Круговой опрокидыватель с фрикционным приводом

Круговой опрокидыватель с фрикционным приводом (рис.33) состоит из барабана, в который закатывается одна или несколько вагонеток.

Барабан выполнен в виде двух бандажей (колец), соединенных между собой распорными плитами и опирающихся на два приводных (с одной стороны от оси) и два опорных (с другой стороны от оси) ролика. Приводные ролики кинематически связаны с двигателем.

Рис.33. Круговой опрокидыватель с фрикционным приводом барабана 1,7 – приводные и опорные ролики; 2 – тормозной башмак с приводом; 3 – прилив; 4 – бандаж; 5 – вагонетка; 6 – патрубок для отсоса запыленного воздуха; 8 – бункер для приема горной массы

Ось вращения опрокидывателя совпадает с осью сцепки вагонетки. Для взаимодействия с тормозными башмаками барабан снабжен приливами. Двигатель постоянно включен, а приводные ролики вращаются. После опускания тормозных башмаков бандажи опускаются на приводные ролики, которые и приводят барабан во вращение. После полного оборота барабана и разгрузки вагонетки в расположенный под барабаном бункер приливы бандажей набегают на тормозные башмаки, барабан приподнимается над приводными роликами и останавливается. Разгруженная вагонетка автоматически или с помощью толкателя выкатывается из барабана, а вместо нее закатывается другая вагонетка. Далее цикл повторяется.

Барабан опрокидывателя размещен в кожухе с отсосом запыленного воздуха аспирационной системой шахты.

Расчет опрокидывателя сводится к определению мощности двигателя привода, работающего в повторно-кратко­временном режиме. Из условия равновесия системы барабан опрокидывателя с разгружаемой вагонеткой – приводные и опорные ролики найдем (рис.34):

(11)

где P ₁, P ₂ – усилия нажатия бандажей барабана на приводные и опорные ролики, кН; a₁, a₂ – центральные углы установки приводных и опорных роликов относительно оси барабана опрокидывателя; G _в – масса вагонетки, т; G _б – масса барабана, т; g – ускорение свободного падения, м/с².

Кроме того, . Решая систему уравнений (11), определяем усилия нажатия бандажей барабана на приводные и опорные ролики:

; .

С целью увеличения усилия нажатия бандажей барабана на приводные ролики при одновременном обеспечении устойчивости барабана, который свободно лежит на приводных и опорных роликах, принимают углы установки роликов a₁ < a₂, a₁ = 30°, a₂ = 45°.

Найденные усилия P ₁ и P ₂ позволяют рассчитать элементы опрокидывателя на прочность.

Для подсчета мощности привода следует определить крутящие моменты на валу приводных роликов в период установившегося движения и в период разгона барабана с находящейся в ней вагонеткой.

Момент сопротивления вращению на валу приводных роликов (в ньютон-метрах) при установившемся движении (с постоянной угловой скоростью)

,

где k – коэффициент трения качения роликов (приводного и опорного) по бандажам барабана, м; f – коэффициент трения в цапфах роликов; d – диаметр цапф роликов, м.

В период разгона барабана от нулевой до номинальной угловой скорости w (рис.34) к статическому моменту M ₁ добавится момент, возникающий при проскальзывании приводных роликов относительно бандажей барабана до тех пор, пока окружные скорости приводных роликов и бандажей барабана не сравняются. Следовательно, момент сопротивления вращению при пуске

,

где f ' – коэффициент трения скольжения бандажей барабана по поверхности приводных роликов; D _р – диаметр приводных роликов, м.

Мощность, развиваемая двигателем привода опрокидывателя при установившемся движении (в киловаттах),

где w_п.р, n _п.р – угловая скорость (c^–1) и частота вращения (мин^‑1) приводных роликов; η_п.м – КПД передаточного механизма привода (редуктора, муфт).

Мощность, развиваемая двигателем привода опрокидывателя при его пуске (в киловаттах),

.

Период ускоренного движения кратковременен, поэтому установленную мощность двигателя привода опрокидывателя с фрикционным приводом барабана выбирают из соотношения

,

где N _дв – установленная мощность двигателя, кВт.

В качестве приводных используют обычные асинхронные или крановые двигатели с относительной продолжительностью включения (ПВ) 35-40 %.