Канатные подвесные дороги и канатно-ковшевые устройства

Канатные подвесные дороги применяются в тех случаях, когда рельеф местности затрудняет использование других видов транспортных средств затруднительно. Особенно часто канатные подвесные дороги применяются при строительстве горных автомобильных и железных дорог, т.е. когда приходится преодолевать высокие перевалы, ущелья, горные реки и т.п. Канатные подвесные дороги бывают двухканатные и одноканатные. Двухканатные дороги имеют два каната, один неподвижный – несущий, играющий роль рельса, по которому катятся подвесные тележки, и другой двигающийся – тяговый, который приводит в движение подвесные тележки.

В одноканатных дорогах имеется всего один движущийся канат, который одновременно является и несущим и тяговым. Наибольшее распространение в строительстве получили двухканатные подвесные дороги, имеющие большую грузоподъемность и производительность.

Двухканатная подвесная дорога (рис. 5.10) состоит из несущих неподвижных канатов 7, по которым движутся вагонетки 6. С одной стороны эти канаты закреплены неподвижно, а с другой – натянуты, грузами 5. Тяговый канат 2, к которому прикреплены вагонетки, приводится в движение от двигателя 3, установленного на одной из конечных станций. На другой станции канат огибает шкив 4 грузового натяжного устройства. Опоры 1 поддерживают несущие и тяговые канаты. Разгружаются вагонетки обычно опрокидыванием кузова.

Рис. 5.10. Схема двухканатной подвесной дороги

У подвесных дорог значительной протяженности (свыше 2,5…3 км) применяются промежуточные натяжные станции. Высота опор, в зависимости от рельефа местности, колеблется от 8 до 12 м. При грузоподъемности тележек 250…1800 кг и скорости их движения 2,5 м/сек производительность подвесных дорог находится в пределах 20…300 т/ч.

Производительность подвесной дороги определяется по формуле:

Q = nG 1000 т/ч,

где n – число тележек, подаваемых в час; G – вес груза в кг.

Мощность двигателя для привода подвесных двухканатных дорог определяется по формуле:

N = N 1 + N 2 + N 3 + N 4

кВт

где N 1 – мощность, затрачиваемая на передвижение вагонеток по горизонтальному пути; N 2 – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений на конечных станциях (N 2 = 3…5 кВт); N 3 – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений  в каждой

промежуточной станции (N 3 = 3…4 кВт); N 4 – мощность, затрачиваемая на подъем вагонеток:

N 4 = QH η

367

кВт,

где Q – производительность дороги в т/ч; Н – разность высот конечных станций в м; η –

к.п.д. привода (η = 0,7…0,8).

Ориентировочно при производительности 10 т/ч можно принять N 1 = 3 кВт. При увеличении производительности на каждые 10 т/ч затрачиваемая мощность увеличивается на 1 кВт.

Канатно-ковшовые установки применяют для перемещения кусковых и сыпучих материалов внутри склада. Они могут быть передвижными и стационарными. Производительность передвижных установок до 100 т/ч, а стационарных до 500 т/ч. Канатно-ковшовая установка (рис. 5.11) состоит из головной башни 1, на которой укреплены блоки 2 для направления головного каната 3 и хвостового 4, идущих с двухбарабанной лебедки. К канатам прикреплен бездонный ковш 5. Хвостовой канат проходит через блок 6 передвижной хвостовой башни 7, блок 8 и возвращается на другой барабан лебедки. Емкость ковшей от 0,5 до 5,0 м3.

Рис. 5.11. Схема канатно-ковшевой установки

Перемещение материалов по складу осуществляется возвратно- поступательным движением ковша. При рабочем движении ковш врезается в материал, захватывает его и перемещает волоком до места разгрузки. При обратном движении ковш не захватывает материал. Скорость движения ковша 1,2…2,5 м/с.

Достоинством канатно-ковшовых установок является простота работы и обслуживания, относительно малые затраты на их устройство и содержание; недостатком – быстрый износ канатов.

Производительность канатно-ковшовой установки определяется по формуле:

Q = 3,6 V γ S t т/ч,

где V – емкость ковша. м; γ – объемный вес материала. кг/м3; ∑ t – продолжительность цикла, с:

S t = l

v гр + l

v пор + t,

где l – средняя длина перемещения ковша, м; v гр и v пор – скорости движения груженого и порожнего ковша, м/с; t – время, расходуемое на изменение направления движения (t =10 с).

Мощность двигателя привода лебедки определяют по формуле:

N = S Wv гр

102η

кВт,

где ∑ W – тяговое усилие в канате при рабочем ходе ковша; η – к.п.д. канатно-ковшовой установки (η = 0,7…0,75). Тяговое усилие в канате ориентировочно можно определить по эмпирической формуле:

å W = 1,5 V ψγ

кг,

где Ψ – коэффициент заполнения ковша (Ψ = 0,9…1,2).