3. Розрахунок потужності і вибір електродвигуна

Згідно рис.1.2 технічні характеристики підйомної установки надані в таблиці 1.

Таблиця 1 – Технічні характеристики підйомної установки

№ з/п	Найменування	Позначення	Розмірність	Величина
1	2	3	4	5
1.	Висота підйому		м	1409
2.	Маса вантажу у скіпу		кг	50000
3.	Маса підйомної судини з причіпними пристроями		кг	44700

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5
4.	Діаметр канатоведучого шківа		м	5
5.	Маса погонного метра 8 підйомних канатів (8×7,75 кг)		кг/м	62
6.	Маса погонного метра 4 врівноважуючих канатів (1,2 – 15 кг, 3,4 – 16 кг)		кг/м	62
7.	Вага вантажу у скіпу		Н	490500
8.	Вага підйомної судини з причіпними пристроями		Н	438507

Тахограма технологічного процесу приведена на рис.3.1.

Рисунок 3.1 – Тахограма технологічного процесу

Параметри тахограми приведені в таблиці 2.

Таблиця 2 – Параметри тахограми технологічного процесу

0,08	2,4	0,08	15	7	226	20	20	30

Розрахунок параметрів діаграми навантаження

Рушійний момент двигуна, що прикладається до валу органу навивки каната [1]:

, (1.1)

де – статичний момент опору; – сумарний момент від дії сил інерції.

Розрахуємо статичний момент опору.

Для нейтралізації ваги каната, що переміщується, який діє на зміну статичного навантаження, служить підвіска під скіпами нижнього врівноважуючого каната.

У відповідності з рис.1.2 натягнення гілок, що навиваються і звиваються, дорівнюватиме:

; (1.2)

. (1.3)

де – шкідливі опори руху судини, що піднімається; – шкідливі опори, направлені проти руху судини, що опускається; – висота підйому скіпа над рівнем завантаження; – прискорення вільного падіння.

Статичний опір на колі навивки визначається різницею натягнень гілок, що навиваються і звиваються:

(1.4)

де – сумарні шкідливі опори руху, що викликаються тертям направляючих лап скіпів об шахтні провідники, вигинами і тертям канатів на барабанах і направляючих шківах, тертям в підшипниках, а також опором повітря руху скіпів.

, (1.5)

де – коефіцієнт шкідливих (шахтних) опорів; приймають для скіпових підйомів.

Оскільки , то :

. (1.6)

Момент на валу барабана від статичних опорів визначається:

(1.7)

Сумарний момент від дії сил інерції:

, (1.8)

де – сумарний момент від дії сил інерції поступально рухомих частин; – сумарний момент від дії сил інерції частин, що обертаються.

, (1.9)

де – сумарна маса поступально рухомих частин, приведена до кола навивки канатів; – лінійне прискорення скіпа.

, (1.10)

де – маса частин, що обертаються, приведена до кола навивки радіуса .

, (1.11)

де , – довжина підйомного і врівноважуючого канатів відповідно.

, (1.12)

де – відстань від канатоведучого шківа до нульової (розвантажувальною) відмітки.

, (1.13)

де 30 м – довжина каната, що йде на зачалки до судин і петлю в зумпфі стовпа.

. (1.14)

Сумарний момент від дії сил інерції визначається:

(1.15)

Момент, який розвивається двигуном, дорівнює:

– на 1,3,5 ділянках тахограми

;

; (1.16)

– на 2 ділянці тахограми

; (1.17)

; (1.18)

– на 4 ділянці тахограми

; (1.19)

. (1.20)

Тахограма технологічного процесу і діаграма навантаження показані на рис.1.5.

Методом еквівалентного моменту розрахуємо орієнтовну потужність двигуна. Визначимо тривалість циклу:

. (1.21)

Еквівалентний момент:

Рисунок 3.2 – Тахограма технологічного процесу і діаграма навантаження

Розрахункова потужність двигуна:

, (1.23)

де – коефіцієнт запасу; – розрахункова максимальна швидкість підйому скіпа.

Виходячи з отриманого значення розрахункової потужності, вибираємо два двигуни П2Ш-800-255, які знаходяться на одному валу разом з канатоведучим шківом. Технічні характеристики двигунів приведені в таблиці 3.

Таблиця 3 – Технічні характеристики двигунів скіпової підйомної установки

№ з/п	Найменування	Позначення	Розмірність	Величина
1.	Номінальна потужність		кВт	4800
2.	Номінальна напруга якоря		В	900
3.	Номінальний струм якоря		А	5720
4.	Номінальний момент		кН∙м	750
5.	Номінальна частота обертання		об/мин	61
6.	К.к.д. двигуна		%	92,8
7.	Напруга збудження		В	220/110
8.	Струм збудження		А	192/384
9.	Опір обмоток ланцюга збудження		Ом	1,14/0,28
10.	Момент инерции		кг∙м2	60000

Перевірка двигуна на перевантажувальну здатність:

, (1.24)

де – коефіцієнт допустимого перевантаження по струму.