Електроустаткування компресорних установок

1 2 3 4

Мета:

- розглянути електрообладнання компресорів.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1.Двигуни для компресорів

2. Расподілення електроенергії.

Питання для самоконтролю:

1.Якідвигуни використовуються для компресорів?

2.Яке обладнання розташовано на щіті?

Питання для самостійної роботи:

1,схеми розподілення електроенергії.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

1. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

2. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

3. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

4. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

5. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

6. Бабак Г. А. и др. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания: Справочник. -М.: Недра, 1982.

Рис.1

Для компресорів потужністю до 100 кВт застосовуються асинхронні двигуни з короткозамкнутими роторами, при більшої потужності - синхронні двигуни. Схема пуску синхронного двигуна показана на мал. 47. При запуску компресора вхолосту двигун повинен створити обертаючий момент, який витрачається на подолання статичних моментів опору і збільшення швидкості руху робочого органу компресора. У процесі пуску поршневих компресорів двигун долає: тертя поршневих кілець і штока, тертя в підшипниках компресора; гідравлічні опори, що залежать від способу регулювання; опору, обумовлені силами інерції рухомих частин установки.

На величину опорів при пуску впливають якість обробки поверхонь, що труться, в'язкість олії, яка залежить від температури стінок циліндра і поршня, частота обертання компресорного валу. Слід мати на увазі, що механічний к. к. д. компресорів при пуску холодної машини в 1,35- 1,4 рази менше значень механічного к. к. д. (

На рис. 1 показана схема розподілу електричної енергії в компресорній будівлі при синхронних двигунах компресорів. Два силових кабелю, кожен з яких розрахований на одночасну роботу всіх компресорів, підводяться до розподільних високовольтним скриньок 1 і 2. З ними шинами з'єднані ящики 3, 4, 5 для пуску двигунів МІ, М2 і М3 компресорів і ящики 6, 7 для включення трансформаторів Т1 і Т2, від трансформаторів Т1 і Т2 (один робочий, інший резервний) напруга 380 В підводиться з допомогою трифазних роз’єднувачів Р1 і Р2 до шин розподільного щита.

На щиті розташовуються електричні вимірювальні прилади, плавкі запобіжники і роз'єднувачі. Зі щита низького на-пряження з допомогою роз'єднувачів Р5, Р6 і РЗ, Р4 напруга 380 В підводиться до магнітних пускачів К1-К4 для пуску двигунів М4 і М5 генераторів Г1 і Г2 (один робочий, інший резервний) і для включення двигунів М6 і М7 насосів. Від генераторів постійний струм напругою 115 В підводиться до щиту постійного струму через роз'єднувачі Р7 і Р8. За допомогою роз'єднувачів Р9 і Р10 постійний струм підводиться для зарядки акумуляторної батареї А Б і харчування ланцюга сигналізації, а через роз'єднувачі Р11, Р12 і Р13 - до синхронних двигунів компресорів для живлення обмоток збудження.

На щиті постійного струму встановлено реле зворотного струму РОТ для відключення батареї А Б при знятті напруги з шин щита.

На схемі позначені також П1-П12 - плавкі запобіжники.

Умови роботи в будівлі компресорів, що характеризуються порівняно високою температурою повітря і шумом, вказують на доцільність дистанційного керування компресорами з диспетчерського пункту при автоматизованому контроль за роботою установки.

Лекція 45

Повітрянопровідна мережа.

Мета:

- розглянути обладнання повітряпроводів стислого повітря.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Вимоги до шахтної повітряпровідної мережі і матеріалів, з яких її утворено.

2. Обладнання стиків трубопроводів.

3. Випробування трубопроводів.

Питання для самоконтролю:

1. Які особливі вимоги додаються до трубопроводів стислого повітря?

2. Як з’єднуються стики труб?

3. Які заходи щодо видалення конденсату із воздухопроводу?

4. Як проводяться випробування трубопроводів?

Питання для самостійної роботи:

1. Турбокомпресори, призначення, особливості конструкції.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

1. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

2. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

3. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

4. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

5. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

6. Бабак Г. А. и др. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания: Справочник. -М.: Недра, 1982.

Шахтна воздухопроводная мережа, якою транспортується стиснене повітря від місця виробництва його до споживачів, являє собою розгалужену систему повітропроводів. Від загального повітропроводу, прокладеного від компресорної станції по поверхні стовбура і околоствольному двору, йдуть відгалуження по квершлагам і від них по штреках до споживачів в очисні та підготовчі забої.

У зв'язку з подвиганням гірських робіт довжина і конфігурація повітряпровідної мережі безперервно змінюються.

повітряпровідні мережі включають магістральні й розподільні повітряпроводи. Магістральними повітряпроводами стиснене повітря транспортується від компресорів до розподільних пристроїв у пунктах споживання стисненого повітря, а по розподільних - підводиться до споживачів.

Для магістральних трубопроводів застосовуються сталеві газові зварні та безшовні загального призначення труби, для розподільних-шланги.

Труби між собою, з фасонними частинами (коліна, трійники, переходи) і з арматурою (компенсатори, засувки, крани і т. д.) з'єднуються за допомогою фланців 1 (рис. 1, а), що упираються в приварені до кінців труб кільця 2, і болтів 3. Для ущільнення застосовується прокладка 4.

Рис.1

Прокладки виготовляються з клингерита, азбесту, пароніту і тепломаслостойкої гуми на основі синтетичного каучуку. На перших 300 м труб від компресора прокладки повинні бути вогнестійкими (клингерит, азбест).

Прокладки з гуми порівняно з іншими краще, тому вони мають найбільше поширення.

Для магістральних повітропроводів на квершлагах і штреках характерні викривлення. При цьому описане фланцеве з'єднання не може забезпечити достатню герметичність і тому між кільцями 2 (рис. 1, б) вставляють клиновидне кільце 5, яке через прокладки 4 з однієї й іншої сторони впирається в кільця 2.

За формою гумових прокладок розрізняють фланцеві з'єднання воздухопроводов:а) з плоскою прокладкою (мал. 1, а, б), яка для більшої герметичності може мати в місцях зіткнення з кільцями 2 два-три концентричні кільцевих виступи; б) з прокладкою 1 круглого профілю (мал. 1 в), розташованої в трапецеїдальних канавках кілець 2 труб; в) з самоуплотняющейся прокладкою трикутного профілю 1 (рис. 120, г)1 поміщеної в трикутний зріз кілець 2. Така прокладка забезпечує тим більше ущільнення, чим більший тиск на неї ізнутрі труби при порівняно невеликому затягуванні болтів і при невеликому числі їх, ніж при сполуках з плоскими прокладками.

Швидкороз'ємне з'єднання (мал. 120, д) складається з двох штампованих напівхомутів 1, сполучених між собою за допомогую шарніру 2, клина 3 і прокладки 4. Таке з'єднання забезпечує гарну герметичність і швидкий монтаж, але дорожче фланцевого з'єднання,

Для з'єднання ланки магістральних шлангів на своїх кінцях мають металеві штуцера. При шлангах використовуються з'єднання: муфтами, накидною гайкою, клинове.

Шланги споживачів стисненого повітря приєднуються штуцерами до магістрального розподільчого шлангу. В точках приєднання є самозапорні клапани або крани, до яких з допомогою накидної гайки приєднуються шланги споживачів. До споживачів шланги приєднуються за допомогою ніпелів і накидних гайок.

Самозапорні клапани й крани повинні забезпечувати гарну герметичність і мати малі опори.

Експлуатація шахтних воздухопроводів проводиться у важких умовах стиснутого простору гірничих виробок, агресивного середовища, підвищеної вологості.

Повітропроводи повинні прокладатися так, щоб вони не заважали транспортним операціям з вироблення і були доступні для спостереження за станом і для ремонту.

Від компресорної станції до навколостовбурного двору доцільно прокладати два повітропроводу однакового діаметра, з яких один робочий, інший резервний. При великій витраті стисненого повітря іноді доводиться мати два робочих повітропроводу при третьому - резервному.

На поверхні шахти від компресорної станції до стовбура повітропровід прокладається або в траншеях, глибина яких відповідає глибині промерзання ґрунту (5 м), або на бетонних або металевих опорах. Останнього способу прокладки труб слід віддавати перевагу, оскільки він дозволяє спостерігати за станом труб. При прокладці труб в траншеях в місцях з'єднань труб влаштовують оглядові колодязі. Прокладені на опорах труби для попередження- обмерзання взимку мають термоізоляцію, а для подовжнього переміщення при температурних зміни довжини вони укладаються на ковзанки.

З'єднання труб,що прокладаються на поверхні, проводиться або за допомогою фланців, або зварюванням. Через кожні 200... 250 м встановлюють компенсатори.

Воздухопровод може бути розташований в клітьовому або скиповом стволі. При відсутності на компресорній станції кінцевих охолоджувачів прокладка труб в скиповому столі краще, так як від труб нагрівається не надходить в шахту, а що виходить із шахти повітря. В даний час на всіх компресорних станціях повинні бути кінцеві охолоджувачі, тому повітропровід слід розташовувати в клітьовому стовбурі, де його легше оглядати і окружащая середа менш агресивна.

Прокладка і кріплення труб повітропроводу в стовбурі виробляються так же, як і водовідливних труб.

За квершлагам і штреках повітропроводи в більшості випадків прокладаються з боку ходового відділення, причому труби повинні перебувати від рухомого складу на відстані не менше ніж 0,7 м з боку ходового відділення вироблення і 0,25 м - при прокладання трубопроводу з протилежного боку. Для збору і видалення конденсату, що міститься в стислому повітрі, н найбільш низьких місцях магістрального повітропроводу необхідно встановлювати масловодоотделители з манометрами. Масло- подоотделитель необхідно мати й у відведення повітропроводу до розподільних трубопроводах споживачів на очисних п підготовчих роботах.

З-за різкого повороту потоку частки води і масла в олії подоотделителе як більш важкі відділяються від повітря і залишаються й вигляді конденсату. Масловодоотделитель являє собою круглий зварний резервуар з патрубками для з'єднання трубами і з краном для спуску конденсату.

Для стоку і видалення конденсату повітропровід бажано прокладати з ухилом 1: 300 убік руху повітря, тобто зворотним ухилу вироблення. У зв'язку з цим через певні відстань (290... 300 м) трубопровід, підвішений на початку у покрівлі вироблення, упреться в грунт В цьому місці ставиться масловідділювач, від якого труба знову піднімається до покрівлі вироблення і далі після коліна йде з тим же ухилом до наступного масловідділювача.

При великих діаметрах повітропроводу описану схему застосувати важко,тому в більшості випадків зазначений ухил труб не витримується.

Конструкції кріплення воздухопроводов у горизонтальних і похилих виробках бувають жорсткими (кронштейни, балки) і піддатливими (підвіски).

На рис. 2 показані пристрої для кріплення воздухопроводов у горизонтальних і похилих виробках при різних кріпленнях останніх. На кронштейнах і балках зазвичай крім воздухопроводів розташовуються трубопроводи водовідливу, хладагента, дегазації.

При фланцевих і швидкорознімних з'єднаннях труб опори під трубопроводи розташовуються на відстані 300... 400 мм від з'єднань так, щоб труба мала не менше двох опор. Відстань між опорами трубопроводів залежить від діаметра

Рис.2

Труб: при (d = 100 мм - 4 м; 150 мм - 5 м; 200 мм - 6,5 м; 250 мм - 7 м; 300 мм - 8 м; 350 мм - 10 м.

Випробування повітропроводу після монтажу його на горизонтальних виробках виробляють ділянками довжиною не більше 500 м, а при наявності масловиділювачів - на ділянках трубопроводу між ними. Споживачів при випробуваннях відключають, а кінці трубопроводів і врізання в них заглушають. Воздухопровод випробують стисненим повітрям на максимальний тиск компресора. Основним показником при цьому є витоки стисненого повітря з повітропроводів. Якщо протягом 5 хв після відключення компресора падіння тиску не перевищує 0,05 МПа, то трубопровід вважається придатним до експлуатації.

Крім зовнішньої корозії труб має місце і внутрішня корозія повітряпроводів, тому зменшується термін служби труб, збільшується шорсткість внутрішніх стінок зростають втрати тиску. Крім того частки іржі разом із стисненим повітрям потрапляють в споживачі і підсилюють їх знос. При поршневих компресорах у зв'язку з введенням в них змащення в трубах утворюється масляна плівка, що оберігає внутрішні поверхні труб від корозії. Корозія труб особливо виражена в відцентрових компресорах з-за відсутності масляних домішок в стислому повітрі. Отже, бажано застосовувати труби з антикорозійним покриттям.

Так як повітропровід у лавах та вибоях підготовчих виробках має бути еластичним і рухливим, його збирають з гнучких шлангів. Уздовж лінії очисних робіт прокладають розподільний магістральний трубопровід діаметром 50... 62 мм. Довжина ділянок магістрального шланга з умови зручною збірки, розбирання і перенесення становить 15... 20 м. Від магістрального шланга відходять шланги споживачів діаметром 16... 25 мм і довжиною (з метою зменшення втрат тиску в них) не більше 20 м.

Останнім часом знаходять застосування гнучкі труби із пластмас, більш стійкі до агресивних домішок, що знаходяться в конденсаті стисненого повітря.

Лекція 46

Дійсні характеристики компресорів.Перваги та недоліки компресорів різних типів.

Мета:

- виявити відмінності теоретичних і дійсних характеристик компресорів.

- порівняти переваги та вади різних типів компресорів.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Дійсні характеристики компресорів.

2. Порівняльний аналіз компресорів

Питання для самоконтролю:

1. Чому дійсні характеристики відрізняються від теоретичних?

2. Чому всмоктування повітря розпочинається не спочатку руху поршню?

3. Які переваги та недоліки при використанні компресорів різних типів?

Питання для самостійної роботи:

1. Ремонт і експлуатація пневматичних установок.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

2. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

3. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

4. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

5. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

6. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

7. Бабак Г. А. и др. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания: Справочник. -М.: Недра, 1982.

Рис. 1

Дійсна характеристика поршневого компресора - залежність між дійсною продуктивністю його і тиском - являє собою лінію II, початок якої не збігається з початком лінії I, що пояснюється наявністю шкідливого простору.

Дійсну характеристику компресора можна побудувати за його індикаторною діаграмою ( ри с. 1). На діаграмі позначені атмосферний тиск всмоктуваного повітряРвс, тиск у проміжному охолоджувачі Рпр, тиск на виході другого ступеню і відповідні їм абциси індикаторної діаграми

Дійсна характеристика компресора дозволяє судити про його технічний стан. Крім того, ці характеристики мають велике значення під час встановлення робочого режиму як одного компресора, так і декількох компресорів на загальну воздухопроводную мережу.

Переваги поршневих компресорів: надійність в роботі, великий термін служби і високий к. к. д.; хороша робота при паралельному підключенні на загальний повітряпровід; здатність розвивати великий тиск; стійкий режим при роботі на мережу з будь-якої характеристикою.

Недоліки поршневих компресорів: невелика частота обертання вала, у зв'язку з чим необхідні тихохідні двигуни, а при швидкохідних двигунах - передача між валами компресора і двигуна; великі розміри і маса, що вимагають великих фундаментів; порівняно обмежена продуктивність; нерівномірна подача стисненого повітря в мережу з-за зворотно-поступального руху поршня; наявність повітророзподільних клапанів, які можуть порушувати роботу компресорів.

Переваги відцентрових компресорів: велика продуктивність, порівняно малі розміри і маса; можливість застосування швидкохідних двигунів у зв'язку з швидкооходністю компресорів; рівномірна подача стисненого повітря в мережу; рівномірне навантаження на двигун; малі фундаменти; стиснене повітря не має домішок масла (хоча з-за відсутності масла в стислому повітрі, створюючого в трубах захисну плівку, термін служби їх через корозії менше терміну служби поршневих компресорів); відсутність повітророзподільних клапанів.

Недоліки відцентрових компресорів: нижчий к. к. д. порівняно з поршневими компресорами; обмежений тиск, наявність редуктора, можливість стійкої роботи в певних межах; неможливість (при значному зменшенні споживання повітря на порівняно невеликий час) маневрувати продуктивністю так, як відцентрові компресори не можуть у порівнянні з від поршневих, працювати в режимі частих вмикань та вимикань.

Переваги гвинтових компресорів: невеликі маса і розміри, відсутність клапанів, рівномірна подача повітря, стійка робота на зовнішню мережу.

Недоліки гвинтових компресорів: велика коштовність компресорів по причині високої точністі оброблення роторів, неекономічність роботи при при відхиленні тиску повітря від розрахункового.

Лекція 47

Основні положення про проектування пневматичних установок.

Мета:

- розглянути питання методики проектування пневматичних установок.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Основні задачі проектування пневматичних установок.

2. Початкові дані для розрахунку

Питання для самоконтролю:

1. Які початкові дані для розрахункукомпресора?

2. Як розрахувати коефіцієнт включення?

3. Як розрахувати максимальну та середню продуктивність?

4. Як обирається кількість компресорів?

Питання для самостійної роботи:

1. Розрахунок повітряпровідної мережі.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

8. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

9. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

10. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

11. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

12. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

При проектуванні пневматичних установок необхідно:

1) встановити необхідну продуктивність компресорної станції;

2) вибрати тип і кількість компресорів, двигуни до них;

3) встановити тиск стисненого повітря на виході компресорної станції;

4) скласти схему повітропровідної мережі і розрахувати її;

5) виробити техніко-економічні розрахунки за визначенням капітальних витрат на обладнання та монтаж пневматичної установки, визначити проектну вартість 1 м3 повітря і витрата його на 1 т видобутку, витрата електроенергії на 1 т видобутку й на 1 м3 повітря.

1. Продуктивність компресорної с т а н ц і ї визначається як сума витрат стисненого повітря потреебителями в найбільш завантажений період доби і витрати на витоку повітря через нещільності в магістральному повітропроводу і місцях приєднання споживачів. Зазначений період встановлюють у відповідності з організацією гірських робіт з графіками роботи очисних і підготовчих ділянок. У розрахунку враховують знос, неодночасність роботи і ступінь завантаження споживачів. Продуктивність компресорної станції визначається як сума витрат стисненого повітря споживачами в найбільш завантажений період доби і витрати на витоку повітря через нещільності в магістральному повітропроводу і місцях приєднання споживачів. Зазначений період встановлюють у відповідності з організацією гірських робіт з графіками роботи очисних і підготовчих ділянок. У розрахунку враховують знос, неодночасність роботи і ступінь завантаження споживачів. Продуктивність компресорної станції:

Де коефіцієнт резерву продуктивності компресорної станції на невраховані споживачі;

- середньозважений коефіцієнт одночасності роботи споживачів; коефіцієнт одночасності роботи - відношення числа працюючих в даний момент споживачів до загального їх числа, які повинні перебувати в роботі;

— номер групи однотипних споживачів; — кількість груп споживачів однотипних; п_п— кількість споживачів однотипних; — номінальна витрата повітря одним споживачем даної групи при безперервній роботі, м³/хв; = 1,15... 1,2— коефіцієнт, що враховує збільшення витрати повітря у зв'язку зі зносом споживачів;

- коефіцієнт завантаження, що враховує зміну витрати повітря споживачами за відхилення фактичного навантаження від номінальної і при регулюванні; для комбайнів і їх лебідок, бурильних і відбійних молотків, буросбоечных верстатів, гировозов - 1, для породонавантажувальних машин - 0,25, вентиляторів місцевого провітрювання - 0,7, маневрових лебідок - 0,8;

=3 м³/хв — допустимі витоки через нещільності на 1 км магістрального трубопроводу; — довжина магістрального повітропроводу по шахті, км;

м³/мин — допустимі витоки через нещільності в місці приєднання одного споживача до воздухопроводу

— кількість місць приєднань споживачів.

В середньому витоку повітря на 1 км повітропроводу без поділу на витоку в магістральному трубопроводі і в місцях приєднання споживачів можна приймати 4... 5 м³/хв.

Середньозважений коефіцієнт одночасності роботи споживачів визначається в залежності від середньозваженого коефіцієнта включення працюючих споживачів і загального числа споживачів (Рис. 1).

Рис.1

Коефіцієнт включення

Коефіцієнт включення окремого споживача (відносний машинний час його роботи) приймається рівним: для комбайнів, їх лебідок і вентиляторів місцевого провітрювання - 1; для бурильних молотків - 0,65; для буросбоєчних верстатів -- 0,5; для породонавантажувальних машин і відбійних молотків - 0,4; для гировозов - 0,3; для маневрових лебідок - 0,05.

2. Вибір типу і кількості компресорів здійснюється наступним чином: при продуктивності компресорної станції 200... 500 м³/хв. беруть поршневі компресори 4М10-100/8, при 500... 1000 м³/хв - відцентрові компресори ДО-250, при більшої продуктивності - відцентрові компресори-ДО 500.

Число резервних компресорів приймають на 1-2 працюючих - 1 резервний, на 4-6 працюючих - 2 резервних, на 3 працюючих - 1 резервний при поршневих і 2 резервних при відцентрових компресорів.

3. Тиск стисненого повітря біля компресорної станції Ркс, (МПа) встановлюється як сума тиску у споживачів і втрат тиску в магістральному повітропроводи н шлангах.

При розрахунках орієнтовних

Де - надлишковий тиск у споживачів, приймається рівним 0,5 Мпа; =0,03 МПа/км-середні питомі втрати тиску в магістральному трубопроводі;

- довжина воздухопрвода від компресорної станції до самого віддаленого споживача,км.

=0,03 МПа - сумарні втрати тиску в шлангах.

4. Розрахунок повітряпровідної мережі:

I) у відповідності зі схемою розтину родовища складають схему повітропровідної мережі. Точкам розгалуження і кінцевих точок повітропроводу привласнюють цифрові або буквені позначення, розбиваючи таким чином схему на окремі ділянки;

2) на схему наносять фактичні довжини ділянок; облік опорів в арматурі і фасонних частинах трубопроводу проводиться збільшенням фактичної довжини на 10 %, тобто = 1.1

3) за формулою

Визначають витрати повытря на кожный дыльницы ы отриманы значення вказують на схемы;

4) знаючи витрати повітря на ділянках, за номограми (мал. 2, а) визначають оптимальні діаметри труб в залежності від тиску у компресорів Ркс і потім вибирають стандартні труби більшого діаметра d; діаметри труб вказують на схемі;

5) у залежності від витрати повітря і тиску Ркс по номограмі (Рис.2 б) визначають оптимальні питомі втрати тиску

(МПа/км) для усіх дільниць мережі

Множенням питомих втрат на розрахункові довжини ділянок отримують оптимальні втрати тиску на цих дільницях, тобто

для всіх ділянок мережі обчислюють швидкість руху повітря за формулою

Де - щільність повітря при нормальних умовах,

питома витрата повітря при нормальних умовах,

і - тиск у компресорної станції і у споживачів.

Р О З Д І Л 5. Ш А Х Т Н І П І Д Й О М Н І У С Т А Н О В К И.

Лекція 48

Класифікація та основні елементи підйомних установок

Мета:

- вивчити класифікацію підйомних устанокок.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Класифікація підйомних установок.

2. Обладнання клітьового та скипового підйому.

Питання для самоконтролю:

1. Як класифікуються підйомні установки за висотою?

2. Як класифікуються підйомні установки за призначенням?

3. Як класифікуються підйомні установки за орієнтуванням у просторі?

4. Як класифікуються підйомні установки за типом підйомних судин?

5. Як класифікуються підйомні установки за числом канатів?

6. Як класифікуються підйомні установки за врівноваженістю?

Питання для самостійної роботи:

1. Споруди поверхні шахт.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

1. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

2. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

3. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

4. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

5. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

Підйомні установки класифікують за:

1. висотою підйому для шахт:

- неглибоких - до 500 м;

- середньої глибини - від 500 до 1000 м;

- глибоких від 1000 до 1500 м;

- понад-глибоких-більше 1500 м;

2. призначенням:

- головні - для підйому корисних копалин;

- допоміжні - для спуску підйому людей і транспортування різних вантажів (породи, обладнання, матеріалів), причому вони можуть бути людські, вантажні і вантажнолюдські;

- прохідницькі-для транспортування вантажів і людей при проходці і углубке стовбурів шахт;

3. орієнтуванні шляху транспорту:

- вертикальні,

- похилі (останні вивчаються в курсі шахтного транспорту);

4. типу піднімальних посудин:

- з бадьями,

- з неопрокидными клітями*

- з скіпами,

- з перекидними клітями;

5. типу органів для навивки піднімального каната:

- з органами навивки постійного радіусу (циліндричні барабани, провідні шківи тертя),

- з органами навивки змінного радіусу (бици- линдроконические барабани та ін);

6. числа підйомних канатів:

- одноканатні,

- багатоканатні;

7. урівноваженню:

- неврівноважені системи,

- урівноважені системи (з врівноважує підвісним канатом при органах навивки постійного радіусу, з органами навивки змінного радіуса);

8. типу електропривода:

- з асинхронним електроприводом,

- з приводом постійного струму.

Підйомні установки з двоповерховими неопрокидными клітями і з скіпами показані на мал. 1.

При клітьовому підйомі (мал. 1, а) развантажувально-навантажувальні операції проводяться одночасно в кліті 1 на нижньому I або проміжному II горизонтах шахти (відповідно нижня і проміжна приймальні майданчики) і в кліті 2 в надшахтній будівлі III (верхня приймальня майданчик)

Рух клітей проводиться підйомної машиною 3 з допомогою піднімальних канатів 4, закинутих через направляючі шківи 5 на копрі 6. При обертанні двигуном органів навивки канатів один канат навивается, а інший звивається е них, благо-

даруючи чому відбувається одночасний підйом одній кліті і спуск інший.

При скіповий установки (мал. 1, б) навантажена вагонетка 1 розвантажується з допомогою перекидача 2 в бункер 3, звідки через дозатор 4 завантажується скіп 5. Одночасно із завантаженням скіпа 5 розвантажується скіп 6 в бункер 7 на поверхні.

Рис 1.

При установці з перекидними клітями завантаження їх корисними копалинами аналогічна завантаженню звичайних клітей, розвантаження в бункер на поверхні здійснюється поворотом платформи кліті разом з вагонеткою на кут 135°.

Іноді замість двухклетевой і двухскиповой установок застосовується одноклетевая або односкиповая установка з підйомною посудиною на одній гілці каната і противагою на інший.

Підйомна машина складається з органів навивки підйомних канатів, редуктора, піднімального двигуна, апаратури керування та захисту і розташовується або в будівлі на рівні землі, як показано на рис.1, або на копрі при багатоканатних установках.

Лекція 49

Призначення і різновиди пійїдйомних сосудів.

Мета:

- вивчити різновиди підйомних сосудів та їх пристрій.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Типи підйомних сосудів та їх призначення.

2. Пристрій кліті.

3. Підвісні пристрої.

4. Призначення парашутів.

Питання для самоконтролю:

1. Які типи підйомних судин використовуються на шахті і яке їх призначення?

2. За допомогою якого пристрою навішується кліть?

3. Для чого служить парашут?

Питання для самостійної роботи:

2. Підвесні пристрої.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

6. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

7. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

8. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

9. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

10. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

Як піднімальні посудини у шахтному підйомі застосовуються бадді, скіпи і кліті.

Бадді застосовують при проходці і углубке стовбурів шахт для спуску підйому людей і транспортування породи, матеріалів і устаткування.

Баддя складається зі звареного кузова і дуги. Кузов і днище бадді виготовляють з листової сталі товщиною відповідно 6...8 і 10... 12 мм.

Бадді діляться на самопрокидні (БСП) і неопрокидні (БП).

Самоопрокидывающаяся баддя в нижній частині кузова має дві цапфи 3, навколо яких вона повертається при розвантаженні. Цапфи входять до гнізда 4 направляючої рамки (мал. 1, б), яка переміщається в провідниках, забезпечуючи стійке положення бадді при русі її по стовбуру. Для захисту людей, що перебувають у бадді, від випадково падаючих предметів спрямовуюча рамка має парасольку 5. Неопрокидная баддя по конструкції аналогічна самоопрокидывающейся. Для розвантаження її на днище закріплено два кільця. Кінцеве навантаження на канат складається з маси бадді, підвісного пристрою, направляючої рамки і вмісту бадді.

Баддю підвішують до канату за допомогою підвісного пристрою. Дуга бадді входить в зів гака 1 (рис. 2, а) з заскочкою 2. Гак спирається на завзятий підшипник 3, вмонтований в нижню траверсу 4. Верхня траверса 5 з'єднується з нижньою щоками 6. Канат закритої конструкції закріплюється в основній кліновій муфті 7 і що страхує голчасту муфту 8. Обидві муфти розраховані на повне навантаження, що діє на причіпний пристрій. У клиновий муфті канат утримується трьома запрессованніми секторними клинами. У голчастій муфті розпущений кінець каната расклинен секторними і голчастими клинами.

Підвісний пристрій для прядевых канатів (мал. 2, б) аналогічно описаному, причому канат закріплюється в клиновий муфті 9. У цьому пристрої застосовані контрольні жимки 10, наполеглива жимок 11 і шайба-амортизатор 12. Усі дані про бадді приведені у довідковій літературі.

Скіпи призначені для транспортування корисної копалини і породи. Скіп складається з рами, кузова і підвісного пристрою. До рами, що складається з швелерів, кріплять кузов скіпа, підвісне і напрямні пристрої. Кузов виготовляють зварним або клепаным з листової сталі товщиною 6-10 мм. Скіпи бувають неопрокидні і опрокидні.

Неопрокидні кліті застосовують для спуску підйому людей і різних вантажів

На шахтах в даний час застосовують одноповерхові і двоповерхові кліті на одну, рідше - дві вагонетки в поверсі.

Кліть (мал.3) складається з каркаса 1, утвореного горизонтальними рамами з вертикальними стійками, підвісного пристрою 2, парашута 3, направляючих черевиків або роликів 4 для направлення кліті за провідникам стовбура, стопорів 5 для утримання вагонетки в кліті, направляючих муфт 6 (при застосуванні парашутів, що діють на гальмові канати 7), дверей 8, що надягають при спуску - підйомі людей з торцевих сторін кліті і даху 9. Стінки кліті виготовляють з листової перфорованої сталі товщиною 2-3 мм.

Укочування вагонеток у кліть проводиться їх самокатным задвиганням або штовхачем. Нова вагонетка виштовхує вагонетку, що знаходиться в кліті.

Приєднання підйомних канатів до клетєй і скипів проводиться за допомогою підвісних пристроїв, які можуть від’єднуватися від вантажонесучої конструкції піднімальних посудин.

За ПБ запас міцності підвісного пристрою піднімальних посудин, в яких транспортуються люди, повинен бути 13 кратним по відношенню до максимального статичного навантаження, а для судин винятково вантажних підйомів - 10-кратним.

Підвісний пристрій складається з причіпного пристрою, до якого приєднується підйомний канат, і елементів підвіски, що сполучає причіпний пристрій з вантажопідйомної конструкцією піднімальної посудини.

До причіпних пристроїв відносяться безжимкові рычажно- клинові коуши і клинові безжимкові коуши з одностороннім затисканням каната, а також грушовидні жимкові коуши.

Згідно ПБ кліті, що служать для спуску і підйому людей, за винятком клітей багатоканатних установок, забезпечують парашутами, які повинні забезпечувати: автоматичну зупинку кліті при обриві каната, безпечний для людей режим гальмування. Уповільнення порожніх клітей при уловлювання їх повинно бути не більше 50 м/, а при зупинці клітей з максимальним числом людей - не менше 6 м/.

Парашут складається з уловлювачів і приводного механізму. Джерелом енергії для дії парашута є маса кліті і сила пружини.

Парашути своїми уловлювачами можуть діяти або на спеціальні гальмівні канати, або на провідники.

Застосовують наступні типи парашутів, що діють на гальмові канати:

а) ПТК з миттєвим захопленням уловлювачами при обриві піднімального каната двох гальмівних канатів, ПТКП для установок з противагою і ПТКШ для установок з провідним шківом тертя; ці парашути призначені для будь-яких типів металевих провідників при будь-яких схемах їх розташування;

б) ПКЛ з миттєвим захопленням эксцентриково-клинового ловителя за один гальмівний канат і ПКЛШ для установок з провідним шківом тертя, ці парашути застосовують при односторонньому розташуванні рейкових провідників.

При застосуванні кулаков (рис.4), кліть 1 піднімається вище кулаков 2, після чого автоматично або дистанційно керований привід за допомогою тяги 3 і важеля 4, розташованого на одній осі з кулаком, підводить кулаки під кліть. При спуску кліть кілька підводиться, після чого кулаки під впливом противаг 5 прибираються і кліть йде в стовбур.

Кулаки строго визначають положення кліті і сприймають удари при завантаженні й вивантаженні її, але при цьому має місце ударне навантаження на канат при рушанні кліті з місця, можливість жорсткої посадки кліті на кулаки, значні навантаження на двигун під час маневрів, додатковий час на установку кліті на кулаки і зняття її з них.

Перекидні кліті, що мають деяке поширення на неглибоких і невеликих по продуктивності шахтах, в даний час втрачають своє практичне значення.

Лекція 50

Будова та призначення парашутів.

Мета:

- вивчити різновиди підйомних сосудів та їх пристрій.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

5. Типи парашутів та їх призначення.

6. Пристрій ПТК.

7. Пристрій ПКЛ.

8. Принцип дії парашутів.

Питання для самоконтролю:

4. Які типи парашутів використовуються на шахті і яке їх призначення?

5. З яких деталей та приладів складаються парашути??

6. Для чого служить парашут?

Питання для самостійної роботи:

3. Підвесні пристрої.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

11. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

12. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

13. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

14. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

15. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

В парашютах ПТК при обриві піднімального каната пружина 1 (рис. 1) віджимає вниз шток 2 і за допомогою траверси 3 і сережок 4 повертає важелі 5 навколо осей 6. У зв'язку з цим клини 7 за допомогою важеля 5 піднімаються вгору і захоплюють гальмівні канати 8, на яких зависне кліть. На рис. 135 також позначені: 9 - напрямна втулка, 10 - шток підвіски.

Безпечний режим уловлювання кліті при обриві піднімального каната забезпечується амортизаторами, що встановлюються на копрі. Канатно-гвинтові амортизатори залежно від числа протягиваемых в них амортизаційних канатів бувають одно-, двох і трехручьевые. Трехручьевые амортизатори (мал. 136, а), застосовувані при великій динамічного навантаження (до 0,6 МН), забезпечують у комплекті з потрійною сполучної муфтою триступеневий режим гальмування.

Рис.1

Потрійна сполучна муфта (мал. 136, б) складається з одинарної муфти 1, траверси 2, склянок 3 і замку 4. Одинарна муфта з'єднує гальмівної канат 5 з центральним амортизаційних канатом 6. Два інших амортизаційних каната 7 і 8 закріплені в склянках 3 і мають напуск відповідно - до 0,5 до 2 м. Замок об'єднує конструкцію і забезпечує передачу зусилля від гальмівного каната всім амортизаційних канатів. При впливі ловителя парашута на гальмівної канат 5 навантаження спочатку передається тільки на амортизаційний канат 6, який простягається через амортизатор 9. При цьому вибирається напуск штатів 7 і 8. Через деякий час почнеться протягання через /аммортизатор каната 7, а потім і каната 8, після чого йде вже тимчасова протягання трьох амортизаційних канатів до повної зупинки судини.

Вільні кінці амортизаційних канатів заливають бабітом в конусну воронку і перекидають через круглий брус у верхній частині головки копра. Довжина амортизаційного каната приймається рівною подвійному розрахунковим шляхом гальмування і становить 15-30 м.

Парашути ПКЛ (мал. 2) вловлюють кліть за один гальмівної канат. При обриві піднімального каната пружина 1 віджимає шток 2 вниз. При цьому важіль 3, повертаючись, піднімає клин 4 вгору, гальмівної канат 5 затискається клином, а кліть, переміщаючись вниз, впливає через тягу 6 на ексцентриковий важіль 7, який тиском на колодку 8 ще більше затискає гальмівної канат клином 4.

Парашут ПКЛ розрахований на кінцеві навантаження до 0,2 МН, а парашут ПТК - до 0,3 МН

При установках з провідними шківами тертя застосовують парашути ПТКШ і ПКЛШ, які мають включають пристрої, що забезпечують одночасне спрацьовування парашутів на обох клітях при обриві однієї з них.

Парашути ПДП, що уловлюють кліть, за дерев'яні провідники, складаються з пружинного приводного механізму, важеля передачі і чотирьох уловлювачів (по два на кожному провідник).

При обриві каната уловлювачі своїми гребенями впроваджуються в деревину провідників.

рис.2

Лекція 51

Розрахунок підйомного канату.

Мета:

- вивчити типи канатів та принципи їх розрахунку.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Особливості канатів різних типів та форм.

2. Недоліки та переваги канатів різних типів та форм.

3. Розрахунок лінейної маси канату.

Питання для самоконтролю:

1. Види канатів ви можете назвати?

2. Як розшифрувати (ТК), (ТЛК), (ЛК), (ПК)?

3. Як розраховується лінейна маса канату?

4. Які вимоги ставить ПБ до запасу міцності канатів різного призначення?

Питання для самостійної роботи:

1. Для чого служать направляючі та відхиляючі шківи?

2. Як відрізняються канати правого та лівого звивання?

3. Як відрізняються канати відкритого та закритого типу?

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

1. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

2. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

3. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

4. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

5. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

Підйомні канати виготовляють із дроту високосортної сталі марки l для вантажних установок. Тимчасовий опір розрыву дроту =1200-2400 Н/ діаметр дроту 0,2- 4 мм. Для вертикальних підйомних установок застосовують канати з дротів з =1600-1900 Н/

Для виготовлення канатів використовують дріт без покриття або покриті шаром цинку. Оцинковані дроти мають більший термін служби, так як шар цинку оберігає їх від корозії і зменшує тертя між дротами в канаті.

За формою поперечного перерізу підйомні канати бувають круглі і плоскі.

Під діаметром круглого каната розуміється діаметр кола, описаної навколо поперечного перерізу каната.

Рис.1

При виготовленні каната певну кількість дротів звивається навколо центральної дроту (у деяких конструкціях навколо сердечника з органічного матеріалу або м'якої сталі) так, що кожна з них приймає вигляд гвинтовий лінії. Такий свити пучок називається пасмом. Якщо пасмо застосовується як самостійний канат, то вона називається канатом простий свивки. Якщо кілька пасом свити між собою навколо органічного сердечника, з пеньки або килими (маніли), то виходить канат двойной свивки (рис. 1, а-д).

Органічний сердечник просочений спеціальними речовинами, \ що перешкоджають корозії зсередини каната.

Канат двойной свивки, що є складовою частиною каната I більш складної конструкції, називається стренгой.

По конструкціям пасом і характером взаємного дотику дротів в сталках розрізняють канати точкового дотику (ТК),: точково лінійного дотику (ТЛК), лінійного дотику (ЛК), поверхневого контакту (ПК).

У канатах з точковим дотиком значні напруги в точках контактів дротів сприяють швидкому втомного зносу канатів.

У кращих умовах дроту в канатах ТЛК, де внутрішні шари дротів в пасма мають контакти по лініях, а зовнішній шар дротів має точковий контакт з суміжним шаром.

Канати лінійного дотику забезпечують найкращі, порівняно з описаними раніше, умови роботи дротів, так як всі вони мають в сталках контакти по лініях.

Малокрутящиеся канати мають два або кілька протилежно повитих шарів пасом, завдяки чому крутний момент пасом суміжних шарів взаємно врівноважуються

Якщо свивка дротів в пасма і пасом у канату ведеться в одному і тому ж напрямку, такі канати називаються канатами одне-сторонньої свивки, якщо в протилежних напрямках - канатами хрестової звивки; в канатах комбінованої свивки пасма поперемінно свити в напрямку односторонньою і хрестової звивки.

Канат односторонньої звивки має переваги: гнучкіший; дроти менш схильні до деформації при огибании канатом спрямовуючого шківа та органу навивки; легше нагляд за дротами, завдяки їх виходу на зовнішню сторону каната на велику довжину, при установці з провідним шківом тертя коефіцієнт зчеплення каната з футерівкою шківа більше.

Недолік канатів односторонньої свивки - небезпека їх розкручування. Канати хрестової звивки менш гнучкі, але вони менш схильні до розкручування.

Канати комбінованої свивки поєднують переваги канатів хрестовий і односторонньої звивки.

Рис.2

Розрахунок піднімального каната виробляють на розривне статичне навантаження. Інші навантаження - від вигину па напрямних шківах і органах навивки, дії сил інерції й пружних коливань - враховують збільшенням запасу міцності каната. Статичне навантаження на підйомний канат складається з власної маси піднімальної посудини з підвісним пристроєм (маси кліті і вагонеток, скіпа), корисної маси (вугілля, породи та ін.) і маси каната довжиною від точки сходу з спрямовуючого шківа до нижньої прийомної площадки. В установках з важким врівноважуючим канатом (більшої лінійної маси, ніж підйомний) при визначенні статичного навантаження па підйомний канат беруть масу врівноважуючого каната при положення посудини на верхньому приймальному майданчику.

Позначимо на рис2: p і q – маса 1 м. (лінейна) відповідно підйомного і врівноважую чого канатів,кг/м. -відпрвідно маса корисного вантажу і масасосуда, відстань від нижнього майданчика 1 до вісі верхнього направляючого шківа 2,м.; Z- запас міцності нового канату,що приймається по ПБ:

Одноканатний підйом:

- Z=9, -виключно людський;

- Z=7,- людсько-вантажний;

- Z=6,-вантажний;

- Z=8, для установок зі шківом тертя.

Багатоканатний підйом:

- Z=8,- виключно людський, людсько-вантажний;

- Z=7,- вантажний;

- Для шахт глибше 600 м. канат може приймати змінне значення запасу міцності.

- сумарний переріз дротів канату,, -часовий опір розриву дротів канату Н/,,сумарне розривне зусилля усіх дротів канату.

Максимальне розривне навантаження на канат буде у верхньому положенні його у направляючого шківа, тому рівняння міцності канату має вигляд:

Лінейну масу канату знаходять за формулою:

Лекція 52

Особливості конструкції ПМ з біциліндрічним барабаномі шківом тертя.

Мета:

- вивчити типи канатів та принципи їх розрахунку.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Особливості ПМ різних типів.

2. Класифікація ПМ.

3. Умовні позначення ПМ.

4. ПМ з біциліндричним барабаном.

Питання для самоконтролю:

1. Які особливості пристрою ПМ різних типів?

2. Які за типами бувають ПМ?

3. Розкажіть про пристрій біцилідричної машини.

Питання для самостійної роботи:

1. Типорозміри малих та великих ПМ.

2. Особливості ПМ з біциліндричним барабаном та шівом тертя.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

1. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

2. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

3. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

4. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

5. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

Одночасний підйом одної піднімальної посудини і спуск іншої здійснюють навивкою одного каната на орган навивки і свивкой з нього іншого або приведенням каната в рух силою тертя, що виникає між ним і провідним шківом. При цьому досягається прийом одніє піднімальної посудини на верхньому майданчику, а іншої на нижній і урівноваження власних мас судин.

Залежно від того, чи залишається при підйомі радіус навивки каната постійним або змінюється, розрізняють органи навивки постійного радіусу - циліндричні барабани, ведучий шків тертя та органи навивки змінного радіусу-бицилиндроконічні барабани та ін.

Підйомні машини виготовляють двох- і однобарабанные.

В установках однобарабанній машиною барабан обслуговує обидва каната, причому при свівке з барабана каната опускається піднімальної посудини, на його місце навивается канат піднімаючого судини (мал. 1, б). Установки з циліндричними барабанами можуть бути як без врівноважуючого, так і з врівноважує канатом, який на рис. 1 показано штриховий лінією.

Рис. 1

У двобарабанних машинах один з барабанів жорстко закріплений на валу - заклинений барабан, а інший може бути з'єднаний з валом або від'єднаний від нього - переставний барабан. Переставний барабан дає можливість регулювати розташування піднімальних посудин щодо один одного, що необхідно при обслуговуванні декількох горизонтів шахти, і спрощує операції навішування, зміни канатів і регулювання їх довжини. Для цього переставний барабан загальмовується і від'єднується від валу, а жорстко закріпленим барабаном повільно рухається його канат.

Однобарабанна машина порівняно з двухбарабанной має меншу ширину і масу. Одинарний барабан може бути цілісним і розрізним. При цілісному барабані регулювати розташування піднімальних посудин складніше порівняно з розрізним. При разрезном барабані ця операція проводиться так само, як при двухбарабанной машині.

Донецький машинобудiвельний завод (ДМЗ) випускає двобарабанні і однобарабанные підйомні машини з діаметром барабанів 1,2; 1,6; 2; 2,6; 3 і 3,4 м. Машини з діаметром барабана 1,2; 1,6; 2 м умовно належать до малих, а з діаметром 2,6; 3 і 3,4 м - до середніх.

Краматорський машинобудівний завод (НКМЗ) випускає великі двобарабанні і однобарабанные з розрізним барабаном підйомні машини з діаметром барабанів 4, 5 і 6 м.

Двухбарабанная підйомна машина (біциліндрічна) ДМЗ 2Ц-3,5х1,7А у своїй корінний частини (мал. 2) складається з вала 1 з зубчастою муфтою 2, роликових дворядних сферичних підшипників 3, заклиненного на валу барабана 4, переставного барабана 5 із зубчатим механізмом перестановки 6. Зовнішні лобо- піни 7 барабанів з гальмівними ободами 8 сварно-литий конструкції; маточини 9 литі, диск і гальмові обручі - з листової сталі, внутрішні лобовины 10 - литі. Обичайка 11 - зварна з нарізаними канавками для каната. Реборди 12 знімні зварні складаються з окремих сегментів і кріпляться до обичайці болтами. Зубчастий механізм перестановки 6, вбудований в ліву лобовину 7, під дією пружин постійно знаходиться в зачепленні. Відчеплення проводиться під дією стисненого повітря, що подається в циліндри механізму перестановки. Точність регулюється регулювання положення судин 100... 200 мм. Включення і вимкніть механізму 6 дистанційне з пульта керування. Максимальне число шарів навивки на барабан - 3.

Однобарабанні підйомні машини ДМЗ мають цільний барабан, всередині якого у кожної з лобовин розташована бобіна з електроприводом для розміщення на ній запасу каната, призначеного для випробування. Всі підйомні машини ДМЗ, як двобарабанні, так і однобарабанные, виробляють з двоступінчастими одноприводними редукторами; машини Ц-3,5х2А і 2Ц-3,5х 1,7А можуть бути також обладнані одноступінчастими двох приводними редукторами.

Лекція 53

Органи навивки змінного радіуса..

Мета:

- ознайомитись із різновидом барабану змінного радіуса.

- розвити технічне мислення, розширити познання у техниці.

- виховати правильне відношення до техніки.

План:

1. Пристрій біциліндроконічного барабана.

2. П.М. з біциліндроконічними барабанами.

3. Параметри П.М. з біциліндроконічними барабанами.

Питання для самоконтролю:

1. Як виробляєть ся навивка і свивка на біциліндроконічному барабані?

2. Які вимоги ПБ до діаметрів біциліндроконічних барабанів?

3. Як знайти довжину канатів, що розташовано на відповідних частинах барабанів?

Питання для самостійної роботи:

1. Редуктори ПМ.

2. Врівноваження підйомних систем.

ЛІТЕРАТУРА.

Основна.

1. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Горная механика. -М.: Недра, 1982.

2. Правила безпеки в вугільних шахтах. -Київ, 2005.

Додаткова.

3. Стационарные установки шахт под. общей редакцией Б.Ф.Братченко. М Недра 1977.

4. Хаджиков Р. Н., Бутаков С. А. Сборник примеров и задач по горной механике. - М.: Недра, 1989.

5. Бирюков В. М. и др. Техническое обслуживание и текущий ремонт стационарного оборудования. -М.:Недра, 1983

З різних типів органів навивки змінного радіусу (конічні барабани, бобіни і т. д.) в даний час на шахтах середньої глибини і глибоких застосовують біциліндроконічні барабани.

Схема підйомної установки з біциліндроконічним барабаном показана на рис. 1.

Біциліндроконічні барабани складаються з трьох секцій: малого циліндра 1, конуса 2, великого циліндра 3; з зовнішньої сторони малого циліндра прикріплюється гальмівний обід. На початку підйому канат посудини,що піднімається навивается на малий циліндр, далі на конус і на великій циліндр. Канат судини, що опускається звивається у зворотному порядку. Великий циліндр обслуговує обидві гілки каната. Для зручності регулювання каната барабани виготовляють розрізаними у великої підстави конуса. Витки тертя розташовуються на малих циліндрах, а канат для випробування - зазвичай всередині малих циліндрів на бобінах.

Підйомні машини з біциліндроконічними барабанами НКМЗ виготовляють типорозмірів: БЦК-8/5х2,7 і БЦК-9/5х1,5 (БЦК - бицилиндроконический барабан, чисельник дробу - діаметр великого циліндра, м, знаменник - діаметр малого циліндра, м, і далі - ширина великого циліндра, м). Ширина конічної частини барабанів в обох типорозмірах машин становить 1000 мм.

На рис. 2 показана корінна частина машини БЦК. На трубчастому валу 1, грунтується на два підшипники ковзання 2, прикріплено заклинену 6 і переставну 7 частини барабана. На циліндричних поверхнях барабана нарізується гвинтова канавка, на конусах для утримання каната приварені спіральні жолобки 5. Заклиненна частина барабана кріпиться на валу зварюванням, переставна на обертових опорах 8 і з'єднується з валом за допомогою.чубчатого механізму перестановки 9. Гальмівні обручі 4 закріплені по краях малих циліндрів. Усередині кожного з малих циліндрів встановлені бобіни 3, на яких розташовується запас каната для випробувань. Обертання кожної бобіни при регулюванні каната проводиться через черв'ячний редуктор від електродвигуна або вручну маховичком.

Нижній канат закріплений на заклиненій частині барабана, а верхній - на переставний. Для нормального переходу верхнього каната через розріз барабана необхідно, щоб площину спрямовуючого шківа верхнього каната була зміщена ліворуч від розрізу не менш ніж на 100... 150 мм.

Рис. 1

Рис.2

Машину БЦК-9/5х1,5 виготовляють як з одноступінчастим двухприводным редуктором, так і без редуктора, БЦК-8/5х2,7 - без редуктора з тихохідним двигуном постійного струму.

Число витків каната на малому циліндрі бицилиндроконического барабана зазвичай встановлюють так, щоб в період прискореного і уповільненої обертання барабана канат навивался (і свивался) на циліндричних секціях. Це досягається за 3-4 робочих витках на малому циліндрі.

На конусі розташовується до 12 витків.

Діаметр малого циліндра барабана повинен задовольняти вимогам ПБ, тобто

Діаметр великого циліндра

Довжина канатів:

- На малому циліндрі

- На конусі

- На великому циліндрі

Число витків каната на великомуциліндрі

Лекція 54

Розрахунок трьох та п’ятиперіодної діаграм швидкості.

Поняття про динаміку підйомних систем.

Мета: