Основные агрегаты рудных дворов — вагоноопрокидыватели, краны и конвейеры. Вагоноопрокидыватели могут быть башенного и роторного типов. Схема башен­ного вагоноопрокидывателя показана на рис. 1.1.

3 4 Рис. 1.1. Схема башенного вагоноопрокидывателя

 

Толкатель 1 посредством электролебедки 2, блока 3 и троса 4 перемещает стре­лой 5 вагоны 6 в корпус опрокидывателя 7. Вагон закатывается в люльку 8, где

специальными устройствами закрепляется, и затем с помощью канатных устройств люль­ка с вагоном поворачивается в положение разгрузки. После разгрузки люлька занимает начальное положение. Разгруженный вагон освобождают от зажимов и следующим нераз­груженным вагоном, с помощью толкателя, по скатам 9 перемещают из опрокидывателя.

Основу конструкции люльки (рис. 1.2) со­ставляют L-образные балки 3. В нижней ча­сти люльки расположена тележка 4, на кото­рой смонтированы железнодорожные рельсы. При начале поднятия вагона 1 в положение разгрузки (на угол 10 - Р12°) тележка под дей­ствием пружины 5 перемещается влево и ва­гон упирается в привальную стенку 2. Стопо-

рение вагона обеспечивается перемещением стойки 6 и упоров 7, 8, механизма зажима вагона.

Схема механизма зажима вагона представлена на рис. 1.3. При включении лебед­ки 3 канаты 2 прижимают упоры 1, 9 к вагону, закрепляя его к люльке. Одновре­менно канат 5 раскручивается с барабана, позволяя каретке 6 перемещаться влево и освобождать канат 7 для движения упоров к вагону. Для гашения возникающих колебаний применяются пружинные амортизаторы 4, 8.

Рис. 1.3. Схема механизма зажима вагона

Привод механизма зажима выбирают с учетом необходимости поджатия упоров к вагону с 2-3-х кратным запасом из-за ударов в упоры вагона при опрокидывании.

Один из наиболее загруженных узлов вагоноопрокидывателя — механизм канто­вания люльки (рис. 1.4).

Привод барабана 1 кантования люльки включает два 125-кВт асинхронных двигателя МТ-73-10 для начального периода разгона и установившегося движения. В период торможения они отключаются и начинают работать два тормозных 75-кВт генератора постоянного тока МП-72. Крайнее положение люльки фиксируется двумя тормозами.

В системе привода предусмотрена система блокировки, позволяющая при выходе из строя одного двигателя продолжать безопасную работу с другим двигателем с уменьшенной в два раза скоростью. Для минимизации расхода энергии при кантовке предусмотрена система из малых 2 и больших 3 противовесов. Ниже приводится расчет по методике [1]:

1. Из верхнего положения (ip ії 120°) противовесы возвращают люльку:

^Зв^Зв &2вЬ'2п ИЛИ S в ^3 в “Ь ^2вїі2в — 'Фл ^Ив,

где Sв, S‘2.B — усилия в канатах больших и малых противовесов в верхнем положении; Мв — статический момент люльки с вагоном в верхнем положении; hiB, h,2B — плечи сил Sїв и 5гв-

2. В нижнем положении противовесы не опрокидывают люльку, и

^Зн^Зн “Ь ^2н^2н ^ ИЛИ "Ь S2н^2н — Ф2 Мн.

3. Расход энергии кантования должен быть минимальным.

При подъеме до 120° канаты для противовесов и для кантования идут в одну сторону, откуда

^ін = (Сз/2)?7П1 и 52н = G2»7n2

где G — вес большого и Gi — малого противовесов; гг і и гга — количество блоков в канатах большого и малого противовесов; г] — к. п.д. блоков.

При достижении 120-130° направления движения канатов кантования и блоков становятся разными, а следовательно изменяются величины натяжений:

51в = 0,5Gi/77ni uS2B = G2/r, n2-

Из условия выбора противовесов следует необходимость минимизации коэффи­циентов г/)] и -02- Исследованиями [1] установлено, что - г/ц = 1,1 - j-1,2 и г/>2 = 0,8 - г 0,9 и (без учета потерь на блоках):

. „ -0іМв/і2н “ -02Мв/і2н ^ фіМпЬін ~ 1p2MBhlH

U, oGi = ----- г--------------- Г----- , 02 = ------------------------------- .

ЛівЛ2к — П1„П2ъ hlHh,2B — h,2HhB

Тогда при подъеме люльки с груженым вагоном до угла 120-130° момент кан­тования люльки будет больше момента противовеса. С 120-130°, наоборот, моменты противовесов превышают момент люльки с разгруженным вагоном (рис. 1.5, а). При возврате люльки в исходное положение ее момент остается меньше момента проти­вовесов (рис. 1.5, б).

Статический момент на барабане рассчитывается по формуле:

Мб = SiRi — S2R2,

где Я], Яг — радиусы барабана подъема (см. рис. 1.4); S] и S2 — усилия в кана­тах, соответственно, больших и меньших противовесов. Для расчетов динамических процессов пересчитывают полученные зависимости моментов углов поворота зависи­мостям их от времени. С этой целью. ниже проводится определение кинематических* параметров.

Рис. 1.5. График изменения момента на барабане при разгрузке (а) и возвращении 4 люльки (б)

Угловые скорости барабана си5 и люльки сил связаны между собой зависимостью cos = и>лЬ/Ri и определяются за время At углами поворота Alps и Арл: = Alps/At

и сол — Аірл/At. Откуда Alps = Apj. h/R.

При условии равномерного движения люльки на каждом из т углов ее поворота на Аїр общий угол смещения барабана

« = £tv.

i = l

где hcp — среднее значение плеча на угле Ар.

С помощью полученных соотношений проводится перестроение зависимости мо­мента на барабане М${р) на Ms(t). Это перестроение показано на рис. 1.6 для
каждого угла поворота <pi (г = 1, 2, 3, 4, . . .). График скорости (ps{t) обычно прини­мается трапецеидальным. При разгоне tp скорость возрастает линейно. На участке установившегося движения скорость постоянна. И на последнем участке поворота угловая скорость уменьшается до нуля.

По максимальному статическому моменту графика Мтах и угловой скорости ш барабана устанавливается статическая мощность одного двигателя для кантования:

Л^дв - М тах^ /2г),

где г] — к. п.д. передач; Л = 1,4 1,6 — коэффициент перегрузки.

Статический момент на валу электродвигателя

Мс = (Ms/i)rі,

где г — передаточное отношение.

Условно считая момент инерции люльки с вагоном Jcp постоянным, определяем динамический момент на валу двигателя

Л4д = Jcp£,

Приведенный к валу двигателя момент инерции

J,

где JB — д ■ Jрот — приведенный момент инерции ротора,/рот и вращающихся масс (муфт, шкивов, тормозов, шестерен редуктора и т. д.); S = 1,2 - У 1,4 — коэффициент

подъема большого и малого противовесов относительно оси вращения люльки; знак « + » соответствует углу поворота люльки при подъеме до 120-130°.

С учетом динамических моментов нагрузочная диаграмма двигателя представ­лена на рис. 1.7. На ней в периоды пуска и торможения к статическим моментам алгебраически добавляется динамическая составляющая:

М = Мс+Мд.

Проверка двигателя и генераторов на нагрев производится с помощью разбивки нагрузочной кривой на ряд участков, в пределах которых момент усредняется. Тогда для двигателей и генераторов вычисляются эквивалентные моменты по формулам:

Относительная расчетная продолжительность включения, %, для двигателей и ге­нераторов: (ПВ)£В = (І1-8 + 112—18) • 100%/<ц и (ПВ)™Н = (f8-n + <і8-2і) • 100%/іц, где іц — полное время цикла работ.

Рис. 1.7. Нагрузочная диаграмма двигателя Расчетный момент двигателя или генератора определяется по зависимости

Мр = Мэкву/(ПВ)р/(ПВ)к,

где (ПВ)К — продолжительность включения выбранного двигателя или генератора по каталогу.

Окончательная проверка — выполняется ли условие Мр < М„ (номинальный момент двигателя по каталогу).

Конечная проверка надежности двигателя — определение его перегрузки Мтах/М„ < Л, где Л — допускаемый по каталогу коэффициент перегрузки.