Раздел 2. Автоматизированый электропривод

2.1) Приведение моментов к валу двигателя

Подъемная установка работает в автоматическом режиме. Рабочий цикл механизма состоит из подъема скипа с загрузкой паузы, спуска скипа, паузы.

Нагрузочная диаграмма ШПУ является зависимостью величины усилия на валу приводного двигателя от горизонта (высоты подъема скипа) h.. С изменением горизонта, изменяется длина ветвей главного и уравновешивающего скипа.

Во время подъема скипа, против движения действуют моменты, которые обусловлены весом назагрузки М_{нагрузки}  скипа М_скип, ветвей главного М_{кан.гл.скип}( h ) на уравновешивающего М_{кан.уравн.скип}( h ) канатов, которые находятся с боку:

,

Эта составляющая зависит от того, есть ли загрузка в подъемном сосуде..

Во время подъема скипа движения способствуют силы, обусловлены противовесом, а так же ветвями главного и уравновешивающего канатов, которые находятся с его стороны:

Следует так же принять во внимание момент трения М_тр, который действует против движения привода во всех режимах.

Результирующий статический момент на канатонамативаюшего шкива определяется через разницу указанных моментов.

.

Рис. 3 Статический момент односкиповой шахтной подъемной установки.

горизонт, h

MC(h)

поверхность, горизонт 0 м

горизонт –Н1

Подъем скипа с загрузкой

спуск пустого скипа

1

2

3

4

Моменты в точках 1-4 определяются следующим образом:

Точка 1: скип находится в положении –Н1 (на максимально глубоком горизонте), загруженный. Противовес находится на поверхности (горизонт 0 м).

Момент со стороны главной ветви каната:

          

Момент со стороны ве тви каната, который уравновешивает:                                     

Результирующий статический момент:

.                      

Точка 2: скип находится в верхнем положении, (горизонт 0 м) все еще загруженный. Противовес находится на горизонте – Н1.

Момент со стороны главной ветви каната:

 

 

Момент со стороны ветви каната, кот. уравновешивает:    

Результирующий статический момент:

Точки 3 и 4 отвечают крайним положением пустого скипа. Момент со стороны ветви канату, который уравновешивает в этом положении неизменной. Следовательно:

, .

При расчете результирующих моментов со стороны главной ветви каната в точках (3) и (4), необходимо воспользоваться формулами  и  соотв.

 

Точка 3

 

Точка 4

 

Рис. 4 Нагрузочная диаграмма односкиповой шахтной подъемной установки.

MC

горизонт –Н1

подъем скипа с загрузкой

спуск пустого скипа

1

2

время

время

3

4

участок доводки

горизонт 0 м

ω

горизонт –Н1

t1

t2

t3

t4

t5

ΔtР

ΔtЗ

Излом в линии статического момента связан с переходом на скорость доводки. Во время движения привода с меньшей скоростью статическая загрузка изменяется с меньшим темпом.

Принимаем t_р=5 сек. Отсюда находим ускорение:

После нахождения ускорения можем определить S_p разгона:

 м

Время и расстояние торможения и разгона равно, t_т=t_р=5 сек; S_т=S_р=24.2 м

Так как расстояние торможения и разгона одинаковое, находим промежуток установившегося расстояния:

 м

Зная S_уст, можем найти t_уст, необходимое для дальнейших расчетов и построений:

Также .

Далее определяем динамический момент M_дин по следующей формуле:

Зная значения вышеперечисленных параметров, строим нагрузочную диаграмму:

Рис 5. Нагрузочная диаграмма

Далее находим эквивалентный момент

Отсюда найдем результирующую мощность:

Где