ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТОРМОЖЕНИЯ ШАХТНЫХ НАКЛОННЫХ ПОДЪЕМНЫХ И ОТКАТОЧНЫХ УСТАНОВОК
АВТОР: К.И.Чебаненко профессор ДонНТУ,
(Краткое изложение автореферата диссертации, представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук., Донецк-1969 г.)
Создание материально — технической базы невозможно без комплексной механизации в автоматизации производственных процессов. При разработке конструкций машин и средств автоматизации необходимо учитывать особенности переходных режимов работы и обеспечивать выполнение требований техники безопасности.
В общем комплексе производственных процессов угольных шахт важное место занимают транспорт и подъем по наклонным выработкам.
Наряду с расширением области применения транспортных устройств непрерывного действия определенное место сохраняется за наклонными подъемными и откаточными установками с концевыми канатами. Канатные установки широко применяются для перевозки по наклонным выработкам людей, породы, материалов и оборудования. С помощью рассматриваемых установок транспортируется ощутимая часть угля.
На некоторых наклонных подъемных и откаточных установках во время торможения при подъеме груза вследствие набегания подъемных сосудов на канат на него действуют недопустимо высокие нагрузки. Это наиболее часто имеет место при предохранительном торможении.
Правильное представление о динамических процессах, происходящих во время торможения подъемной машины, дает возможность более обоснованно, чем это практикуется в настоящее время.подходить к проектированию, наладке и эксплуатации наклонных установок. Знание этих процессов также необходимо для создания тормозных устройств, автоматически поддерживающих замедление машины в заданных пределах.
Проведенные исследования базируются на общей теории рудничных подъемных и откаточных установок. Общая методика выполнения работы заключается в теоретических исследованиях и экспериментальной проверке результатов на действующих подъемных установках»
Реферируемая работа состоит из 5 глав, списка литературы и приложения. Содержание работы изложено на 182 страницах текста, включая 33 таблицы, и иллюстрировано 32 рисунками и 80 осциллограммами.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
В результате торможения подъемной машины натяжение поднимающейся ветви каната вначале уменьшается. Если величина замедления машины больше определенного значения, то с течением времени усилие в канате обращается в нуль, и в дальнейшем подъемные сосуды, двигаясь независимо от каната, набегают на него. После остановки сосуды движутся вниз и сообщают канату растягивающий удар. По этой причине происходили обрывы канатов на наклонных установках некоторых шахт. Одновременно с канатом ослабляются и могут рассоединяться сцепные устройства подъемных сосудов, а также разрушаться при динамических нагрузках, возникающих вследствие набегания. Поэтому полное ослабление каната и сцепных устройств следует считать опасным явлением.
Наибольшую величину замедления машины, при которой еще не наступает полное ослабление каната, называют предельным замедлением Jnp .
Даже в тех случаях, когда не происходит обрыва каната, набегание является нежелательным из-за высоких динамических нагрузок пульсирующего характера.
По данным В.Д.Белого, основными причинами разрушения шахтных канатов являются коррозия а изломы отдельных проволок, имеющие место вследствие коррозийно-усталостных явлений, развивающихся под действием переменных контактных напряжений при осевом растяжении каната пульсирующими нагрузками.
Неблагоприятные условия эксплуатации канатов наклонных установок, отличающиеся от вертикальных подъемов скольжением канатов по роликам и почве при наличии агрессивной среды, усугубляются значительными динамическими нагрузками. Уменьшение динамических усилий, а следовательно, увеличение срока службы канатов, принимая во внимание широкое распространение наклонных установок, а также повышение безопасности эксплуатации этих установок имеет важное народно-хозяйственное значение. В увеличении скорости движения сосудов при большой длине наклонных выработок скрываются ощутимые резервы производительности подъемных установок, но с ростом скорости усугубляется опасность на бегания. Поэтому результаты реферируемой работы с этой точки зрения также являются актуальными.
Переходные процессы, протекающие в подъемных установках, возникающие при этом динамические нагрузки, режимы торможения и связанные с ними вопросы безопасности являлись предметом многочисленных исследований.
Вопросы правил безопасности, касающиеся тормозных устройств, впервые глубоко разработаны В.Б.Уманским, который, в частности, установил верхний предел замедления вертикальных подъемных установок. Случай полного ослабления каната В.Б.Уманский считал как технически предельный.
Г.Н.Савин, Ф.В.Флоринский и О.А.Горошко считают нежелательным так называемое подпрыгивание груза. На основании детальных исследований с учетом влияния массы каната и других факторов они пришли к выводу, что полного расслабления каната не произойдет, если замедление подъемной машины не превысит величину, близкую к половине замедления груза под действием силы тяжести при свободном вертикальном полете.
Впервые верхняя граница замедления наклонных установок с углом наклона менее 30° установлена в Правилах безопасности в угольных и сланцевых шахтах* (ПБ), утвержденных в 1958 году, и сохранились в ПБ, действующих в настоящее время. В этих правилах допускаемое замедление машины устанавливается в зависимости от угла наклона.
В работах Б.Л.Давыдова, З.М.Федоровой и других ав-юров при расчете наклонных установок за верхнюю границу замедления принято замедление свободного выбега сосудов.
Вопросы, связанные с набеганием подъемных сосудов на канат, рассматриваются в работах И.С.Найденко, А.М.Скворцова, М.Г.Крапивина и др.