Специальные виды промышленного транспорта (стр. 34 )

где – наибольшее натяжение каната, Н; n–запас прочности каната; – коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки проволок каната (для ка­натов одинарной свивки =0,9); – временное сопротивление проволок каната.

Давление колес на канат определяют с учетом массы вагонеток с грузом, тягового каната и неравномерности нагрузки колес, влияющей на долговечность каната,

или

где ξ0 – коэффициент неравномерности давления на колеса, который зависит от типа вагонетки и угла наклона пути; i – число колес вагонетки.

Коэффициент К выбирается в зависимости от числа проходов колес по канату N0 с учетом ряда факторов, влияющих на долговечность каната (тип каната, характер изгибных напряжений, материал обода колес), , в свою очередь

где Кi – коэффициент, учитывающий влияние эпюры изгибающих напряжений от числа колес вагонетки.

При четырехколесной вагонетке Кi=0,7, при шестиколесной – 0,6 и при восьмиколесной – 0,5.

Подставляя в уравнение значения ξ=1,1, Еk =1,6·104 мПа, σp=27 мПа, σв=120 мПа, =0,9, Z=1,3 и n=3, получим для посто­янных дорог следующие зависимости:

Выбор каната из условий провеса. Несущий канат, представляющий собой гибкую тяговую нить, под действием собственной массы, равно­мерно распределенной нагрузки и сосредоточенных грузов (вагонеток) провисает между опорами, при этом необходимо, чтобы его провес не превышал заданного значения. Для практических расчетов считают, что канат провисает по параболе, и наибольший провес

где qk – собственная масса несущего каната, кг/м; q0 – равномерно распределенная масса, кг/м; – расстояние между опорами, м; Н – горизонтальная составляющая натяжения каната; β – угол между хордой пролета и горизонтом, град; G – единичная нагрузка от груженой (Gгр) или порож­ней (Gпор) вагонетки, кг; τпр – коэффициент, учитывающий расположение грузов в пролете (таблица 17.3).

Таблица 17.3

	Число грузов в пролете	Координата	Коэффициент
0,586 и выше	1	l/2	1
0,586 - 0,450	2
0,450 - 0,258	3	l/2
0,258- 0,236	4

Для практических расчетов горизонтальную составляющую натяже­ния с учетом действия силы трения на участке АС (рисунок 17.22)

Рисунок 17.22. Схема сил, действующих на участке дороги

Зная, что и выражая силы трения и от , т. е. =асТмах, =аВТмах, можно записать

Так как Tmax=Tраз/n и Tраз=qRp, то, подставляя значения Нmin и q в уравнение и решая его относительно разрывного усилия кана­та Tраз, получим

,

где G – масса натяжного груза, кг; h – размеры дороги по вертикали, м; Rp – разрывная длина каната, м; – силы трения соответственно на участ­ках АС и АВ; аc, aв – коэффициенты, показывающие долю величины силы тре­ния от Tmax (в=0,25, c =0,05÷(в–0,05)); – запас прочности с уче­том сил трения.

Расчет тягового каната. Тяговое усилие, необходимое для перемеще­ния участка дороги, расходуется на преодоление сопротивления движе­нию вагонеток и тягового каната, вредных сопротивлений в блоках и роликах, поддерживающих и направляющих тяговый канат на станциях и в линейной части дороги, собственной массы вагонеток и тягового ка­ната, сил инерции при пуске и торможении дороги. Для определения по­терь линию дороги разбивают на ряд участков в соответствии с характе­ром профиля.

При определении угла подъема пути кривизна несущего каната не учитывается, предполагается, что вагонетки перемещаются по хордам, соединяющим вершины опор под углом β, равным углу наклона соот­ветствующего пролета.

Сосредоточенные грузы-вагонетки, а также масса тягового каната заменяются равномерно распределенной нагрузкой:

где G – масса груза и вагонетки, кг.

Если обозначить через f0 коэффициент сопротивления вагонетки движению, то потери в ходовых частях от составляющей веса движущих­ся масс будут

Тогда составляющая сила тяжести вагонетки, Н

где li – длина горизонтальных проекций хорд пролетов; lT – длина горизонтальной проекции всего тягового участка; h – разность отметок начала и конца тяго­вого участка.

Коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках колес и трение качения по несущему канату, определяется по формуле

где µ – коэффициент трения в подшипниках колес; К – коэффициент трения качения стальных колес; d – диаметр оси колеса; D – диаметр колеса.

Для подшипников качения в закрытом канате f0=0,0065÷0,0050 при силовом режиме f0 =0,0045÷0,0035 при тормозном режиме.

Кроме указанных потерь, на выпуклом профиле дороги появляется дополнительное давление N=2tsin δ/2 от натяжения тягового каната, вызванное его перегибом. Считая, что оно полностью воспринимается колесами вагонеток и вызывает дополнительные потери на трение в ходовых частях, можно записать

где t – среднее натяжение тягового каната на выпуклом участке профиля; δ –внешний угол между направлением хорд начального и конечного участков выпук­лого профиля, град; Св – коэффициент сопротивления на выпуклом профиле:

При угле δ < 20° сопротивление невелико и его можно не учиты­вать.

Потери на блоках от жесткости каната и сопротивления от трения в цапфах блока определяются в зависимости от натяжения каната и дав­ления N на цапфы блока:

где Сж – коэффициент жесткости каната; µ – коэффициент трения в цапфах.

Для блоков малого диаметра, если пренебречь собственным весом блока, можно получить

где – угол обхвата блока.

Тогда уравнение можно написать в следующем виде: