1.3.3. Определение параметров распределительного-утяжеляющего блока

Несущая конструкция полка сверху закрывается монолитным железобетонным распределительно-утяжеляющим блоком прямоугольной формы (бетон класса B – 15). Размеры блока в плане . Ширину блока принимаем равной ширине несущей конструкции полка. Длину участка блока «a» для каждого подъемного отделения принимаем симметричной относительно оси подвески скипа. Это условие выполняется при длине участка блока, равного удвоенному значению эксцентриситета ( ). Следовательно, общая длина блока для двух подъемных отделений составит

Масса блока При плотности обычного тяжелого бетона , объем блока составит:

Зная площадь основания блока , можно определить его высоту:

Основание блока опирается на арочную несущую конструкцию и имеет форму сегмента с радиусом:

Поэтому высоту блока необходимо скорректировать в сторону ее увеличения в зависимости от объема сегмента в основании блока. Для определения объема сегмента необходимо определить его высоту и площадь.

Рассмотрим расчетную схему, представленную на рисунке 1. Определим угол между вертикальной осью арки и радиусом ее кривизны, проведем через границу основания блока точку А`:

Рисунок 1 – Расчетная схема к определению параметров распределительно-утяжелительного блока

Определим длину отрезка Ом из

Поскольку , находим высоту сегмента основания блока:

Теперь можно определить площадь сегмента:

Тогда объем основания блока в форме сегмента будет равен:

Выразим этот объем через дополнительную высоту блока ∆ :

Таким образом, фактическая высота распределительно-утяжеляющего блока:

1.3.4. Определение параметров амортизирующего устройства

Амортизирующие устройства для обеспечения устойчивости их равновесия при восприятии ударных нагрузок выполняются для каждого подъемного отделения ствола. Они рассчитываются на центральное ударное нагружение и должны иметь высоту, не превышающую их наи­меньший поперечный размер более чем в полтора – два раза. Амортизи­рующие устройства сооружаются из укладываемых перекрестными рядами сосновых брусьев сечением 200 200 мм, соединенных между собой строительными скобами. Массу амортизирующего устройства опреде­ляем из соотношения:

Площадь основания амортизирующего устройства принимается на 25-35 % больше основания скипа. Принимаем параметры основания амортизирующего устройства:

При плотности укладки брусьев и плотности древесины высоту амортизирующего устройства определяем из соотношения:

Высота амортизирующего устройства принимается кратной высоте бруса =3,4 м.

При сечении бруса 200 200 мм он должен укладываться с шагом 0,25…0,35м.

1.3.5. Определение нагрузок на предохранительный полок

Определяем массу полка, приведенную к линии удара – оси скипа, удаленную от оси арок на расстоянии

где: – коэффициент приведения массы амортизирующего устройства;

– коэффициент приведения массы распределительно-утяжеляющего блока;

– коэффициент приведения массы несущей арочной конструкции.

Кинетическая энергия падающей клети при ударе о полок расп­ределяется на две части:

1. Энергия, идущая на местные деформации полка в зоне соуда­рения и поглощаемая, в основном, амортизирующим устройством:

2. Энергия, идущая на общие деформации полка и воспринимаемая его несущей конструкцией:

Динамическая сила в зоне контакта скипа с амортизирующим устройством:

где: α – относительная деформация амортизирующего устройства при его ударном смятии, зависящая от жесткости клетки (плот­ности укладки в ней брусьев);

– высота амортизирующего устройства, м.

Динамическая сила, передаваемая на опоры несущей конструкции:

Значительная разница между силой, действующей в зоне соударения скипа с амортизирующим устройством, и силой, на которую работает несущая конструкция полка, объясняется инерционным характером возникновения этих сил. Это отличие в действии динамических сил аналогично разнице между силами на наковальне и под наковальней при ударе по ней молотком.

Требуемая площадь сечения амортизирующего устройства, выража­емая через суммарную площадь контактов брусьев в верхних перек­рестных рядах клетки, непосредственно находящихся под основанием клети:

где: – коэффициент, характеризующий податливость материала амортизирующего устройства;

с₁ – коэффициент, учитывающий увеличение площади контакта брусьев вследствие бокового расширения древесины при ударном смятии;

с₂ – коэффициент, учитывающий увеличение площади древесины, участвующей в деформации при ударном смятии в связи с вовлечением в работу участков брусьев, примыкающих к площадкам контактов и к контуру ударяющего по клетке тела.

Тогда необходимое число площадок контактов брусьев в верхних перекрестных рядах под основанием падающей клети:

Теперь необходимо подобрать такой шаг укладки брусьев, чтобы число площадок контактов брусьев в перекрестных рядах, попадающих под основание падающего скипа, удовлетворяло условию

В результате подбора сетки расположения брусьев в перекрестных рядах клетки обеспечило необходимое число площадок контактов, попадающих под основание скипа, и составило 56 шт (смотри рисунок 2). Принимаем по короткой стороне 7 брусьев с шагом 250 мм, а в перекрестном ряду 8 брусьев с шагом 270 мм. Средняя плотность укладки брусьев составила . При такой плотности укладки высота амортизирующего устройства составит:

что меньше принятой высоты клетки. Окончательно принимаем высоту 3,0 м.

Рисунок 2 – Схема расположения брусьев в перекрестных рядах амортизирующего устройства