Розрахунок скіпового підйомника кар'єру

Наведено методику розрахунку скіпового підйомника кар’єра, яка дозволяє визначити основні параметри установки: діаметр та ширину барабана, швидкість руху, продуктивність тощо. Розрахунок ілюструється прикладом та діаграмою швидкості руху судин підйомної установки.

Задачі розрахунку і вихідні дані

Під час розрахунку вирішуються наступні задачі:

1. Вибрати скіп.

2. Розрахувати канат.

3. Вибрати підйомну машину.

4. Розрахувати параметри кінематики підйому.

5. Визначити потужність приводу.

Вихідні дані:

річний вантажопотік кар'єру, що забезпечується підйомною установкою; режим роботи кар'єру (кількість робочих днів у році, робочих змін на добу, час роботи підйомника); характеристики вантажу, що транспортується; вид внутрікар’єрного транспорту.

Методика розрахунку

Вихідні дані:

Річна продуктивність кар'єру - 2,0 млн. т,робочих днів у році - 240, робочих змін - 2, тривалість роботи установки в зміну – 7год.

Характеристика траси: глибина кар'єру до розрахункового горизонту 150м, висота прийомного бункера на поверхні кар'єру 15м, кут нахилу траси 30°, вантаж, що транспортується - залізна руда насипною щільністю 2,1т/м3, розмір кусків – 0,3м.

Внутрікар’єрний транспорт забезпечується автомобілями БелАЗ-540.

Вибір скіпа

Розрахунковий годинний вантажопотік

т/год, (4.1)

де - річний вантажопотік, т; k - коефіцієнт нерівномірності вантажопотоку, - число робочих днів у році, - час роботи підйомника на добу.

Похила довжина підйому скіпа (рис 4.1)

м. (4.2)

Оптимальна вантажопідйомність скіпа, відповідно до [5,с.231],

, (4.3)

де =20 с - розрахунковий час розвантаження автосамоскиду.

У даному випадку оптимальна вантажопідйомність скіпа близька до паспортної вантажопідйомності автомобіля БелАЗ-540, тому доцільно прийняти пряме розвантаження скіпа з автосамоскиду. Його характеристики: вантажопідйомність 27 т, маса автомобіля без вантажу - 21 т, місткість кузова 15м³, час розвантаження - 15...20 с.

Приймаємо типовий перекидний скіп, що застосовується у залізорудній промисловості [5, с. 255] із такими характеристиками: маса корисного вантажу 25000...27500 кг, маса скіпа 15200 кг, висота скіпа з прицепними устроями 9770 мм, коефіцієнт тари к_т= 0,55.

Оскільки підлягає транспортуванню руда об'ємною масою ρ = 2,1т/м³, маса що транспортується складає:

т,

де V – емкість скіпа, м³.

Розрахунок каната

Максимальне навантаження на канат має місце на копровому шківі в момент зрушення навантаженого скіпа з нижнього положення.

Довжина ділянки каната від бункера до копрового шківа (рис. 4.1.)

м,

Рис 4.1 Схема двосудиної похилої підйомної установки кар’єру

де = 2,5 м - довжина ділянки розвантаження скіпа; = 9,8 м - довжина скіпа; = 4,0 м - довжина шляху перепідйому, що повинен бути не менше 2,5м, відповідно до вимог ПБ; = 2,0 м – радіус копрового шківа, діаметр якого розраховують як і діаметр барабана підйомної машини (п. 4.2.3).

Розрахункова довжина каната від пункту завантаження скіпа до копрового шківа

м.

Висота копра до осі обертання шківа

м.

Розрахункове розривне зусилля всіх дротів каната

, (4.4)

де = 15200 кг - маса порожнього скіпа; = 21000 кг- маса вантажу в скіпу; = 9 т/м³ - приведена щільність каната; = 1400∙10⁶ Н/м² - тимчасовий опір розриву дротів каната; = 348 м - довжина каната від пункту завантаження до копрового шківа; - коефіцієнт опору руху скіпа; приймаємо рівним 0,03; - коефіцієнт опору руху каната; приймаємо рівним 0,25; [n] = 6,5 – нормований ПБ запас міцності каната.

Відповідно

H.(4.4)

Вибираємо по таблиці сталевий дротовий канат по ДСТУ 7684-55[5,с.269] із такими характеристиками - діаметр каната d_к = 48,0 мм, лінійна маса каната ρ_к= 9,2 кг/м; розривне зусилля всіх дротів обраного каната F'_раз = 349,5 ∙10³H.

Максимальний статичний натяг каната має місце на копровому шківі в момент зрушення навантаженого скіпа з нижнього положення

(4.5)