Канатный подъемник

 

Использование: горно-рудничные и шахтные наклонные подъемники. Сущность изобретения: канатный подъемник содержит локомотив 4, установленный на направляющих, участок 5 которых размещен под углом β к горизонту и которые имеют дополнительный участок 6 в нижней своей части, размещенный под углом g к горизонту, определяемым из соотношения 0≅ γ< β . При этом угол b определяется из выражения 2G_osinα + G_гр·(sinα + f₁cosα) + ρL(sinα+ f₂cosα) = 2 G_л sinβ + ρL (sinβ + f₂cosβ) . Локомотив 4 соединен тяговым канатом 3 с транспортной емкостью 2, установленной на направляющих, размещенных под углом α к горизонту. 1 ил.

Изобретение относится к наклонным подъемникам и может быть использовано на горнорудных карьерах и в шахтах.

Известен карьерный подъемник, содержащий подъемную машину, выполненную в виде установленного на направляющих локомотива, который посредством тягового каната связан с установленной на других направляющих транспортной емкостью, направляющие которого горизонтальны, при этом направляющие локомотива расположены с уклоном.

Недостатком известного канатного подъемника является снижение его производительности за счет размещения локомотива на горизонтальных направляющих.

Известный подъемник отличается от предложенного тем, что направляющие локомотива расположены с уклоном, противоположно направленным уклону направляющих транспортной емкости, под углом к горизонту, определяемым из выражения 2G_o sin α + G_гр (sin α + f₁ cos α ) + + ρ L (sin α + f₂ cos α ) = 2G_л sin β + + ρ L (sin β + f₂ cos β ) , (1) где G_о - собственная масса транспортной емкости; α - угол наклона направляющих транспортной емкости; G_гр - масса полезного груза в транспортной емкости; f₁ - коэффициент сопротивления движению транспортной емкости; ρ - линейная масса тягового каната; L - длина тягового каната; f₂ - коэффициент сопротивления движению тягового каната;
G_л - масса локомотива;
β - угол наклона направляющих локомотива, и выполнены с дополнительным участком, расположенным в их нижней части под углом γ к горизонту, определяемым из соотношения 0 ≅γ < β.

Постоянный угол наклона направляющих локомотива обуславливает и постоянную по величине продольную составляющую его веса. В конце подъемной операции, когда локомотив приближается к конечной части своих направляющих, движущее усилие должно быть резко уменьшено и применено торможение. При постоянном большом значении продольной составляющей веса локомотива и большой скорости движения режим торможения становится очень тяжелым, что влечет за собой интенсивный износ тормозных средств локомотива и самих направляющих, сокращая их ресурс и увеличивая расходы на их восстановление, а также снижает безопасность работы.

Нижний конечный участок направляющих локомотива имеет меньший угол наклона, чем угол наклона участка направляющих локомотива, где движение происходит с постоянной скоростью.

На чертеже схематически изображен канатный подъемник с обозначением угла α наклона направляющих подъемного сосуда, угла β наклона направляющих локомотива на участке установившегося движения и угла γ наклона направляющих локомотива на участке замедленного движения. Причем направляющие локомотива представлены в виде профиля, т.е. без закруглений на сопряженных участках с разными углами наклона.

Согласно изобретению канатный подъемник содержит направляющие 1, по которым перемещается транспортная емкость 2, соединенная при помощи тягового каната 3 с локомотивом 4. Локомотив установлен на направляющих, участок 5 которых, соответствующий периоду установившегося движения, имеет угол наклона β, а участок 6, соответствующий периоду замедленного движения, имеет угол наклона γ.

Выражение для определения угла наклона направляющих локомотива выведено следующим путем.

В начале подъема груженого подъемного сосуда статическое сопротивление подъемной системы будет
F_c' = g[(G_о + G_гр) sin α + (G_о + G_гр) x
xf₁ cos α + ρ L (sin α + f₂ cos α) -
- G_л (sin β - f₁ cos β)]. (2)
В начале опускания порожнего подъемного сосуда статическое сопротивление подъемной системы
F_c'' = g [G_л (sin β + f₁ cos β) +
+ ρL (sin β + f₂ cos β) -
- G_о (sin α - f₁ cos α)] . (3)
Исходя из поставленной цели обеспечить равенство статических сопротивлений при подъеме груженого подъемного сосуда и при опускании порожнего подъемного сосуда, приравниваем правые части вышеприведенных выражений (2) и (3) и получим искомое соотношение
2G_о sin α+ G_гр (sin α + f₁ cos α ) +
+ ρ L (sin α + f₂ cos α) = 2G_л sin β +
+ ρ L (sin β + f₂ cos β ).

Предложенный канатный подъемник работает следующим образом.

В начале подъемной операции загруженная емкость 2 находится в нижней точке своих направляющих 1, а локомотив 4 - в верхней точке участка 5 своих направляющих. С началом подъема скорость всей подъемной системы возрастает до максимального значения. Продольная составляющая веса локомотива помогает работе его двигателей. В конце подъемной операции, когда скорость движения начинает уменьшаться от максимального значения до нуля, то есть когда действует замедление, силы инерции противодействуют уменьшению скорости. Поэтому в точке участка 5 направляющих, соответствующей началу действия замедления, направляющим придается угол γ, меньший угла β.

Таким образом, появляется дополнительный участок 6 направляющих. С уменьшением угла наклона направляющих уменьшается и продольная составляющая веса локомотива, что уменьшает движущее усилие и создает более легкий режим торможения, уменьшает путь торможения.

Использование в канатном подъемнике уменьшенного угла наклона конечного участка направляющих позволяет увеличить ресурс тормозных средств локомотива за счет уменьшения необходимого тормозного усилия.

Формула изобретения

КАНАТНЫЙ ПОДЪЕМНИК, содержащий подъемную машину, выполненную в виде установленного на направляющих локомотива, соединенного посредством тягового каната с транспортной емкостью, также размещенной на направляющих, расположенных с уклоном, отличающийся тем, что направляющие локомотива расположены с уклоном к горизонту, противоположным уклону направляющих транспортной емкости, угол наклона направляющих локомотива определяется из выражения
2G₀ ˙ sinα + G_гp(sinα + f₁˙ cosα) +
+ ρL (sinα + f₂˙ cosα) = 2G_л ˙ sinβ +
+ ρL (sinβ + f₂˙ cosβ) ,
где G₀ - собственная масса транспортной емкости;
α - угол наклона направляющих транспортной емкости;
G_гр - масса полезного груза в транспортной емкости;
f₁ - коэффициент сопротивления движению транспортной емкости;
ρ - линейная масса тягового каната;
L - длина тягового каната;
f₂ - коэффициент сопротивления движению тягового каната;
G_л - масса локомотива;
β - угол наклона направляющих локомотива;
при этом направляющие локомотива выполнены с дополнительным участком, расположенным в их нижней части под углом γ к горизонту, определяемым из соотношения 0 ≅ γ < β .

РИСУНКИ

Рисунок 1