Рисунок 2.9 - Геометрические элементы и параметры одноканатной подъемной установки
Осями подкопровой рамой и подшкивной площадки называют две взаимно перпендикулярные прямые, которые закрепляют на верхних плоскостях рамы и площадки при сборке; они должны соответствовать проектному положению осей ствола при установке подкопровой рамы и копра. Пересечения этих осей соответственно – центры верхнего Ц
и нижнего Ц сечения копра, а линия, соединяющая их, - главная ось копра.Рассмотрим геометрические параметры одноканатной подъемной установки.
Угол девиации подъемного каната на барабане машины – это угол между осью струны каната и плоскостью, перпендикулярной оси главного вала и проходящей через точку схода каната с барабана. Угол девиации каната на шкиве – угол, образованный осью струны каната и осевой плоскостью шкива. Углы девиации зависят от длины струны каната и ширины зоны навивки каната на барабан машины. Длина струны подъемного каната -это расстояние между точками схода каната с барабана машины Б
(Б ) и со шкива Ш (Ш ). Различают верхнюю и нижнюю струны канатов с углами наклона и . Однако для инженерных расчетов можно принять, что углы девиации находятся в наклонной плоскости, проходящей через главную ось вала машины и ось вала шкива. В соответствии с этим за длину струны каната и за угол ее наклона можно принять длину линииl , соединяющей оси главного вала и вала шкива, и угол ее наклона . Назовем и связанные с этим параметрами превышение и горизонтальное расстояние L между осью вала шкива и осью главного вала.На барабане машины различают следующие зоны размещения подъемного каната:
- зону витков трения
( для барабанов с деревянной футеровкой =3, с металлической футеровкой =5);- зону витков запасной части каната
длиной 30м, предназначенную для его испытаний;- зону рабочих витков каната
;- свободную часть
.При многослойной навивки каната используется вся ширина В барабанов, в этом случае
В.При расчете углов девиации используют суммарную зону
+ .Высотой подъема Н называют вертикальное расстояние от точки закрепления каната при нижнем положении подъемного сосуда до той же точки С
(С ) при его верхнем положении.Между высотой подъема Н, диаметром D
и шириной В барабана подъемной машины существует зависимость:при подъеме с двухбарабанной машины
; (2.45)при двухконцевом подъеме с однобарабанной машиной
. (2.46)где
- диаметр каната, мм; - зазор между витками каната, мм; - зазор между навивающейся и свивающейся ветвями, равный одному двум виткам.Высота копра
- вертикальное расстояние от подкопровой рамы до оси вала верхнего шкива.Минимальная длина l головного (сходящего со шкива в ствол) подъемного каната – расстояние между точкой схода каната со шкива Ш
(Ш ) и точкой закрепления каната на сосуде С (С ) при его верхнем положении.2.2.4 Требование к соотношению геометрических элементов одноканатной подъемной установки
Требования к соотношению геометрических элементов одноканатной подъемной установки можно сформулировать следующим образом:
- ось главного вала и оси валов копровых шкивов должны быть горизонтальны;
- оси головных подъемных канатов и главная ось копра должны быть вертикальны;
- центр подъема и ось подъема должны лежать в одной вертикальной плоскости; углы девиации подъемных канатов на барабанах и шкивах не должны превышать допустимых значений;
- проекции осей подшкивной площадки и подкопровой рамы на горизонтальную плоскость должны совпадать с осями ствола;
- ось копра должна быть вертикальна.
К причинам, приводящим к нарушению требуемого соотношения геометрических элементов подъема, могут быть отнесены: погрешности разбивочных и монтажных работ, износ элементов оборудования (футеровки, ручья шкива, подшипников, контактных поверхностей проводников и т.п.), деформации (наклоны) оснований копра и подъемной машины, вызванные влиянием горных разработок. Кроме того, после очередной углубки шахтного ствола увеличивается зона рабочих витков барабана, а значит, увеличиваются и углы девиации канатов. В результате этого возникают отклонения геометрических элементов от проектных положений, т.е.: углы наклона осей главного вала
и вала копрового шкива ; угол отклонения от вертикали оси головного каната (угол максимален при верхнем положении подъемного сосуда); угол отклонения от вертикали главной оси копра i(крен копра). Допустимые отклонения параметров приведены в таблице 2.4Таблица 2.4 – Допустимые отклонения параметров и их обоснования
Обозначения | Допустимая величина | Обоснование |
´, для машин БЦК, при поверхности (желобчатого) малого барабана; ´ для проходческих грузовых лебедок | Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт | |
при жесткой армировки; ´ при канатной армировки | Исследования в ВНИМИ | |
´ при монтаже ´ при монтаже | Исследования в ВНИМИ | |
´ при диаметре барабана менее 5м; ´ при диаметре барабана более 5м, в период эксплуатации; ´ в период эксплуатации | Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях |
2.2.5 Проверка соотношений геометрических элементов одноканатной подъемной установки вертикального ствола