- трудность установки и обслуживания большого количества герконов расположенных вдоль подъемного ствола, так например для шахты с глубиной 1000м и скоростью движения подъемного сосуда 10 м/с необходимо 1000 герконов с каждой стороны.
.
В устройствах второго типа используется магнитная запись меток на подъемном канате. Магнитные метки, представляющие собой намагниченные участки каната, считываются при работе машины специальной магниточуствительной головкой.
В России была разработана аппаратура АЗН-2 с использованием магнитной записи на специальном канате.
Аппаратура АЗН-2 предназначена для защиты от недопустимого напуска каната при зависании сосуда в стволе на вертикальных шахтных подъемных установках с глубиной ствола до 1500м.
Аппаратура АЗН-2 может применяться на шахтах, опасных по газу и пыли.
Недостатком данного вида устройств защиты является то, что магнитные метки, пригодные для контроля напуска и наносимые на тяговый канат, с течением времени теряют свою магнитную индукцию вследствие рассеивания остаточного магнитного потока в тяговом канате, что снижает надежность устройства и требует повторного, очень точного, нанесения на канат новых магнитных меток.
К третьему типу относятся устройства основанные на измерении положения подъемного сосуда с использованием эффекта Доплера.
Сущность эффекта Доплера заключается в том, что если источник акустических или электромагнитных колебаний перемещается относительно неподвижного приемника сигналов, то частота принимаемых сигналов в приемнике изменяется в зависимости от скорости и направления перемещения источника колебаний относительно неподвижного приемника.
Это видно из следующей формулы:
,
где 
- частота колебаний воспринимаемая приемником, 
- частота создаваемая источником, 
- скорость перемещения источника по отношению к приемнику (при приближении знак «минус»), 
- скорость распространения колебаний в среде.
Эффект Доплера проявляется как в акустике, так и в радиоволнах.
Так, при приближении источника акустических колебаний к приемнику, частота акустических колебаний, в последнем, увеличивается на величину пропорциональную скорости сближения (так называемую доплеровскую частоту +Fд, а при удалении уменьшается на [-Fд]).
Огневым Н.Г. был тщательно рассмотрен вопрос использования для защиты от напуска ультразвуковых колебаний, являющихся частным случаем акустических. Им были разработаны несколько устройств защиты от напуска каната с использованием эффекта Доплера в ультразвуке и получены соответствующие патенты.
Преимуществом данных устройств защиты является достаточная простота и надежность контроля момента зависания опускающегося подъемного сосуда.
К недостаткам данного устройства защиты, следует отнести наличие механической связи ударного механизма с тормозным канатом. Т.е. выход из строя ударного механизма во время движения подъемного сосуда, может стать причиной заклинивания подъемного сосуда на тормозных канатах, либо привести к ложному срабатыванию устройства защиты от напуска каната.
Устройства защиты от напуска каната основанные на сравнении скоростей вращения (движения) отдельных элементов подъемной установки
Эти устройства основаны на сравнение скорости опускающегося сосуда со скоростью вращения барабана или со скоростью движения поднимающегося сосуда. При рассогласовании скоростей подается сигнал на включение тормоза.
Контроль скорости вращения барабана обычно производится при помощи тахогенератора присоединенного к валу барабана.
Если для измерения скорости вращения барабана нет затруднений, то измерение скорости подъемного сосуда и трансляция этого сигнала в здание, где расположена подъемная машина и система управления, представляет определенные трудности.
В принципе скорость сосуда можно измерить косвенным путем, замерив усилие в канате, выделив динамическую составляющую и при известной массе концевого груза определить замедление (ускорение) сосуда, проинтегрировав которое можно получить скорость сосуда. Основная сложность при этом заключается в постоянном контроле за натяжением канатов. Известные датчики и аппараты контроля громоздки и могут использоваться только при экспериментальных исследованиях.
Для измерения скорости движения непосредственно сосуда можно использовать также эффект Доплера, который был рассмотрен выше.
Возможна защита от напуска каната по контролированию синхронной скорости вращения направляющих шкивов.
Устройство такого типа было разработано Н.Г.Огневым (рис.6).
 |
При синхронно- противоположном вращении направляющих шкивов 1 и 2, что соответствует нормальному режиму работы подъемной установки, ведомые шестерни 3 и 4 вращаются в одну сторону, следовательно, и шпиндели 5 и 6 вращаются синхронно в одну сторону и гайки 7 и 8 по резьбе перемещаются вдоль шпинделей либо вверх, либо вниз. Замыкающий геркон 9, находящийся под влиянием управляющего магнита 10, окажется в замкнутом состоянии.
В случае несинхронного вращения направляющих шкивов 1 и 2, вызванного либо напуском, либо провисом струны каната, одна из ведущих шестерен уменьшит свою скорость вращения (например 3), а следовательно уменьшится и путь проходимый гайкой 7 с управляющим магнитом 10 по отношению к гайке 8 с герконом 9. По этой причине последний разомкнет свой замыкающий контакт, который приведет в действие механизм аварийного торможения.
Устройства защиты от напуска каната по изменению тока якоря приводного двигателя подъемной машины
Данный вид защиты основан на том, что в момент зависания сосуда в стволе, резко нарушается уравновешенность поднимающейся и опускающейся ветвей каната, что вызывает увеличение момента, а соответственно и тока якоря двигателя.
Кипервассером М.В. было разработано устройство защиты от напуска каната основанное на сравнении «идеальной» расчетной токограммы движения привода с реальными значениями тока в процессе работы подъемной машины. В качестве элементной базы были взяты блоки УБСР
Автором были разработаны структурные и блок схемы защиты для:
- машин с цилиндрическим барабаном, сравнительно небольшой длиной и весом канатов;
- машин с большим весом и длиной канатов, цилиндрическим барабаном и с переменной загрузкой подъемных сосудов;
Скачать реферат