По зарубежным данным, при выполнении кожуха маховика герметичным и заполнении его гелием к. п. д. гировоза может быть увеличен до 0,8.
Кроме того, надо иметь в виду, что при номинальной макси мальной угловой скорости маховика ГР-4 сон = 31,4 1/с при сни жении частоты вращения с 3000 до 750 об/мин гировоз должен быть поставлен на зарядку.
Из баланса |
энергии следует |
|
|
|
|
||
Як |
/ (<а1 |
_ |
(jP4.Q )(Mr0± f ) £ | Дж, |
(239) |
|||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
_ |
7 K |
- “ S)4r |
М’ |
(240) |
|
|
L |
|
2(w0± i ) |
• |
|||
|
|
|
|||||
где Ек — кинематическая энергия |
маховика, |
Дж; |
|
||||
/ — момент инерции |
маховика, кг-м2; |
|
|
||||
(ох — начальная скорость |
вращения |
маховика, с"1; |
с "1; |
||||
сок — конечная скорость вращения (перед |
зарядкой), |
||||||
L — расстояние пробега, |
м. |
|
|
|
|
||
Для гировоза ГР-4 номинальная сила тяги на крюке 2000 Н (200 кгс), поэтому, зная характеристику трассы, можно по фор муле (239) определить возможное расстояние транспортирования.
К. п. д. гировоза ц г = 0,4 |
0,44. |
Основные данные ГР-4: общая масса гировоза 58000 Н; длина по буферам 3,4 м; высота 1,4 м; ширина 1,02 м; жесткая база 0,9 м; рабочая скорость в зависимости от скорости вращения маховика и положения коробки передач от 12,7 до 3,2 км/ч.
Время первоначальной зарядки при давлении в сети 5 кг/см2 (0,5 МПа) и частоте вращения до 3000 об/мин составляет 12 мин.
§ 7. ВОЗДУХОВОЗЫ
Воздуховозами называют рудничные локомотивы, приводимые в движение сжатым воздухом, который запасают в баллонах, уста новленных на локомотиве (см. рис. 100, в). Имеется опыт приме нения воздуховозов на ряде шахт центрального района Донбасса.
При радиусах действия и весе поезда, типичных для шахтных условий, необходимо аккумулировать в баллонах значительный запас пневматической энергии. В связи с ограниченными разме рами баллонов, которые могут быть размещены на воздуховозе, емкость их невелика и составляет для откаточных воздуховозов 1300—1500 л, для сборочных 600—1000 л и для воздуховозовлилипутов 200—300 л. Поэтому принимают повышенное давление воздуха в баллонах, которое обычно равно 175—225 кгс/см2.
Чтобы повысить к. п. д. и предотвратить замерзание водяных паров, содержащихся в сжатом воздухе, в цилиндрах поршневой машины применяют многоступенчатое расширение с промежуточ
ным обогревом. Принципиальная схема воздуховоза, работающего с двухступенчатым расширением, показана на рис. 120.
При зарядке баллонов воздух из трубопровода высокого давле ния при температуре около +24° С поступает через наполнитель ный вентиль 16 в баллоны 6, Последние соединены плитой 5. Во время езды воздух вначале проходит через главный вентиль 4 к автоматическому редукционному клапану 3, который снижает да вление воздуха с 175 до 16 кгс/см2. Вследствие расширения воздуха
i
Рио. 120. Принципиальная схема воздуховоза при двухступенчатом расширении воздуха'
температура его снижается с -{-24 до —15° С. Прежде чем попасть в двигатель, воздух для повышения давления поступает в воздухо подогреватель высокого давления 14, где нагревается до темпера туры -{-15° С. Для обогрева используют рудничный воздух. Воз духоподогреватель одновременно является воздухосборником. Пре дохранительный клапан 2 защищает воздухоподогреватель 14 от чрезмерного давления в случае неисправности редукционного кла пана. Через пусковой вентиль 15 и предохранительный клапан 8 воздух поступает в цилиндр высокого давления 7, в котором про исходит первое расширение воздуха и падение давления с 16 до 6 кгс/см2, а температура снижается до —30° С. Поэтому, прежде чем подать воздух в цилиндр низкого давления, его пропускают через воздухоподогреватель низкого давления 73, также нагре ваемый рудничным воздухом. Температура воздуха при этом снова повышается до +15° С. Разреженный в цилиндре низкого
давления 11 до 1,5 кгс/см2 воздух выходит через выхлопную трубу 10 и выбрасывается через поддувное сопло 9 в атмосферу, засасывая при этом рудничный воздух в трубы воздухоподогревателей 14 и 13.
Возможность такого глубокого расширения воздуха в воздуховозах без опасности обмерзания объясняется тем, что сжатый под высоким давлением воздух гораздо менее влажен, чем воздух при нормальном давлении. Несмотря на это, в баллонах высокого давления и в воздухоподогревателях скапливается вода, которую нужно спускать, чтобы она не попала в цилиндры и не привела к гидравлическим ударам.
При трогании с места необходимо подавать воздух в цилиндр низкого давления непосредственно через пусковой вентиль 1,\ъ ко торый вмонтирован ниппель, снижающий давление сжатого воздуха до допустимого для цилиндра низкого давления; кроме того, предусмотрен и предохранительный клапан 12. Подвод сжатого воздуха в этот цилиндр необходим при мертвом положении кривошипного механизма цилиндра высокого давления. Когда воздуховоз находится в движении, пусковой вентиль 1 закрывают и распределительный механизм переставляют на небольшое запол нение цилиндра для экономичного использования воздуха.
Нормальные воздуховозы для коренных штреков имеют тяго вое усилие на крюке около 7500 Н, скорость движения — около 3—4 км/ч, развиваемая двигателем мощность 30—40 л. с. Масса воздуховоза от 8 до 10 т. При пуске с подачей свежего воздуха в цилиндр низкого давления тяговое усилие повышается до 15 000 кН.
Глава XIII
ШАХТНЫЕ МОНОКАНАТНЫЕ И МОНОРЕЛЬСОВЫЕ ПОДВЕСНЫЕ ДОРОГИ
§ 1. МОНОКАНАТНЫЕ ПОДВЕСНЫЕ ДОРОГИ
Наряду с перевозкой людей и вспомогательных грузов но шахт ным наземным рельсовым путям получают все большее развитие подвесные моноканатные и монорельсовые дороги.
Моноканатная подвесная дорога кресельного типа (рис. 121) Воркутинского рудоремонтного завода предназначена для пере возки людей по выработкам с углом наклона до 30°.
Сиденья-подвески закреплены на счаленном в кольцо стальном канате, опирающемся на подканатные ролики под кровлей и растя нутом между натяжными и приводными шкивами. Люди садятся на сиденья и сходят на ходу, в любом месте выработки.
Дорога состоит из следующих основных узлов: приводной станции 7, сидений-подвесок 2, натяжной станции 3, аварийного останова 4, рабочего каната 5, опорных роликов 6 и приспособле ния для пострадавших в случае аварии 7.