Примем семипериодную  диаграмму скорости со значениями  ускорения и  замедления а1=а3=0,6м/с2, а¢=а²=0,3м/с2, что составляет менее 80% от максимально допустимых  значений  по правилам безопасности, и значениями скоростей V¢=V²=0,8м/с2.

1.6.Продолжительность подъемной операции

1.6.1. Число подъемных операций в час nпч определили по формуле:

nпч=Ач/Qп=651×103/24,4×103=26.                                      (1.17)

1.6.2. Расчетная продолжительность подъемной операции Трп определим по формуле:

Трп=3600/nпч=3600/26=139 с.                                       (1.18)

1.6.3. Продолжительность движения подъемных сосудов Тр  рассчитаем по формуле:

Тр=Трп-tп=139-11=128с,                                            (1.19)

где tп - продолжительность паузы, с.

1.6.4. Среднюю скорость подъема Vср определяем по формуле :

Vср=Н/Тр=1079/128=8,4 м/с,                                       (1.20)

где Н - высота подъема, м.

1.6.5. Ориентировочную максимальную скорость подъема Vmax рассчитаем по формуле:

Vmax=acVср=1,35×8,4=11,4м/с,                                       (1.21)

где ас - множитель скорости , принимаемый 1,15¸1,35 [1].

1.6.6. Требуемую частоту вращения nктш рассчитаем по формуле:

nктш=60Vmax/pDктш=60×11,4/(3,14×5)=44 об/мин.                        (1.22)

1.6.7. Ориентировочная мощность приводного двигателя:

                      (1.23)

где к - коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха при движении подъемных сосудов, трение в подшипниках направляющих шкивов, жесткость канатов (к=1,1) [1];

Qп - масса полезного груза, кг;

Н - высота подъема, м;

g=9,81 м/с2 - ускорение силы тяжести;

Тр - продолжительность движения подъемных сосудов, с;

hп=0,93 - КПД подъемной установки;

    r=1,3 - коэффициент динамического режима установки, учитывающий динамическую нагрузку, для скиповых многоканатных установок.

Наметим к применению  двигатель  типа  П2-800-255-КУ4, мощностью 4000 кВт, с частотой вращения 50 об/мин [1].

1.7.Кинематика подъемной установки

1.7.1. Основание  трапецеидальной  диаграммы скорости То , соответствующий путь Но и  модуль ускорения ам  определим по формулам:

То=Тр-t¢-t¢1-t²1-t²+=128-3-2-2-3+=121 c,            (1.24)

где Тр - продолжительность движения, с;

    t¢, t¢1, t², t²1 -продолжительность движения скипа при ходе по разгрузочным кривым, с;  

    V¢ и V² - скорость выхода из разгрузочных кривых и входа в них, м/с;

    а1 и а3 - ускорение и замедление, м/с2.

      (1.25)

где Н - высота подъема, м;

    hр - путь движения скипа в разгрузочных кривых, м.

    ам=а1а3/(а1+а3)=0,6´0,6/(0,6+0,6)=0,3 м/с.

    Причем продолжительность t¢, t¢1 движения порожнего скипа при ходе ролика его по разгрузочным кривым, продолжительность t², t²1 движения груженого скипа при ходе ролика по разгрузочным  кривым определим по формулам:

t¢=t²=V¢/а¢=V¢/a²=0,8/0,3=3 с;                                     (1.26)

                               (1.27)

1.7.2. Продолжительность t1,t3  и путь h1,h3 движения скипа с ускорением а1 и замедлением а3 найдем по формулам:

                              (1.28)

                        (1.29)

1.7.3. Путь h2 и продолжительность t2 равномерного движения определим по формулам:

h2=Н-2hp-h1-h3=1079-2×2,4-122-122=830 м;                          (1.30)

t2=h2/Vmax=830/11,4=69 с.                                         (1.31)

1.7.4. Расчетную максимальную скорость подъема Vmax определим по Формуле:

  (1.32)

1.7.5. Требуемая частота вращения:

                                       (1.33)

1.7.6. Продолжительность движения Т подъемных сосудов определили по формуле:

Т=t¢+t¢1+t1+t2+t3+t²1+t²=3+2+19+69+19+2+3=117 с.                   (1.34)

7.7. Фактический коэффициент резерва производительности Сф нашли по формуле:

                                       (1.35)

где С=1,5 - коэффициент резерва производительности [1].

Окончательно примем параметры диаграммы скоростей и ускорений:

V¢=V²=0,8м/с;    t¢=t²=3с;        hp=2,6м;    Vmax=12м/с;

t1=t3=19с;      h1=h3=122м;       h2=830м;   t2=69с;

a¢=a²=0,3м/с2;   a1=a3=0,6м/с2;    Т=117с;    Н=1079м;

t¢1=t²1=2c .

1.8. Динамика подъемной установки

1.8.1. Масса машины типа ЦШ-5´4 m¢м , отклоняющих шкивов m¢ош и  двигателя типа П2-800-255-8КУ4 m¢д , рассчитаем по формулам:

m¢м=GD2м/gD2шт=6250×103/(9,81×52)=25,5´103кг;                        (1.36)

m¢ош=GD2ош/gD2шт=500×103/(9,81×52)=2039кг;                           (1.37)

m¢д=GD2д/gD2шт=2400×103/(9,81×52)=9786кг,                            (1.38)

где GD2м, GD2ош, GD2д - маховые моменты машины, отклоняющих  шкивов и якоря двигателя, Н×м2.

1.8.2. Длину подъемных канатов Lпк определяем по формуле:

Lпк=Н+2hвк+pDшт/2=1079+2´35+3,14´5/2=1157м,                        (1.39)

где Н - высота подъема, м;

    hвк - расстояние от верхней приемной площадки до оси шкива трения, м;

Dшт - диаметр шкива трения, м.

1.8.3. Длину уравновешивающих канатов Lук определяем по формуле:

Lук=Н+30=1079+30=1109 м,                                         (1.40)

где 30 - ориентировочная длина каната  на  образование петли  в зумпфе ствола и закрепление каната к подъемным сосудам, м.

1.8.4. Массу mп всех движущихся частей подъемной  установки приведенную к окружности шкива трения, определим по формуле:

mп=Qп+2Qc+LпкР+Lукq+m¢ош+m¢м+m¢д=

=25×103+2×24,4×103+1157×4×8,4+1109×3´11,5+25,5×103+2039+9786=

=188´103кг,                                                      (1.41)

где Qп и Qc - масса полезного груза и масса скипа, кг;

    P и q - линейная масса подъемного и уравновешивающего канатов, кг;

    Lпк и Lук - длина подъемных и уравновешивающих канатов, кг;

m¢ош, m¢м, m¢д - масса отклоняющего шкива, машины и якоря  двигателя, кг.

1.8.5. Движущие усилия F получаем из основного динамического уравнения академика М.М. Федорова (таблица1.1):

F=[1,1Qп+(Н-2hx)×(q-P)]g ± mпа=

=[1,1×25×103+(1079-2×hx)(3×11,5-4×8,4)]9,81 ± 188×103а=

=283×103-23,5×hx ± 188×103a.                                        (1.42)

1.8.6. Эквивалентное усилие Fэк рассчитываем по формуле:

Fэк=,                                                     (1.43)

где Т¢п=куд(t¢+t¢1+t1+t3+t²+t²1)+t2+kпtп=0,5(3×2+2×2+19×2)+69+0,25×11=96 с;

куд=0,5, кп=0,25 - коэффициенты, учитывающие ухудшение  условий охлаждения во время соответственно ускоренного и  замедленного движения;

F и t - усилие и продолжительность элементарного участка  на диаграмме усилий.  

=(3394002+3393812)+(2829812+282981×282943+2829432)+

+(3957442+3928742)+(2800742+280074×260552+2605522)+

+(1477522+1448832)+(2576832+257683×257254+2572542)+

+(2012542+2012212)=9,158×103Н;                                  (1.44)

=308862Н.

                                        Таблица 1.1