя вы- дачу командного сигнала, обеспечивающего заданную скорость электропривода в соответствии с выбранной тахограммой.

Таким образом, угол поворота диска пропорционален прой- денному пути, а мгновенный радиус – скорости в данной точке ство- ла. В этом случае можносчитать, что системауправления имеетоб- ратную связь по пройденному пути. Необходимые данные для рас- чета программного диска приведены на рис.25. Замена пар шестерен редуктора блока изменяет масштаб пути.

Для получения необходимого числа оборотов за подъем про- граммных дисков необходим подбор сменных шестерен редуктора блока из условия, что входной вал редуктора делает n_ф 60 оборо- тов за подъем. Тогда выходной вал должен сделать:

для блока БПМ

для блока БПП

ⁿвых ^{= n}ф

30 32 z_{1 ,}

85 156 z₂

55 z _.

ⁿвых ^{= n}ф

1

133 z₂

69

При подборе шестерен следует соблюдать условие

ⁿвых.кор ^nнеобх^,

причем

n_необх = 0,89Н / (h_p + h_з),

где 0,89 – коэффициент использованияпрофиля; h_р,h_з – путиразго- на и замедления.

Располагается АЗК рядом с подъемной машиной и легко поддается наладке.