Підвісні дороги загального призначення

Изучение конструкции и тяговые характеристики подвесных канатных дорог

І. Цель работы

1. Изучение устройства и принцип работы подвесной канатной дороги.

2. Изучение основного оборудования ПКД: вагонеток, канатов, опор, приводных, натяжных, погрузочных и разгрузочных станций.

3. Расчет тяговых характеристик.

ІІ. Пояснение к работе

Работа выполняется в лаборатории на действующей модели подвесной канатной дороги в следующем порядке:

Изучение общего устройства и принципа действия подвесных канатных дорог производится на моделях, с использованием плакатов и литературных источников.

ІІІ. Содержание отчета

1. Начертить общую схему подвесной канатной дороги с указанием места расположения основных элементов и их назначение.

2. выполнить расчеты для определения работоспособности подвесной канатной дороги (Приложение 2).

3. Построение диаграммы натяжения каната (Приложение 3).

4. Пример выполнения расчетов (Приложение 4).

ІV. Контрольные вопросы к работе

1. Классификация подвесных канатных дорог.

2. Основные элементы вагонетки подвесной канатной дороги.

Литература

1. В.О. Салов. Основи експлуатації розрахунків транспорту гірничих підприємств: Навчальний посібник. Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2005.-199 с.

2. Кузнецов Б.А. и др. Транспорт на горных предприятиях.: М., Недра, 1976.

3. Транспорт на гірничих підприємствах: Підручник для вузів – 3-е вид. М.Я. Біліченко – Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2005.- 636 с.

4. Білозьоров А.В., Парфєнєнко Л.С. Рудниковий транспорт: Підручник.-К.: Каравелла, 2004.-256 с.

Приложение 2

Определить работоспособность и безопасность эксплуатации канатной дороги

Варианты

Параметры	i	L, м	V, м/с	m_o, кг	m, кг	q_к, кг/м	F_min, кН	F_p, кН	α, π	N_у,* кВт
	0,035		1,5			0,825	2,5
	0,037		1,2			0,825	2,5
	0,025		1,5			0,800	2,7
	0,040		1,3			0,800	2,7
	0,038		1,4			0,810	2,6
	0,039		1,2			0,800	2,5
	0,040		1,3			0,820	2,6
	0,035		1,4			0,825	2,5
	0,038		1,3			0,810	2,4
	0,035		1,3			0,800	2,3
	0,036		1,4			0,815	2,4
	0,037		1,5			0,810	2,5
	0,039		1,2			0,820	2,6
	0,038		1,3			0,810	2,7
	0,035		1,5			0,820	2,6
	0,037		1,4			0,815	2,4
	0,036		1,5			0,810	2,5
	0,035		1,4			0,815	2,3
	0,037		1,6			0,820	2,4
	0,035		1,5			0,800	2,5

*i – уклон пути;

L – длина трассы;

V- скорость движения состава;

m_o- масса порожней вагонетки;

m - масса груза;

q_к – линеймая масса каната;

F_min – норматив минимального натяжения каната;

F_p – разрывное усилие каната;

α – угол обхвата приводного шкива канатом;

N_у – установленная мощность двигателя.

Приложение 1

ПІДВІСНІ КАНАТНІ ДОРОГИ

Підвісні дороги загального призначення

Підвісні канатні дороги загального призначення поділяються: за видом вантажу — вантажні й пасажирські; за кількістю канатів — одно- і двоканатні; за характером руху вагонеток — кільцеві й маятникові.

В одноканатних дорогах канат з приєднаними до нього вагонетками рухається по роликах, установлених на високих опорах. При цьому канат є одночасно тяговим і несучим. Завантаження вагонеток здійснюють на завантажувальній станції, а розвантаження — на кінцевій станції і в прогоні між опорами.

У двоканатних кільцевих дорогах (рис. 99) завантажені з бункера вагонетки рухаються по криволінійній рейці до несучого каната, переходять на нього й автоматично зчіплюються з нескінченним тяговим канатом. На кінцевій станції вагонетки переходять на другу криволінійну рейку, розвантажуються в бункер або на приймальну площадку перекиданням кузова, який потім повертається у вихідне положення автоматично або вручну. Після цього вагонетки рухаються по паралельному несучому канату до завантажувальної станції. Несучі канати з одного боку закріплені у фундаментах, а з другого — з'єднані з натяжним вантажем. На опорах канати лежать вільно в жолобах опорних башмаків. Тяговий канат обгинає ведучий піків приводної лебідки і натяжний шків, зв'язаний з вантажем. На опорах тяговий канат підтримується роликами.

На маятникових дорогах вагонетку наглухо приєднують до тягового каната, за допомогою якого вона переміщується по несучому канату.

1 - бункер; 2 і 5 — криволінійні рейки; 3 — несучий канат; 4 — тяговий канат; 6 —- фундаменти; 7НІ — натяжні вантажі; 8 — опорний башмак; 9 — ведучий шків; 10 — натяжний шків; 12 — підтримуючі ролики

Основними частинами канатних доріг є тяговий і несучий канати, вагонетки, опорні мачти, привід, кінцеві станції.

Несучі канати — сталеві канати закритої конструкції діаметром 30-50 мм, тягові — шестипрядні канати паралельного звивання діаметром 26-32 мм.

Вагонетка (рис. 100) складається з ходового візка, підвіски і кузова. Для з'єднання з тяговим канатом вагонетка обладнана зчіпним пристроєм. Ходові візки дво- або чотириколісні (діаметр коліс — 200—250 мм). Для збільшення строку служби дороги колеса футерують гумою або пластмасами. Підвіска шарнірно прикріплена до ходового візка і завжди зберігає вертикальне положення. Для з'єднання з тяговим канатом вагонетки обладнують спеціальними зчіпними пристроями, які розміщують на ходовому візку або на підвісці. Зчіпні пристрої забезпечують автоматичне розчіплення і зчіплення вагонетки із тяговим канатом із силою, достатньою для крутих підйомів. За принципом дії розрізняють зчіпні пристрої вантажні (затиснення канату здійснюється вагою підвіски і кузова) і примусової дії (гвинтові і пружинні).

Кузов вагонетки для сипких вантажів — перекидний, трапецеподібний. Центр ваги завантаженого кузова вище, а порожнього — нижче від осі обертання, що забезпечує повернення його у вихідне положення після розвантаження. Для запобігання значного розгойдування при розвантаженні вагонеток з перекидним кузовом вагонетки великої вантажопідйомності роблять із розкривним дном. Місткість кузова вантажних вагонеток — 0,3-1,6 м³.

Рис. 100 Деталі канатної підвісної дороги:

а – вагонетка: 1 – ходовий візок; 2 – підвіс; 3 – кузов; 4 – зчіпний пристрій;

б – опора: 1 – несуча конструкція; 2 – опорний башмак; 3 – підтримуючі ролики

Приложение 3

Решение:

1. Диаграммы натяжения при движении состава в порожнем и груженом направлении для данной расчетной схемы:

Приложение 4

Пример:

Дано:

і=0,035 – уклон пути;

L=1000 м – длина пути;

v=1,4 м/с – скорость движения состава;

m₀=720 кг – масса порожней вагонетки;

m=1600 кг – масса груза;

q_к =0,825 кг – линейная масса каната;

F_min=2,5 кН – норматив минимального натяжения каната;

F_p=107 кН – разрывное усилие каната;

α=3π – угол обхвата приводного шкива каната;

N_у =100 кВт – установленная мощность двигателя.

Определить:

z – количество вагонеток в составе по условиям прочности каната и мощности двигателя.

2. Сила тяги перемещения каната

F_1-2=gq_кL(w_к – i)=9,81,х0,825х10000(0,4-0,035)=2954 Н;

F_3-4=gq_кL(w_к + i)=9,81,х0,825х10000(0,4+0,035)=3521 Н.

3.Предельная сила тяги для перемещения состава по условию прочности каната.

Максимальное натяжение каната при перемещении груженого состава

S_max=S_СЦ+F_1-2+F_3-4+F_С

или .

Тогда

Fc_max= кН.

4. Предельная сила тяги для перемещения состава по условию мощности двигателя

Требуемая тяговая сила привода согласно диаграмме натяжения

F₀=F_1-2+F_3-4+F_С

или

F_1-2+F_3-4+F_С.

Тогда

Fc_max= кН.

5. Количество вагонеток в составе

Требуемая сила тяги для перемещения состава вагонеток

F_С=gz(m₀+m)(w+i).

Тогда

Принимаем z =4.

6. Фактические значения параметров составят:

сила тяги для перемещения состава

Fс= gz(m₀+m)(w+i)=9,81х4(720+1600)(0,015+0,035)=4552, Н;

тяговая сила

F₀=F_1-2+F_3-4+F_С=2954+3521+4552=11027, Н;

Минимальное натяжение по условию сцепления

S_СЦ= 4255, Н.

7. Требуемое усилие натяжной станции

P=2S₂=2S₃(F_1-2 +S_cц)=2(2954+4255)=14418, Н.

Вывод: работоспособность и безопасная эксплуатация напочвенной канатной дороги в заданных условиях возможна при количестве вагонеток в составе z=4 и усилии натяжной станции не менее P =14418 Н.