Защита шахтных подъемных установок от динамических нагрузок при движении сосуда в глубоком стволе

• Автор: Корняков, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 265 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ РЕЖИМА ДВИЖЕНИЯ ПОДЪЕМНОГО СОСУДА В ШАХТНОМ СТВОЛЕ

1.1. ПРОВИСАНИЕ СТРУНЫ КАНАТА

1.2. НАПУСК КАНАТА

1.2.1. Исследование процесса резонанса продольных колебаний при эксцентриситете копрового шкива
1.2.2. Изменение статических усилий и статических моментов при зависании подъемного сосуда

1.2.3. Ограничение времени работы устройств защиты от

напуска каната

1.3. НАБЕГАНИЕ ПОДЪЕМНОГО СОСУДА НА ТЯГОВЫЙ КАНАТ

1.4. ВЫВОДЫ
Глава 2. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ОТ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОДЪЕМНОГО СОСУДА В СТВОЛЕ
2.1. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПРОВИСАНИЯ СТРУНЫ КАНАТА
2.2. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ НАПУСКА КАНАТА
2.2.1. Устройства защиты от напуска каната с контролированием момента зависания по усилию в частях отдельных элементов подъемной установки
2.2.2. Способы и устройства защиты от напуска каната с контролированием положения подъемного сосуда
2.2.3. Устройства защиты от напуска каната, основанные на использовании эффекта Доплера
2.2.4. Устройства защиты от напуска каната, основанные на сравнении скоростей вращения (движения) отдельных элементов подъемной установки
2.2.5. Устройства защиты от напуска каната по изменению тока якоря приводного двигателя
2.3. СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ НАБЕГАНИЯ СОСУДА И ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ КАНАТА
2.3.1. Анализ способов формирования тормозного усилия, с точки зрения обеспечения минимальной амплитуды колебания сосуда
2.3.2. Системы автоматического контроля и регулирования замедления
2.4. ВЫВОДЫ

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИИ НА ДИНАМИКУ ПОДЪЕМНОГО КАНАТА
3.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.2. ВЫБОР ОБЪЕКТА И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.2. СОСТАВЛЕНИЕ МОДЕЛИ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ
3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССА ЗАВИСАНИЯ СОСУДА НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ
3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЗА СЧЕТ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ
3.5. ОГРАНИЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ УРАВНОВЕШЕННОСТИ СИСТЕМЫ ПОДЪЕМА
3.6. ВЫВОДЫ
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА НАРУШЕНИЯ РЕЖИМА ДВИЖЕНИЯ ПОДЪЕМНОГО СОСУДА
4.1. КРИТЕРИИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ПРЕДОХРАНИ-ТЕЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ
4.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ
4.3. ВЫВОДЫ
Глава 5. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ И ОГРАНИЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ
5.1. СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА С ИС1 ЮЛЬЗОВАНИЕМ РАДИО-ВОЛНОВЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ
5.1.1. Устройство для контроля параметров движения подъемного сосуда в шахтном стволе
5.1.2. Устройство защиты от напуска каната
5.1.3. Заи/ита от набегания подъемного сосуда на тяговый канат
5.2. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ НАПУСКА КАНАТА, ОСНО-ВАННЫЕ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ХАРАКТЕРИС ТИК ТОКА ПРИВОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ
5.2.1. Устройство защиты, основанное на сравнении тока двигателя и расчетного тока зависания
5.2.2. Самонастраивающееся устройство защиты от напуска каната
5.3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ НАПУСКА КАНАТА

5.4. КОНСТРУКЦИЯ ТЯГОВОГО ОРГАНА, ПОЗВОЛЯЮЩЕГО СНИЗИТЬ ЕГО МАТЕРИАЛОЕМКОСТЬ И ОБЕСПЕЧИТЬ СОХРАНЕНИЕ ДОПУСТИМЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРИ НАРУШЕНИИ НОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА ДВИЖЕНИЯ ПОДЪЕМНОГО СОСУДА
5.5. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ГРУЗА С БОЛЬШОЙ ГЛУБИНЫ
С ДЕМПФИРУЮЩИМ ЭФФЕКТОМ
5.6. ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Акты апробации и реализации основных технических решений выполненной работы

дет очень большой, то в какой-то момент времени усилия в нижнем сечении каната обратятся в нуль.
Анализ причин обрывов подъемных канатов, вертикальных и наклонных подъемных установок свидетельствует, что 57% всех обрывов [8] наблюдались в момент предохранительного торможения при подъеме груженого сосуда. При этом показательно, что часть аварий происходит тогда, когда предохранительный тормоз был налажен в соответствии с ПБ, что свидетельствует о несоответствии некоторых параграфов ПБ сложившимся условиям эксплуатации вертикальных подъемных установок.
На шахтные тормозные установки [1,16] накладываются следующие ограничения:
1. в случае подъема расчетного груза величина замедления на всем пути при предохранительном торможении для вертикального подъема не должна превышать 5 м/с2;
2. отношение величин моментов, развиваемых предохранительным тормозом при заторможенном состоянии машины, к статическим моментам должны быть не менее трех;
3. время срабатывания предохранительного тормоза не должно превышать 0,8с,
Таким образом, время остановки подъемной машины при торможении тем меньше, чем больше ее замедление. В свою очередь, это замедление пропорционально тормозному моменту, прикладываемому к подъемной машине. Однако, величины тормозного момента и создаваемого им замедления ограничиваются допускаемыми динамическими нагрузками, возникающими при торможении в отдельных частях подъемной машины. Далее, ввиду того, что тормозной момент, принятый по условию трехкратной надежности, не всегда обеспечивает замедление, необходимое для быстрой остановки подъемной машины, особенно при подходе подъемных сосудов к конечным пунктам, дополнительно должна определяться величина тормозного момента из условия получения допустимых тормозных замедлений.