4.4斜井提升钢丝绳的选择计算
4.4.1钢丝绳的端部荷重
mdn?n(m?mz)(sin??f1cos?)=4?(1000?592)(sin17??0.015cos17?)=1953.2kg 式中:?——井筒的倾角;
f1——提升容器在斜坡运输道上运动的阻力系数,可按具体情况选取,矿车串车提升:矿车为滚动轴承时取0.01,矿车为滑动轴承时取0.015~0.02:箕斗提升通常取0.01;
m——单个矿车载货量,kg;
mz——矿车组重量,kg;
4.4.2斜井井架高度的确定
1、井架高度Hj
根据斜井双钩平车场的井架高度要求能保证:
(1) 摘钩后的矿车通过下放串车的钢丝绳的底部时,绳距地面的高度不得小于2.5m。这点距摘挂钩点的距离为Ln,一般取4m(如图4-3),按比例关系可得:
Hj?Rt=
2.5(LB?LT?LA)2.5?(9?12?60)==8.1m (1-1)
9?12?4LB?LT?Ln式中 LB —井口至阻车器的距离,取7~9m;
LT —阻车器至摘挂钩点距离,为1.5nLc,即LT=1.5×4×2=12 m,Lc为一辆矿车的长度;
LA —摘挂钩点到井架中心的水平距离LA一般取(2.5~4)Ls,式选
Ls=40m。
图4-3双钩斜井平车场
(2) 为了防止矿车在井口出轨掉道,井口处的钢丝绳牵引角b要小于9°,即
b=tg?1Hj?RtLB?LT?LA=tg?18.1=5.7°
9?12?60则b=5.7°<9°,合符要求。
2.井口到井架钢丝绳的弦长L″计算
L???(LB?LT?LA)2?(Hj?Rt)2=812?8.12=81.4m
4.4.3钢丝绳的单位质量
斜井提升钢丝绳的选择计算与立井基本相同,不同之处只是因斜井井筒倾角小于90°,作用于钢丝绳A点的(如图1-4)分力由串车及货车的重力分力为
n(m1?mz1)g?sin?,串车及货车的摩擦力为f1n(m1?mz1)g?cos?,钢丝绳的重力分力为mpgL0sin?和钢丝绳的摩擦力为f2mpgL0cos??组成。
图4-4 斜井钢丝绳计算图
每米钢丝绳的质量: mp=
n(m1?mz1)(sin??f1cos?)11?10?6?B
ma?L0(sin??f2cos?)4??1000?592?sin170?0.015cos170 ? 61550?1011?10?6??911.4?sin170?0.4?cos1707.5???? =1.178㎏/m
式中 L0—钢丝绳由天轮架到串车尾车在井下停车点之间的斜长(m),
L0=LD+LT+L″=30+800+81.4=911.4m。
f2 —矿车运行摩擦阻力系数,此数值与矿井中托辊支承情况有关,钢丝
绳局部支承在托辊上取f2 =0.25~0.4;
f1——矿车运行摩擦阻力系数,矿车为滚动轴承取f1?0.015,滑动轴承
取f1?0.02
?B—钢丝绳公称抗拉强度;
ma—安全系数,与立井要求相同,即混合提升时升降物料不得小于7.5;
选用绳6T×7+FC面接触钢丝绳,其直径d=20㎜,其每100m钢丝绳质量为156㎏,公称抗拉强度为1550MPa,钢丝绳破断拉力总和Qp=236kn;
验算钢丝绳安全系数: mp=
Qpn(m1?mz1)g(sin??f1cos?)?mpgL0(sin??f2cos?)
?2360004??1000?592??10?sin170?0.015cos170?1.56?10?911.4?sin170?0.4cos170????=8.1?6.5
根据上式计算的数值,以上所选钢丝绳可以使用。
4.5提升机的最大静张力和最大静张力差的计算
提升机是按提升机系列规定的许用最大静张力[Fjmax]和许用最大静张力差
[Fcmax]设计出的。选用时,应使实际负荷所造成的最大静张力和最大静张力差小
于或等于许用[Fjmax] 和[Fcmax],以保证提升机能正常工作,对于斜井提升有:
最大静张力
Fjmax=n(m1?mz1)g(sin??f1cos?)?mpgL(sin??f2cos?)
?4??1000?592??10?sin170?0.015cos170?1.56?10?860?sin170?0.4cos170 =28586N
双钩提升最大大静张力差
????Fcmax?n?m1?mz1?g?sin??f1cos???mpgL?sin??f2cos???ngmz1?sin??f1cos???4??1000?592??10?sin170?0.015cos170?1.56?10?860?sin170?0.4cos170?4?10?592?sin170?0.015cos170=21322.9N
??????
4.6提升机的选择
井架提升机的滚筒直径为:D=80d=80×20=1600㎜,按《安全规程》规定,滚筒直径可选为2.0m;
选用GKT2?2?1.25?20提升机,其主要技术数据: 滚筒数量:2个; 滚筒直径D:2m; 滚筒宽度B:1.25m;
钢丝绳最大静张力Fjmax:60000 N(满足要求); 钢丝绳最大静张力差Fcmax:40000N(满足要求); 钢丝绳最大速度VM:5m/s; 变位质量mj:8400 ㎏; 电动机最大近似功率:215kw; 减速器传动比:20。
两滚筒中心距B+a:1310mm。
提升机滚筒宽度的验算:
?L?30?(4?3)πD???=(d??) B??K?DP??'π?2??860?30?(4?3) =??(20?2)=1072mm
3???2.033??式中 L=LD+LT+LK=30+800+30 m=860 m;
K—滚筒缠绕的层数,3(层); DP—平均缠绕钢丝绳直径,2.033m; DP=D?3?1K?14?202?(20?2)2=2033.4mm 4d2?(d??)2=2000?22d—钢丝绳直径,㎜;
?—缠绕在滚筒圆周表面上相邻两绳之间的间隙,通常滚筒直径为3m
及以上时,取?=3mm,其余取?=2mm。
对于缠绕层数,《煤矿安全规程》规定:竖井中升降人员或升降人员和