42. Расчёт и выбор подъёмного каната
Подъёмный канат рассчитывается по статистическому напряжению.
Действие остальных нагрузок учитывается принимаемым по правилам
безопасности (ПБ) запасом прочности каната (рис. 2.1).
Статистическое напряжение подъёмного каната состоит из веса кле-
ти с груженой вагонеткой и прицепным устройством (или веса скипа) и
массы каната длиной от копрового шкива до подъёмного сосуда, находя-
щегося на приёмной площади нижнего горизонта.
Статистическая нагрузка на подъёмный канат в верхнем сечении у
копрового шкива равна:
где Qn и Qm – масса поднимаемого за один раз соответственно полезного
и мертвого грузов, кг; p - масса одного погонного метра подъёмного кана-
та, кг; H k – расстояние от нижней приёмной площадки до оси верхнего ко-
18
прового шкива, м; m – запас прочности подъёмного каната, принимаемый
по ПБ; Sk -площадь поперечного сечения проволок каната, см²; в s – рас-
чётный предел прочности проволоки каната при растяжении, кг/см.
Площадь поперечного сечения каната S k =K P ,
где K- коэффициент для определения массы каната по площади по-
перечного сечения.
Линейная масса каната
P = S k ρβ ,
где r - плотность стали, из которой изготовлен канат, кг/м3; b -
коэффициент свивки, зависящий от конструкции прядей и каната.
Соответственно
где ρo = r ×b - условная плотность каната:
для круглопрядных канатов двойной свивки – 9400 кг/м³;
для трёхграннопрядных – 9200 кг/м³.
На основании выражений (2.4), (2.6) определяем линейную массу ка-
ната:
где Q k = Q n + Q m – концевая нагрузка на канат, кг; s в – временное
сопротивление разрыву проволок из стали, из которой изготавливается
канат, H/м²; m - запас прочности каната по ПБ; 0 r - условная прочность
каната.
Для клетьевого подъёма k ш k H = H + h ,
где k h - высота копра;
для скипового подъёма k ш k заг H = H + h + h , где заг h - высота опускания
скипа ниже околоствольного двора под загрузку.
По расчётному P из табл. 2.5 выбирается тип каната, который про-
веряем по фактическому запасу прочности:
где раз Q - суммарное разрывное усилие всех проволок в канате, кг; p m -
расчётный запас прочности.
46. Определение усилий и мощностей, приведённых к валу барабана подъёмной машины
Движущие усилия (Н), создаваемые двигателем на окружности барабана двухклетевой (двухскиповой) установки (основное динамическое уравнение акад. М.М. Фёдорова):
где
- путь,
пройденный подъёмным сосудом;
Qп - полезная масса;
q - вес одного погонного метра хвостового каната;
р - вес одного погонного метра головного каната;
H- высота подъема;
mп- приведенная масса;
k - коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха при движении подъёмных сосудов, трение в проводниках, в подшипниках направляющих шкивов и барабанов, жёсткость каната.
Мощность на валу подъемного двигателя в любой момент движения
подъемных сосудов:
