绞车及钢丝绳验算

机巷内齿轮绞车提升能力验算

一、绞车提升能力计算公式：

n≤〔Wz-pl(sinβ+f2cosβ)〕/(m+m0)（sinβ+f1cosβ）

1、额定提升能力:Wz=2000Kg

2、钢丝绳质量p=0.5412kg/m(φ=12.5mm)，0.8457kg/m(φ=15.5mm)，1.218kg/m(φ=18.5mm)，1.618kg/m(φ=21.5mm)。

3、斜坡长度：L=(400)m

4、坡度：β(15)度

5、矿车运行阻力系数:f1=0.015

6、钢丝绳在底板滑动时：f2＝0.4

7、矿车自重：m0=610kg

8、矿车载重：m=全矸1800kg、半煤1500kg、全煤1000kg。

9、最大坡度：150

二、绞车提升能力计算：

全矸车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）

n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1800+610)*（sin15+0.015*cos15）

n≤1967/650=3.0 因此重车最大提升数量取3个

全煤车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）

n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1000+610)*

（sin15+0.015*cos15）

n≤1967/418.6=4.6 因此全煤车最大提升数量取4个

半煤车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）

n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1500+610)*

（sin15+0.015*cos15）

n≤1967/548.6=3.6 因此半煤车最大提升数量取3个

空车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）

27113切眼绞车牵引能力验算

钢丝绳参数：结构6×19+NF；直径15.5mm；

公称强度1670MPa;捻法ZS

P>n(m1+mzl)(sinβ+ƒ1cosβ)g+mpLo(sinβ+ƒ2cosβ)g

式中：

P=16000N－绞车最大牵引力；

n=1辆－斜巷最大连车个数；（1辆装满工钢的架货车）

m1=2500kg－架货车最大装载量；（1辆装满架货车工钢的重量）

mzl=610kg－架货车自重；

β=斜坡道最大坡度13o sin13°=0.2248，cos13°=0.9744；

ƒ1=0.015－矿车运行摩擦阻力系数，滚动轴承选用0.015；

g=9.8m/s2－重力加速度；

ƒ2=0.4－钢丝绳沿托辊和底板阻力系数；

Lo=90m－钢丝绳由上边坡点至下边坡点之间的斜长；

mp=0.853kg/m－每米钢丝绳质量；

P>n(m1+mzl)(sinβ+ƒ1cosβ)g+mpLo(sinβ+ƒ2cosβ)g

=2×(2500+610)(sin13o+0.015×cos13o)g+0.853×90(sin13o+0.4×cos13o)g

=15056.2N

经计算15056.2N＜16000N

结论：绞车牵引1辆装满工钢的架货车时符合运行要求。

绞车钢丝绳安全系数验算

钢丝绳参数－结构右捻；直径15.5mm；公称强度1670Mpa；

ma=Qp/n(m1+mzl)(sinβ+ƒ1cosβ)g+mpLo(sinβ+ƒ2cosβ)g＞6.5

式中：

Qp=147000N－钢丝绳钢丝破断拉力总和；

n=1辆－斜巷最大连车数；（1辆装满工钢的架货车）

m1=2500kg－架货车最大装载量；（1辆装满架货车工钢的重量）

mzl=610kg－架货车自重；

β=斜坡道最大坡度13o，sin13°=0.2248，cos13°=0.9744；

ƒ1=0.015－矿车运行摩擦阻力系数，滚动轴承选用0.015；

钢丝绳安全系数验算

相关参数：

使用地点相关参数：主立井井筒直径为6m，井深486m（包含井架及井底下口高度），使用两台JZ-16/1000凿井绞车提升吊盘用作井筒装备安装。

选用凿井绞车性能参数：绞车型号：JZ-16/1000凿井绞车额定牵引力F额=160kN；凿井绞车钢丝绳直径28mm（18×7+FC-1670，合成纤维芯钢丝绳），长度取486m，查《一般用途钢丝绳》（GBT20118-2006）绞车用钢丝绳每米重量3.06kg（q=3.06kg/m）；绞车用钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。

1、选型计算

实际提升时最大静拉力Pmax= W×g；

其中W：绳端载荷（提升物的总质量），kg；

g：重力加速度，9.8m/s；

对提升物的总质量进行分析：

（1）吊盘质量：7979kg；

（2）吊桶质量：350kg；

（3）起吊吊盘单根钢丝绳质量：486m×3.06kg/m =1487kg；

两根钢丝绳的总质量：2根×1487kg/根=2974kg；

（4）施工用的信号临时电缆质量：300 kg；

（5）施工人员8人：75kg/人×8人=600kg；

（6）风管、氧气乙炔瓶、电焊机、工具及其他杂物质量：400 kg；

则W=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）

=7979+350+2974+300+600+400kg =12603kg

实际提升时最大静拉力Pmax

Pmax= W×g=12603kg×9.8 m/s =123509N=123.5kN。

2、钢丝绳使用安全系数验算

吊盘提升采用Φ28mm钢丝绳（型号：18×7+FC-1670），单位重量为3.06kg/m，凿井绞车提升吊盘用单根钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。

单根钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和Q总=钢丝绳最小破断拉力Q×1.283=406×1.283kN=521kN；

悬挂吊盘钢丝绳使用安全系数K：

式中，gF——钢丝绳的承载拉力（kN），即实际提升时最大静拉力Pmax，

绞车钢丝绳验算公式

1.计算工作负载：

绞车的工作负载是指绞车要承受的最大力量。在验算时，需要考虑所有可能出现的情况，并选择最大的负载作为验算的依据。工作负载的计算公式如下：

工作负载=负荷重量×安全系数

2.确定钢丝绳参数：

钢丝绳的参数包括钢丝绳的直径和材质。绞车钢丝绳一般采用钢丝绳芯和钢丝绳绳芯两种类型。钢丝绳的直径和材质对其承载能力有很大的影响。钢丝绳芯的承载能力比钢丝绳绳芯高，但是使用寿命较短。

3.验算钢丝绳的承载能力：

钢丝绳的承载能力是指钢丝绳能够承受的最大拉力。钢丝绳的承载能力一般通过查找相关的钢丝绳规格表来确定。

4.确定安全系数：

安全系数是指工作负载与钢丝绳的承载能力之间的比值。安全系数一般根据工作环境的要求和使用经验来确定，通常为5

5.验算绞车钢丝绳的使用寿命：

6.确定替换周期：

7.定期检查： 对于绞车钢丝绳验算的具体操作步骤和技巧，可以参考相关的绞车操作手册和验算规范，以确保绞车的安全运行。同时，需要注意遵守操作规程，正确使用和保养绞车设备，定期进行维护和保养，确保绞车的正常工作。