Сравнительный анализ шахтных подъемных машин

 

 

 

 

Министерство образования и  науки  РФ

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

 Национальный минерально-сырьевой университет “Горный”

 

 

 

 

 

 

Кафедра Машиностроения

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ (РАБОТА)

 

По дисциплине:                                           Метрология                                                      ю

                                          (наименование учебной дисциплины  согласно учебному плану)

 

 

Тема: Сравнительный анализ шахтных подъемных машин

 

 

Выполнил: студент  гр. ГМ-09-1                ______________           / Шеин М.И./

                                                                                                                       ^{(подпись)                                             (Ф.И.О.)}  

 

Дата: __________________

 

Оценка:________________

 

ПРОВЕРИЛ:

 

Руководитель:      Профессор                       ____________           /Баталов А.П. /

                                              ^{(должность)                                                    (подпись)                                                  (Ф.И.О.)}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012

 

 

Аннотация

 

В представленном курсовом проекте  по метрологии содержится сравнительный  анализ трех моделей шахтных подъемных  машин. Целью данной работы является установление наиболее предпочтительной модели исходя из сравнения и оценки технических признаков моделей.

Пояснительная записка содержит 15 стр. печатного текста, а также 2 таблицы и 3 рисунка.

 

 

Annotation

In the present course project metrology provides a comparative analysis of the three models of mine winders. The purpose of this paper is to establish the preferred model based comparison and evaluation of the technical features of models.

Explanatory note contains 15 pages of text, and 2 tables and 3 figures.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

Введение 3

Краткое описание выбранных ШПМ 5

Метрологический аспект работы 8

Сравнение моделей 12

Анализ данных 14

Возможные решения недостатков 14

Список использованной литературы 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Целью данной работы является определение  наиболее экономически выгодной и производительной шахтной подъемной машины для  формирования парка техники при  производстве калийных удобрений при БКПРУ – 2 ОАО “Уралкалий”.

Шахтная подъемна машина входит в состав подъёмного оборудования и является основной частью шахтной подъемной установки. Из всех машин, применяемых при подземной добыче в горной промышленности, подъемная машина занимает наиболее ответственное место. Вынужденная остановка машины фактически прекращает всю добычу шахты, принося огромные убытки. Это определяет высокие требования к техническому уровню подъемных машин и качеству их изготовления.

Подъемная машина состоит из главного вала, включающего орган навивки, механизм перестановки и коренные подшипники, тормозного устройства, соединительных муфт, редуктора, электропривода, аппаратуры управления, защиты и блокировок.

Подъемные установки, применяемые  на калийных рудниках, подразделяются

1) по назначению: на главный –  для транспортирования п.и; вспомогательные – для спуска-подъёма людей, транспортирование оборудования, материалов и др.; инспекторские – для ревизии ствола;

2) По типу подъемных сосудов:  на скиповые и клетевые;

3) По количеству подъемных сосудов:  однососудные и двухсосудные;

4) По числу подъемных  канатов:  на одноканатные и многоканатные;

5) По способу уравновешивания  – как неуравновешенная система;

6) По типу приводного двигателя:  на установке с асинхронным  двигателем и с двигателем  постоянного тока;

7) по высоте подъема – как  средней глубины (стандартный  диапазон от 300 до 800 метров).

Одноканатные шахтные подъемные  установки применяются с двойным  цилиндрическим барабаном и с  одним резервным цилиндрическим барабаном.

Установка с двойным барабаном  каждый подъемный сосуд подвешен на отдельном канате. Каждый канат  навивается на свой барабан. Оба барабана сидят на одном валу и приводятся во вращение одним электродвигателем. На валу жестко закреплен только один барабан, второй допускает перестановку относительно первого, что необходимо для настройки и при вытяжке  каната.

В установках с одинарным барабаном  наматываемый канат ложится на место, освобождаемое сматываемым канатом. Одинарный барабан выполняется  разрезным чем обеспечивается возможность перестановки одной его части относительно другой.

Привод органа навивки (барабана) подъемной  машины может осуществляться от одного двигателя (однодвигательный привод), или от двух (двухдвигательный привод).

На скиповых подъемных установках калийных предприятий применяется  преимущественно безредукторный электропривод  с тихоходным двигателем постоянного  тока (25-40 об/мин). Мощность двигателя не превышает 3500 кВт.

На клетевых подъемных установках применяется редукторный электропривод  на базе асинхронного двигателя с  фазным ротором мощностью до 1000 кВт  и скоростью 290-730 об/мин.

Двигатели шахтных подъемных установок  рассчитаны на повторно-кратковременный  режим работы, частые пуски и глубокое регулирование скорости. Все двигатели  имеют принудительную вентиляцию.

В данной курсовой работе нам необходимо подобрать скиповую шахтную подъемную  машину для ствола № 2, БКПРУ-2. Ствол  имеет следующие характеристики:

Таблица 1

№п/п	Наименование показателей	Ствол № 2
1	Назначение	Скипо-клетьевой, воздухопадающий
2	Диаметр в свету-вчерне, м.	7/9
3	Сечение в свету, м2	38,46
4	Абсолютная отметка  устья ствола, м.	+197,0
5	Абсолютная отметка пола зумпфа, м.	-271.8
6	Глубина ствола, м	469,5
7	Глубина сопряжения с транспортным горизонтом, м	394,5
8	Способ проходки ствола	Обычный, с помощью замораживания
9	Крепь	Железобетонный воротник 0-12,8; Тюбинги 12,8 -453,3; Бетон  453,3-469,5
10	Когда пройден (если углублялся, указать время углубки и участки по глубине)	1968 г. не углублялся

 

 

Выбор будет производится из трех следующих ШПМ:

1) 2Ц – 5х2,7 производства ЗАО  “НКМЗ”

2) Siemag производства Siemens, далее Siemens

3) Siemag производства Tacberg, далее Tacberg

 

 

Краткое описание выбранных ШПМ

 

1) Двухбарабанные подъемные машины серии 2Ц предназначены для оборудования двух – и однососудных с противовесом подъемных установок и обеспечивает работу подъемной установки одновременно с нескольких горизонтов, расстояние между которыми определяется канатоемкостью барабана. Машины этой серии имеют два цилиндрических барабана – заклиненный и переставной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1 Двухбарабанная подъемная машина 2Ц 5х2,7

 

2) Подъёмная машина двухбарабанная, компактного исполнения, с диаметром  барабанов 5000 мм, с однослойной  навивкой каната, безредукторная, оснащённая  электрогидравлическими дисковыми  тормозами с регулируемым тормозным  моментом, позволяющими обеспечить постоянство замедления при аварийном, экстренном и рабочем наложении тормоза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Двухбарабанная подъемная машина Siemens

 

3) Подъёмная машина двухбарабанная, с диаметром барабанов 4000 мм, с однослойной навивкой каната, безредукторная, оснащённая электрогидравлическими дисковыми тормозами с регулируемым тормозным моментом, позволяющими обеспечить постоянство замедления при аварийном, экстренном и рабочем наложении тормоза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Подъемная машина Tacberg

 

 

Метрологический аспект работы

Квалиметрия (от латинского qualis — какой по качеству и ...метрия) — научная область, объединяющая методы количественной оценки качества различных объектов. Основные задачи квалиметрии: обоснование номенклатуры показателей качества, разработка методов определения показателей качества объектов и их оптимизации, оптимизация типоразмеров и .параметрических рядов изделий, разработка принципов построения обобщенных показателей качества и обоснование условий их использования в задачах стандартизации и управления качеством.

Качество  — совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворить установленные и предполагаемые потребности.

Качество характеризуется показателями.

Показатель  качества продукции — количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество.

Единичный показатель качества продукции  — показатель качества продукции, характеризующий одно из ее свойств.

Комплексный показатель качества продукции  — показатель качества продукции, характеризующий несколько ее свойств.

В зависимости от характеризуемых  свойств можно выделить несколько  групп показателей качества.

1. Показатели технического эффекта (назначения) — показатели, характеризующие полезный эффект от эксплуатации (использования) продукции по назначению и обуславливающие область ее применения. Примеры: грузоподъемность автомобиля; номинальное тяговое усилие трактора; скорость движения при номинальном тяговом усилии трактора; максимальный диаметр сверла — для ручной электрической сверлильной машины; максимальный формат бумаги — для полиграфического оборудования; давление — для гидроприводов; напор — для пожарных мотопомп; электрическая прочность — для электроизоляционного картона; плотность, разрывная нагрузка, предельное растяжение, предельная нагрузка, остаточное удлинение — для текстильногалантерейных изделий бытового назначения; сила света — для светотехнических изделий; для кислот — концентрация; для сплавов — процентное содержание компонентов; для пищевых продуктов — содержание соли, сахара, жира и, что особенно важно, вредных веществ. Среди показателей назначения можно выделить классификационные, т.е. показатели, которые, являясь по существу функциональными, характеризующими техническую эффективность, не используются для сравнительной оценки качества, так как они предназначены только для характеристики области их применения. На основе этих показателей формируется типоразмерный или параметрический ряд этого вида продукции, т.е. совокупность дискретных значений показателя, выраженных в одинаковых единицах физических величин и построенных по определенной закономерности. Аналогичное назначение имеют конструктивные показатели, такие, как колея колес, база, длина, ширина, высота автомобиля. Такую же двойственную роль выполняют показатели состава и структуры, применяемые для характеристики качества продукции металлургической, химической, пищевой и других отраслей промышленности.
2. Показатели надежности. Для характеристики показателей надежности необходимо предварительно рассмотреть ряд понятий.

Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения его параметров.

Надежность является комплексным  свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени.

Работоспособное состояние, работоспособность — состояние объекта, при котором его параметры находятся в установленных допусках.