За принципом дії підйомні машини можуть бути з барабанними органами навивки і зі шківами тертя.
Підйомні машини з барабанними органами навивки випускаються чотирьох типів і позначаються наступним чином: Ц - циліндричні однобарабанні; ЦР - циліндричні однобарабанні з розрізним барабаном; 2Ц - циліндричні двухбарабанние; БЦК - біціліндроконіческіе з розрізним барабаном.
Машини випускаються з редукторним і безредукторним (від тихохідного двигуна) приводами органів навивки, з правим або лівим (на вимогу замовника) розташуванням приводів. Редуктори в приводі можуть бути циліндричними одноступінчастими (ЦО) і циліндричними двоступінчастими (ЦЦ).
У позначення редукторів з зачепленням Новікова додається буква Н (ЦОН, ЦЦН).
Одинарний барабан (рис. 8.7, а) обслуговує два каната. На місце звиваються з барабана каната опускається судини навивается канат піднімається судини (див. Рис. 8.2). Тому підйомні машини з одинарними барабанами мають менші габарити і масу. Але навивальні поверхню одинарних простих барабанів не має пристосувань для регулювання робочої довжини канатів. Тому підйомні машини з одинарними барабанами типу Ц застосовуються головним чином на одноконцевих підйомних установках.
В підйомних машинах з двома барабанами (рис. 8.7, г) кожен канат навивається на окремий барабан в протилежних напрямках. При навивці каната на один з барабанів з іншого барабана канат звивається.
При цьому, наприклад, барабан 1 закріплений на валу нерухомо, а барабан 2 з'єднується з валом зубчастим механізмом перестановки з пружинно-гідравлічним або пружинно-пневматичним приводом. Механізм перестановки дозволяє при необхідності від'єднувати переставной барабан від корінного вала або загальмовує, що спрощує виконання операцій по навішуванні і * зміні канатів і полегшує регулювання їх робочої довжини на всю висоту підйому. Це дозволяє обслуговувати однією підйомною установкою кілька горизонтів. Підйомні машини з циліндричним розрізним барабаном (рис. 8.7, б) мають переставний барабан 2 невеликої ширини, тому вони застосовуються на двухсосудних підйомних установках при обслуговуванні одного і двох прилеглих горизонтів.
У Радянському Союзі випускалися наступні підйомні машини: однобарабанні: Ц 1,2x1 Ц 1,6x1,2, Ц 2x1,5, Ц 2,5x2, Ц 3x2,2, Ц 3,5 х х2,4; з розрізним барабаном: ЦР 3,5x3,2 / 0,8, ЦР 4x3 / 0,7, ЦР 5x3 / 0,6, ЦР 6x3 / 0,6, ЦР 6x3,4 / 0,6; двухбарабанние: 2Ц 1,2x0,8, 2Ц 1,6x0,8, 2Ц 2хт Х1Д 2Ц 2,5x1,2, 2Ц 3x1,5, 2Ц 3,5х 1,8, 2Ц 4x1,8, 2Ц 4x2,3, 2Ц 5x2,4, 2Ц 5x2,8, 2Ц 6x2,4, 2Ц 6x2,8.
Позначення машин розшифровуються таким чином: Ц 2,5x2 - однобарабанная підйомна машина з діаметром барабана 2,5 м і шириною барабана 2 м; 2Ц 6x2,4 - двохбарабанна підйомна машина з діаметрами і шириною барабанів відповідно 6 і 2,4 м; ЦР 5x3 / 0,6 - однобарабанная підйомна машина з розрізним барабаном діаметром 5 м, загальною шириною барабана 3 м і шириною переставной барабана 0,6 м.
Підйомні машини з діаметрами барабанів 1,2; 1,6 і 2 м відносять до малих, машини з діаметром 2,5; 3 і 3,5 м - до середніх. Великими називаються одно- і двухбарабанние машини з діаметрами барабанів 4,5 і 6 м.
Малі підйомні машини застосовують головним чином для підземних установок. Середні машини використовують для підземних установок і установок на поверхні, великі - тільки для установок на поверхні.
Підйомні машини з біціліндроконіческімі барабанами (див. Рис. 8.7, в) випускаються двох типорозмірів: БЦК-8 / 5х2,7 і БЦК-9 / 5Х х2,5 (чисельник дробу - діаметр великого циліндра (м), знаменник - малого циліндра ( м); далі - ширина великого циліндра (м)). Ширина конічної частини 3 барабанів в обох випадках становить 1000 мм. Біціліндроконіческій барабан є розрізним. Переставна частина барабана включає циліндр малого діаметра і примикає до нього конус і з'єднується з валом механізмом перестановки зубчастого типу з пружинно-пневматичним приводом.
Підйомні машини з барабанними органами навивки складаються з наступних основних складальних одиниць: органу навивки, головного валу, редуктора, електродвигуна, гальмівного пристрою і пульта управління.
Барабани виконуються зазвичай звареної конструкції і комбінованими - зі звареною оболонкою і литими лобовине. На оболонці барабанів нарізаються по гвинтовий лінії жолоба для спрямованої навивки каната і запобігання витоків від тертя між собою. Органи навивки малих машин можуть Футеровані деревом.
Кінематична схема двохбарабанної підйомної машини наведена на рис. 8.8. На головному валу 12, що спирається на підшипники 11, монтуються барабанні 3, 4 органи навивки каната і механізм перестановки 1 барабана 3.
На барабанах передбачаються реборди 2 для запобігання сходу каната з барабана. За одне ціле з барабанами виконують гальмівні шківи 13, які можуть бути частиною оболонки або лобовине барабанів.
Обертання від двигуна 7 редуктора 9 і від редуктора (або тихохідного двигуна) на головний вал 12 передається за допомогою муфт 6, що допускають деякий перекіс з'єднуються валів.
Усередині органів навивки можуть розташовуватися спеціальні барабани (бобіни) для регулювання довжини канатів і намотування їх запасної частини. Бобіни вільно сидять на валу і забезпечуються самостійним електроприводом з черв'ячним редуктором.
Кінці канатів для закріплення пропускаються через отвори всередину барабанних органів навивки і кріпляться там на барабанах, дисках або спицях лобовине барабанів болтами і спеціальними жімкамі.
Редуктори 9 сучасних підйомних машин виконуються одно- і двоступінчастими у вигляді самостійних складальних одиниць і можуть встановлюватися з однієї чи іншої сторони підйомної машини. Корпус редуктора кріпиться жорстко до фундаменту анкерними болтами або спирається на спеціальні пружини з демпфером.
Від редуктора 9 здійснюється привід тахометра 5 і реле оборотів 10. Тихохідний вал редуктора має механічну зв'язок 8 з апаратом завдання і контролю ходу (АЗК).
Управління машинами здійснюється кнопками з пульта управління, на якому встановлюється контрольно-вимірювальна і захисна апаратура, а також за допомогою рукояті управління. З підйомною машиною пульт управління має тільки електричну зв'язок і встановлюється, як правило, в машинному залі. Дистанційне або автоматичне керування підйомною машиною проводиться апаратом АЗК.
Машини зі шківами тертя серії ЦШ (циліндричні шківи) випускаються в даний час багатоканатними: ЦШ 2,1x4, ЦШ 2,25x4, ЦШ 2,25x6, ЦШ 2,8x6, ЦШ 3,25x4, ЦШ 4x4, ЦШ 5x4, ЦШ 5x6, ЦШ 5x8, де перші цифри позначають діаметр канатоведушіх шківів по осі каната, а другі - число підйомних канатів. Наприклад, машина ЦШ 5x8 має діаметр шківів 5 м і вісім підйомних канатів. Підйомні машини зі шківами тертя мають редукторний (ЦШ 2,8x6, ЦШ 3,25x4, ЦШ 4x4) або безредукторний привід. Машини монтуються на копрах баштового типу. Для збільшення кута обхвату канатами канатоведушіх шківів і дотримання необхідної відстані між осями підйомних посудин незалежно від діаметра приводного шківа в багатоканатних підйомних машинах передбачені відхиляють шківи (див. Рис. 8.2, в) При наявності відхиляють шківів кут обхвату канатом приводного шківа складає 200-220 ° . Відхиляють шківи встановлюються для кожного каната і мають такий же діаметр, що й приводні (канатоведушіе шківи).
Характерна особливість машин серії ЦШ - це розміщення основних вузлів на загальній рамі, що спрощує фундамент і ще на заводі дозволяє виконувати монтаж, регулювання і фіксацію вузлів.
Основні експлуатаційні параметри підйомних установок.
Повна висота (м) підйому:
де Hгп - глибина розташування відкатувального горизонту, м; h0 - глибина опускання підйомної посудини нижче відкатувального горизонту (для клітьового підйому h0 = 0), м; hп - висота підйому судини над поверхнею з метою розвантаження, м.
Похилі установки характеризуються похилій довжиною (м) підйому L = H / sin aп. де ап - кут нахилу траси підйомної установки, градус. Продуктивність підйомної установки вимірюється масою вантажу, переміщеного за 1 год. Необхідна продуктивність Q (т / год) визначається річним вантажопотоком Qг. тобто масою вантажу, переміщуваного підйомною установкою за рік:
де kp = 1,15 - 1,5 - коефіцієнт резерву продуктивності, що враховує нерівномірність роботи підйому і транспорту; z - число робочих днів у році; tч - число годин роботи підйому на добу.
Вантажопідйомність установки Q являє собою масу вантажу, що піднімається за один робочий цикл. Продуктивність і вантажопідйомність пов'язані між собою в такий спосіб:
де nц - число підйомів за 1 год; Тц - тривалість одного циклу підйому, с.
Середня корисна потужність, що розвивається підйомною установкою в процесі руху, називається ідеальною потужністю, кВт. Так як корисна робота підйомної установки за цикл чисельно дорівнює добутку маси вантажу, що піднімається на повну висоту підйому, то:
де H - прискорення вільного падіння, м / с 2; Tд-тривалість руху підйомної посудини за цикл, с.
К.к.д. підйомної установки ηу визначається відношенням енергії, що витрачається на корисну роботу, Wп (кВт * год) до витрати електроенергії приводом підйомної установки Wy (кВт * год) за цикл підйому.
Корисний витрата енергії:
Для приводу органів навивки підйомних машин використовуються в основному два типи електродвигунів: асинхронні з фазним ротором і постійного струму з незалежним збудженням.
Двигуни постійного струму серії П використовуються при потужності приводу більше 1000 кВт. Швидкохідні двигуни цієї серії мають частоту обертання 5,83-12,5 с -1. а тихохідні 0,42-1,67 с -1.
Для управління асинхронним електродвигуном в ланцюг ротора включається реостат з металевими або рідинними опорами. При пуску двигуна опір виводиться з ланцюга ротора в першому випадку поступово, у другому - плавно. Двигун при пуску переходить з однієї механічної характеристики, відповідної більшого добавочному опору, на іншу, відповідну меншому опору.
Для живлення двигунів постійного струму найбільшого поширення набули перетворювачі по системі Г - Д (генератор - двигун), які дають можливість регулювати частоту обертання двигуна, а, отже, і швидкість підйому в досить широких межах.
Для харчування обмоток збудження генератора в даний час застосовують реверсивні тиристорні випрямлячі. Розширюється застосування силових тиристорних перетворювачів.