Факультет: Энергомеханики и автоматизацииВведение
1 Общие положения.
2 Актуальность темы.
3 Цель и задачи.
4 Определение значений тормозного и статического моментов.
Источники
В настоящее время и на отдалённую перспективу уголь – единственный энергоноситель, объёмы которого потенциально достаточны для практически полного обеспечения национальной экономики.
Результаты проведенного анализа тенденций развития мировой энергетики свидетельствуют о том, что в структуре мировых запасов органического топлива на уголь приходится 67 процентов, на нефть – 18 и на природный газ – 15 процентов. В Украине эти показатели составляют соответственно 95,4 процента, 2 и 2,6 процента. Общий объём запасов отечественного угля составляет около 117,5 млрд. тонн, из них промышленных на действующих шахтах – 6,5 млрд. тонн, из которых практически 3,5 млрд. тонн – энергетический уголь[1].
Создание материально-технической базы невозможно без комплексной механизации и 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 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[2].
Пружинно-пневматические приводы тормоза выпускают двух типов: с тормозными грузами (пружинно-грузовой пневматический привод) и без грузов (пружинно-пневматический привод). В пружинно-грузовом пневматическом приводе пружинный блок является источником тормозного усилия рабочего торможения и первой ступени предохранительного торможения. Вторая ступень предохранительного торможения создается тормозными грузами. В пружинно-пневматическом приводе пружинный блок является источником тормозного усилия как при рабочем, так и при предохранительном торможении.
Пневматические схемы тормозных устройств определяются типом привода тормоза (с тормозными грузами или без них), исполнением (нормальное или взрывозащищенное), типом машины (двухбарабанная, однобарабанная, многоканатная), годом изготовления и отличаются друг от друга типом регулятора давления, типом электромагнитных клапанов, количеством и схемой их включения.
Принцип действия пружинно-грузового привода тормоза заключается в следующем: сжатый воздух в воздухообменник поступает от одного из компрессоров или через обратный клапан и водомаслоотделитель. Электропневматический вентиль предназначен для выпуска воздуха из участка трубопровода между компрессором и обратным клапаном при остановке компрессора. При этом компрессор при последующем пуске будет разгружен. Предусматривается также подача воздуха в воздухосборник от общешахтной сети сжатого воздуха, если она имеется, через вентиль и обратный клапан.
Из воздухосборника сжатый воздух поступает в воздухосборник панели тормоза. При включении клапанов предохранительного торможения воздух поступает в цилиндры предохранительного торможения, чем осуществляется поднятие тормозных грузов. В цилиндры рабочего торможения воздух поступает через маслораспылитель, регулятор давления и клапаны рабочего торможения.
Регулятором давления осуществляется управление рабочим торможением, а клапанами рабочего торможения – автоматическое стопорение машины в конце цикла подъема.
При предохранительном торможении отключаются одновременно клапаны рабочего и предохранительного торможения и воздух выпускается из ЦРТ и из ЦТП. При этом регулятор давления отсекается от цилиндров приводов тормоза клапанами рабочего торможения. Это обеспечивает независимость процесса предохранительного торможения от величины тока в обмотке регулятора давления.
Для повышения надежности работы в схемах применяют дублирование клапанов. Воздух из тормозных цилиндров нормально выпускается через ближайший к ним клапан, а в случае его отказа – через дублирующий клапан.
В схеме двухбарабанной машины с пружинно-пневматическими приводами тормоза управление рабочим торможением осуществляется с помощью регулятора давления РД, а предохранительное торможение с помощью электромагнитных клапанов. Воздух от регулятора давления в левый и правый приводы подается через раздельные электромагнитные клапаны. Такая схема позволяет при перестановке барабанов управлять тормозами раздельно. В цилиндры механизма перестановки воздух подается через клапан КМ. В электрической схеме управления клапанами предусматривается блокировка: одновременно с включением клапана КМ и подачей сжатого воздуха в цилиндры механизма перестановки отключается предохранительный клапан, затормаживая переставной барабан.
Двухступенчатое предохранительное торможение машин с пружинно-пневматическими приводами тормоза осуществляется регулируемыми выхлопными устройствами в канале выхода воздуха предохранительных клапанов. Регулируемые выхлопные устройства позволяют осуществлять быстрый выпуск воздуха из тормозных цилиндров до определенной величины давления, устанавливаемой при наладке тормоза, и дальнейший выпуск воздуха через дроссельную шайбу.
Данной проблемой в своих научных исследованиях и публикациях занимались такие научные деятели, как: К.И. Чебаненко, В.Р. Бежок, Б.Н. Чайка, А.Д. Димашко, А.Н. Евдокимов, а так же НИИ и организации: Новочеркасский ГТУ, Днепропетровский Горный Институт, Донецкий НТУ, Макеевский НИИ и др. На основании выше сказанного, делаю вывод, что данная тема является актуальной.
Целью данной работы является исследование регулируемого предохранительного торможения подъемной машины одноканатного скипового подъема, что может исключить набегание скипа на канат. Исключение набегания, в свою очередь, позволит уменьшить материальные затраты на эксплуатацию и ремонт подъемного каната.
Для достижения цели работы нужно выполнить следующие задачи:
1. Выполнить обзор литературы.
2. Изучить способы проведения ревизии и наладки тормозов с пружинно- пневматическим приводом.
3. Произвести расчет канатной откатки.
4. Выбрать подъемную машину, двигатель и редуктор.
5. Произвести расчет предельной скорости движения скипа.
6. Произвести расчет статического и тормозного моментов.
Максимальная скорость движения подъёмного сосуда
, (1)Полученная скорость не превышает предельно допустимую по ПБ.
Масса ротора, приведенная к диаметру барабана
, (2)Масса вращающихся частей, приведенная к диаметру барабана
. (3)Согласно М. М. Федорову уравнение движения машины во время торможения при подъеме груза:
, (4)
- масса вращающихся частей, приведенная к диаметру барабана, кг;
- замедление, м/с2;
- статический момент подъемной машины, Н/м, 
, (5)
натяжение каната у опускаемого груза
равно нулю. В этом случае
, (6)
, (7)
- погонный вес 1 м каната, Н/м;
- длина каната, м;
- коэффициент сопротивления движению каната; 
- угол наклона выработки.
- тормозной момент подъемной машины.
1. “Концепцiя розвитку вугiльноi промисловостi” Кабинет Министров Украины, Киев, 2005 г.
2. Чебаненко К.И. “Исследование процессов торможения шахтных наклонных подъемных и откаточных установок”. Автореферат диссертации, представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, Донецк, 1969 г.
3. В.Р. Бежок, Б.Н. Чайка “Руководство по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъемных установок”. М., Недра, 1982 г., 391 с.
4. А.Д. Димашко, И.Я. Гершиков “Шахтные электрические лебедки и подъемные машины”. М., Недра, 1973 г., 362 с.
5. В.А. Будишевский, А.А. Сулима “Проектирование транспортных систем энергоемких производств”. Донецк, 2002 г., 481 с.
6. В.А. Будишевский, А.А. Сулима “Теоретические основы и расчеты транспорта энергоемких производств”. Донецк, 1999 г., 217 с.
7.Руководство по эксплуатации машин подъемных шахтных.