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绞车斜巷提升能力计算及绞车选型核算方法

1.相关验算
1. 1301下顺回风巷SDJ-28绞车钢丝绳、提升负荷的相关计算：
1.1按钢丝绳破断拉力计算最大提升重量：

Q-mpL×（Sina+f2Cosa）
G1= -----------------------------
m（Sina+f1Cosa）
其中6x19-26+FC钢丝绳破断拉力Q取36200Kg
m：安全系数取6.5
f1: 矿车或其它种类容器轨道上运行阻力系数取0.02
f2:钢丝绳移动时阻力系数取0.3
Q：钢丝绳单位长度的质量kg/m：2.44
L：产生最大拉力处至滚筒切点的钢丝绳长度，取最大绳长335米
a：斜巷最大坡度16度。
36200kg-6.5×335m×2.44kg/m×（Sin16°+0.3×Cos16°）
G1= ------------------------------------------------------
6.5×（Sin16°+0.02×Cos16°）
=17320kg
1.2按绞车滚筒内层最大静张力计算最大提升重量：

Fj-pL（Sina±f2Cosa）
G2=-----------------------------
Sina±f1Cosa
其中Fj：绞车滚筒内层最大张力28000Kg
m：安全系数取6.5
f1: 矿车或其它种类容器轨道上运行阻力系数取0.02
f2:钢丝绳移动时阻力系数取0.3
Q：钢丝绳单位长度的质量kg/m：2.44
L：产生最大拉力处至滚筒切点的钢丝绳长度，取最大绳长335米
a：斜巷最大坡度16度。
28000kg-2.44kg/m×335m×（Sin16°+0.3×Cos16°）

G2= --------------------------------------------------
Sin16°+0.02×Cos16°

=94961kg
将计算结果G1、G2进行比较，取其小值为该绞车的提升能力，约为17T，大于实际使用的最大载荷15T。经验算，绞车提升能力符合实际使用要求。
2. 1301下顺回风联络巷SDJ-20绞车钢丝绳、提升负荷的相关计算：
2.1按钢丝绳破断拉力计算最大提升重量：

Q-mpL×（Sina+f2Cosa）
G1= -----------------------------
m（Sina+f1Cosa）
其中6x19-24+FC钢丝绳破断拉力Q取32050Kg
m：安全系数取6.5
f1: 矿车或其它种类容器轨道上运行阻力系数取0.02
f2:钢丝绳移动时阻力系数取0.3
Q：钢丝绳单位长度的质量kg/m：2.16
L：产生最大拉力处至滚筒切点的钢丝绳长度，取最大绳长100米
a：斜巷最大坡度15度。
32050kg-6.5×100m×2.16kg/m×（Sin15°+0.3×Cos15°）
G1= ------------------------------------------------------
6.5×（Sin15°+0.02×Cos15°）
=17377.7kg
2.2按绞车滚筒内层最大静张力计算最大提升重量：

Fj-pL（Sina±f2Cosa）
G2=-----------------------------

Sina±f1Cosa
其中Fj：绞车滚筒内层最大张力20000Kg
m：安全系数取6.5
f1: 矿车或其它种类容器轨道上运行阻力系数取0.02
f2:钢丝绳移动时阻力系数取0.3
Q：钢丝绳单位长度的质量kg/m：2.16
L：产生最大拉力处至滚筒切点的钢丝绳长度，取最大绳长100米
a：斜巷最大坡度15度。
20000kg-2.16kg/m×100m×（Sin15°+0.3×Cos15°）
G2= --------------------------------------------------
Sin15°+0.02×Cos15°
=71516kg
将计算结果G1、G2进行比较，取其小值为该绞车的提升能力，约为17T，大于实际使用的最大载荷15T。经验算，绞车提升能力符合实际使用要求。

2.计算绞车斜巷提升能力
公式：Pmax=Wg(sina+f1cosa)+qlg(sinb+f2cosb)

其中
Pmax 为最大提升能力
W： 支架车总重21750kg
g： 重力加速度9.8m/s2
α： 产生最大拉力处倾角：25度
β： 产生最大拉力处至绞车滚筒切点的平均倾角：25度
f1： 矿车或其它种类容器轨道上运行阻力系数(0.01—0.015)
f2： 钢丝绳在运行中的阻力系数(0.10—0.15)
q： 钢丝绳单位长度的质量kg/m：2.34
l： 产生最大拉力处至滚筒切点的钢丝绳长度：90米

施工设备的选择计算
一、提升设备选型及计算
　1、材料暗斜井钢丝绳选择计算
　（1）提升荷载
　　　Q＝ZKmVchγg
　　　　＝3×0.85×1.0m3×1600kg/1m3
　　　　＝4080（kgf)
其中：z：每次提升矿车数目
　   　km：矿车装满系数
　　    Vch：矿车容积
　　　γg：岩石松散容重
（2）钢丝绳终端荷载
Qo＝Q+Qz
　＝4080+3×600
　＝5880（kgf)
Qz：矿车自重600kg/辆
（3）钢丝绳单位长度重量Ps(kg/m)
Ps=Qo(sinβ+f1cosβ）/[110δB/ma-Lo(sinβ=f2cosβ)]
   =5880×(sin25°+0.01cos25°)/[110×155/6.5-450(sin25°+0.2cos25°)]
   =1.116(kg/m)
Lo：钢丝绳最大斜长450m
δB：钢丝绳极限抗拉强度155kgf/mm2
β：井筒倾角25°
ma：安全系数取6.5
f1 ：运行阻力系数
f2：钢丝绳移动时阻力系数0.2
（4）所选钢丝绳单位长度重量
Psb=1.116(kg/m)
其中P3b:每米钢丝绳标准重量（kg/m)
(5)钢丝绳安全系数核校
m=qa/[Qo(sinβ+f1cosβ)+PsbLo(sinβ+f2cosβ)]
   =
   =
Qa：钢丝绳所有钢丝破断力总和
选用7×18-155-φ18.5的不旋转钢丝绳
2、提升绞车选择：JT1200×800-20
（1）卷筒直径
D＝60ds=60×18.5=1110mm      　　　　 ds：钢丝绳直径18.5mm
D＝900×d＝900×1.3＝1170mm　　　δ：钢丝绳最粗钢丝直径1.3mm
(2)

(3)校验滚筒宽度
B＝[(Ho=30)/πDT＋3+h′](ds+ε)
　＝[(450+30)/3.14×1.6+3+3](18.5+3)
　＝2183mm
 B/3=727(mm)
（4）最大静强力验算
Fj=(Q+Qz)(sinβ+f1cosβ)+PsbLo(sinβ+f2cosβ)
  =5880(sin25°+0.01cos25°)+1.33×450×(sin25°+0.2cos25°)
=2891.6
(5)电动机功率估算
P＝KBFjVmb/102

ηc
  ＝1.2×2891.6×3.0/102×0.85
＝120（kw)
Kb:电动机功率备用系数　Kb=1.2
Fj：最大静强力
Vmb：提升机最大速度（m/s)
ηc:传动效率取0.85
3、提升能力计算
（1）提升一次循环时间T1
T1＝2L/vp+2Ish/vsh+Qsh+2Qh
  ＝2×450/0.8+2×40/1+30+40+10
=535(s)
(2)提升最大速度Vmb
Vmb=3.0m/s
(3)提升能力AT
AT＝3600zkmVch/cT1
    　＝14.3(m3/h)
Vch：矿车容积：1m3
Km :矿车装满系数取0.85
C：提升不均匀系数取1.2
二、回风暗斜井
（1）回风暗斜井钢丝绳选择计算
a、提升荷载
   Q =zkmVchγg
    =3×0.85×1×1600
    =4080
z：半车数取3　
km:矿车装满系数　0.85
Vch:矿车容积1m3
γg:岩石松散容重1600kg/m3
b、钢丝绳终端荷载
Q0=Q+Qz
  =4080+2×900
 =4260
Qz：矿车自重900kg/辆
c、钢丝绳单位长度重量Ps(kg/m)
Ps=Qo(sinβ+f1cosβ/[110δ/ma-L0(sinβ+f2cosβ)]=4260×(sin30°+0.01cos30°)/[110×155/6.5-350×(sin30°+0.2cos30°)]=0.9076(kg/m)
L0:钢丝绳最大斜长350m
SB:钢丝绳极限抗拉强度155kgf/mm2
β:井筒倾角30°
ma:安全系数取6.5
f1:运行阻力系数取0.01
f2:钢丝绳移动时阻力系数取0.2
d、所选钢丝绳单位长度重量
PSB=        >0.9076kg/m
PSB:每m钢丝绳标准重量kg/m
e、钢丝绳安全系数校核
m=Qd/[Qo(sinβ+f1cosβ)+PsbLo(sinβ+f2cosβ)]
  =19950/[4260(sin30°+0.01cos30°)+1.3×350(sin30°+0.2cos30°)]
=8.356>6.5(合要求）
钢丝绳选7

×18-155-φ18.5 不旋转钢丝绳。
（2）最大牵引力计算：
Smax=9.8/[n(Gz+Gc)(w1+i)+psL(w2+li)]
=9.81[2×(1×1600+900)(0.02+sin30°)]
=28630.5n<39200n(合要求）
n：矿车数
Gz：矿车载重
G1:矿车身重
w1:轴承系数取0.02
i：坡度系数sin30°
Ps:每米钢丝绳重量
L：钢丝绳长度
Wz:支撑系数取0.2
3、提升能力计算：
a、提升一次提升循环时间T1
T1＝2L/vp+4Lp/vsp+2op
=2×350/1.08+4×15/1.0+2×40
=788(s)
L:提升斜长
Vp：提升平均速度
Lp:平车场长度取15m
Vsp：在平车场内的运行速度取1.00/s
QP:在平车场内的摘钩时间取40s
b、提升最大速度Vmb
Vmb=1.2m/s<vm=5m/s　　（合要求）
 c、提升能力AT
AT＝3600zkvch/cT1
=3600×2×0.85×1/1.2×788
=6.47(m3/h)

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