канатный подъемник

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 sin + G_гp(sin + f₁ cos) +

+ L (sin + f₂ cos) = 2G_л sin +

+ L (sin + f₂ cos) ,

где G₀ - собственная масса транспортной емкости;

- угол наклона направляющих транспортной емкости;

G_гр - масса полезного груза в транспортной емкости;

f₁ - коэффициент сопротивления движению транспортной емкости;

- линейная масса тягового каната;

L - длина тягового каната;

f₂ - коэффициент сопротивления движению тягового каната;

G_л - масса локомотива;

- угол наклона направляющих локомотива;

при этом направляющие локомотива выполнены с дополнительным участком, расположенным в их нижней части под углом к горизонту, определяемым из соотношения 0 < .

Описание изобретения к патенту

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 + G_гр (sin + f₁ cos ) +

+ L (sin + f₂ cos ) = 2G_л sin +

+ L (sin + f₂ cos ) , (1) где G_о - собственная масса транспортной емкости;

- угол наклона направляющих транспортной емкости;

G_гр - масса полезного груза в транспортной емкости;

f₁ - коэффициент сопротивления движению транспортной емкости;

- линейная масса тягового каната;

L - длина тягового каната;

f₂ - коэффициент сопротивления движению тягового каната;

G_л - масса локомотива;

- угол наклона направляющих локомотива, и выполнены с дополнительным участком, расположенным в их нижней части под углом к горизонту, определяемым из соотношения 0 < .

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 наклона направляющих подъемного сосуда, угла наклона направляющих локомотива на участке установившегося движения и угла 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 , а участок 6, соответствующий периоду замедленного движения, имеет угол наклона .

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 + (G_о + G_гр) x

xf₁ cos + L (sin + f₂ cos ) -

- G_л (sin - f₁ cos )]. (2)

В начале опускания порожнего подъемного сосуда статическое сопротивление подъемной системы

F_c"" = g [G_л (sin + f₁ cos ) +

+ L (sin + f₂ cos ) -

- G_о (sin - f₁ cos )] . (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 + G_гр (sin + f₁ cos ) +

+ L (sin + f₂ cos ) = 2G_л sin +

+ L (sin + f₂ cos ).

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 , меньший угла .

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.