3. Канатный транспорт

Учитывая грузопотоки, транспортируемые на наклонной капитальной выработке и по коренному откаточному штреку принимаем вагонетку с глухим кузовом типа ВГ 3,3.

Рис. 3.1 – Вагонетка шахтная грузовая ВГ 3.3-900

Техническая характеристика

Емкость кузова, м³ 3,3

Грузоподъемность, кг, 6000

Длина по буферам, мм 3450

Ширина кузова, мм 1320

Высота от головки рельса, мм 1300

Жесткая база, мм 1100

Колея, мм 900

Диаметр колеса по ободу катания, мм 350

Высота оси сцепки от головки рельса, мм 365

Масса, не более, кг 1270

Тип выработки: бремсберг

Принимаем схему одноконцевой откатки с наклонными заездами.

Рис. 3.2 - Схема одноконцевой канатной откатки

по бремсбергу с наклонными заездами

Выбор числа вагонов и проверка величины состава по прочности сцепки

Определим расчетную производительность:

т/ч,

Число вагонов в откатке определяется по следующей зависимости:

ваг.

где: V_CP = (0,8…0,9)V м/с – средняя скорость движения состава;

V – номинальная скорость движения каната в соответствии с характеристикой подъемной машины, для L>300м V=5м/с;

V_CP = 0,85·5=4,25 м/с

с=0,4 – коэффициент, учитывающий понижение скорости при движении по заездам и на участке переподъема;

lкр – длина пути криволинейных участков, lкр=50м;

tп – время паузы, tп=90с;

l₀ = 3,45м – длина вагонетки с растянутыми сцепками.

К дальнейшему расчёту принимаем 3 вагонетки.

Проверка величины состава по прочности сцепки:

где: F_CЦ = 60 кН – допустимое усилие на сцепке;

ω = 0,022 – коэффициент сопротивления движению вагонеток;

β_max =12+4=16 ^о – максимальный угол наклона выработки.

Вывод: принимаю Z=4.

Расчёт и выбор каната

Погонная масса каната:

кг/м,

где: m = 6,5 – запас прочности, для грузового подъёма;

γ₀ = 9000 кг/м ³ – приведенная плотность каната;

G_вр = 1800 ^.10 ⁶ Н/м ² – сопротивление разрыву проволоки;

ω_К = 0,2 – коэффициент сопротивления движению каната.

кг/м

Принимаем канат 32,5-Г-1-Л-О-Р-1770 ГОСТ 3077-80. Диаметр каната d = 32,5 мм, q_К = 3,99 кг/м.

Минимальный диаметр барабана подъёмной машины:

мм

Производим проверку из условия спуска порожнего состава:

Т.к. ;

0,21>0,2

то обеспечивается самопроизвольное движения каната и, следовательно, проверки возможности спуска состава не требуется.

Определение мощности двигателя и выбор подъёмной машины

Мощность двигателя для откатки одним концевым канатом по бремсбергу определяем по наибольшей силе тяги лебедки при подъёме груженого состава.

Натяжение каната:

Мощность на валу двигателя:

кВт

где: η = 0,85 – коэффициент полезного действия редуктора.

В дальнейших расчётах принимаем N_max = 552 кВт.

Определим необходимую ширину барабана подъёмной машины с D=3,5м:

где: n_С = 3 – число слоёв навивки;

n_тр = 5 – число витков трения;

ε = 2,5 мм – зазор между смежными витками;

l_зап = 35м – резервная длина каната, компенсирующая укорачивание каната по мере проведения его испытаний;

мм.

Определим среднеквадратическую мощность двигателя:

где α = 1,1 – коэффициент учитывающий нагрев двигателя при манёврах;

τ – относительная продолжительность движения:

Т_ДВ – продолжительность движения по выработкам с наклонными заездами:

F_CР.П, и F_CР.ОП. – средние статистические усилия на барабане при спуске и подъёме состава:

Н

Н

кВт

кВт

где: V’=(1,05…1,06)V – скорость движения каната при генераторном режиме работы двигателя, V’=1,055·5=5,275 м/с.

кВт

Паспортная мощность двигателя:

где: k_М = 1,2 – коэффициент запаса мощности.

По значениям B, D и N_УСТ принимаем подъёмную машину Ц-3,5x2,4 и двигатель мощностью 315 кВт.

Коэффициент перегрузки двигателя:

Принятое количество вагонеток в составе удовлетворяет условию обеспечения заданной производительности откатки и прочности сцепок вагонетки.

Учитывая повышенную аварийноопасность канатних откаток необходимо особое внимание уделять контролю за состоянием канатов, рельсового пути, сцепок, исправности вагонеток.