斜井常闭式防跑车装置设计说明书
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ZDC30-2.05型斜井跑车防护装置使用说明书(安装使用前请详细阅读说明书)山东安恒矿山设备有限公司地址:山东省莱芜市辛庄工业园电话:0634-6869288传真:0634-6869066网址:一设计依据1、《煤矿安全规程》、《金属非金属矿山安全规程》(以下简称《规程》)对斜巷安全设施做了如下规定:倾斜巷道内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置,上部平车场接近变坡点处安设能够防止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器,在变坡点下方大于1列车长度的地点,设置能防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏;2、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》规定:斜巷保护应符合《规程》规定,斜巷上、下车场及中间通道口必须使用声光行车报警装置,并有“正在行车,不准行人”的醒目标志,1.2m以上绞车的变坡点以下略大于1列车长度处的挡车装置应与绞车实现联动。
二主要功能与用途1、该装置为常闭型。
2、用途:当斜巷矿车发生跑车时,对发生跑车的矿车拦截以免发生事故。
3、适用范围:本装置可在煤矿、金属矿山、非金属矿山等所有倾角在300以下的单轨或双轨提升运输斜巷中使用。
4、斜巷跑车防护功能工作原理:见图2常闭式挡车栏图2斜井跑车防护装置示意图滑轮收放绞车收放绞车钢丝绳吸能器控制箱收放绞车控制箱绞车滑轮正在行车声光报警器不准行人1、当矿车在上车场时所有挡车栏全部处于关闭状态,当矿车下行到A1点时第一道挡车栏打开,当矿车下行到B 点时第一道挡车栏关闭,当矿车下行到A2点时第二道挡车栏打开,(3挡4挡5挡工作过程和两档相同。
2、当矿车从下车场提车时到第二挡车栏A2点时,第二道挡车栏关闭,当矿车上升到B 点时第一道挡车栏打开,当矿车上行到A1点时第一道挡车栏关闭。
本装置用传感器判断矿车在巷道的位置,PLC 作为控制核心,在绞车启动时,绞车房主控PLC 依据传感器发出的信号判断出矿车现在的位置和运行方向。
当检测出矿车的位置在某一道挡车栏预定提升点时(当矿车运行的方向相反时,该点为下降点),主控PLC 发出上提指令给该挡车栏信号控制箱,控制提升电机开始提升挡车栏;当检测矿车的位置运行到该道挡车栏设定的下降点时,主控PLC 发出下降指令给该挡车栏信号箱,控制提升电机开始下放挡车栏。
题目: 斜井常闭式防跑车系统的设计院系专业: 机械工程及自动化姓名: 唐晓燕指导老师: 韩振铎完成时间: -11-23目录一设计任务书...............................第 3 页二摘要.....................................第 4 页三防跑车机构的组成.........................第 5 页四挡车栏的设计计算.........................第 7 页五防跑车的电气控制. (14)六端面摩擦缓冲器的设计 (15)1、钢丝绳及压绳板的选择计算 (19)2、卷筒的设计计算 (21)3、摩擦片的设计计算 (24)4、制动片的计算 (27)5、轴套的计算 (28)6、轴的计算 (31)7、调力螺母的计算························第32页8、 支座 (33)七 设计心得.................................第36页 八 参考文献 (37)一 设计任务书题目: 防跑车装置的设计1、 设计条件1) 机器功用 针对斜井跑车事故的防护装置, 当矿车跑车时, 使挡车栏实现可靠拦截, 避免事故的发生。
2) 工作情况 常闭式 3) 运行要求 可靠性较高 4) 生产批量小批生产 5) 生产厂型 小型机械厂 2、 原始数据发生跑车时的冲击能量E=1610 J 矿井原始参数斜井跑车的自然条件设定:α斜井倾斜度设定为︒≤30斜井跑车的总质量:串车规定最多为6辆, 每辆满载时的质量位Kg, 总质量为1 kg。
变坡点与挡车栏的距离设定为30m。
绞车最大提升速度为2.8m/s。
1.概述根据《煤矿安全规程》第三百七十条规定,开发研制出ZDC30-1.35型斜井跑车防护装置,使用于斜井矿车的跑车防护,该装置为常闭型。
用途:当斜井矿车发生跑车时,对发生跑车的矿车进行拦截以免发生事故。
使用范围:本装置可在煤矿、金属矿山、非金属矿山等所有倾角在30°以下的单轨或双轨提升运输或倾斜巷中使用。
型号意义:Z DC 30—1.35额定抗冲击能量(MJ)最大倾斜角(°)跑车防护挡车装置2.特点ZDC30—1.35型斜井跑车防护装置,电气系统主要由PLC控制器、PLC控制器隔离板、电源变压器、接触器、三相电机和编码器等组成,电机保护由过热继电器来完成。
其中PLC控制器是系统的控制核心,电源变压器是将交流电压变换成PLC控制器所能接受的正常工作电压。
三相电机将完成车挡的提升和放下操作。
提升绞车的正反转由电控箱的接触器控制。
3.系统工作原理当矿车下行时,矿车下行到挡车栏上方的指定位置时,旋转脉冲编码器把信号传递到电控箱的PLC控制器,PLC控制器接到来自编码器的信号进行检测,检测矿车运行位置是否准确,运行到指定位置时挡车栏打开(脱钩矿车超速下行时挡车栏不动作等待拦截)当矿车下行到挡车栏下方的指定位置时挡车栏关闭。
当矿车上行到挡车栏下方的指定位置时挡车栏打开,矿车上行到挡车栏上方的指定位置时挡车栏关闭。
4.功能1)采用日本三菱PLC控制和旋转脉冲编码器定位,使时间的测量达到1ms、位置测量到1.0cm的精度,提高了系统控制的准确度;2)本系统可与绞车连锁,功能强大、控制方便;3)航载机着陆的柔性减速器缓冲器设计,技术领先,吸能量大,使矿车的损伤程度降低到了最低;4)PLC系统具有自检功能,故障、跑车报警等功能,对各部件的工作情况进行巡检,特别是对拦车网(车挡)的位置自检,最大限度的避免了系统的误动作,对于跑车脱轨能有效的拦截;5)监控功能:矿车下行到挡车栏下方时,矿车正常运行,挡车栏提起同时绿灯亮,如矿车发生跑车,挡车栏不提起,当矿车碰到挡车网时红灯亮同时有铃声报警,矿车上行到挡车栏下方时,挡车栏提起同时绿灯亮。
跑车防护装置安装与使用说明书集佳电气设备2017年5月一、使用围跑车防护装置为柔性网式阻拦,能消耗跑车的大部分能量,可极减轻矿车损坏程度,本装置可用在煤矿倾斜长度在70米以上,倾斜角度在5-35度,采区上下山绞车道、采掘工作面斜巷矿车运输道等。
二、安装要求(1)100米以的倾斜巷道,跑车防护装置必须安装在下车场大道岔子以上10米处。
(2)倾斜巷道长度超过100米以上,每200米安装一个跑车防护装置。
(3)跑车防护装置立柱上部固定板与巷道固定不得少于四根锚杆(或在顶板上部钻孔镶入立柱,镶入深度不得低于200毫米);立柱下方可用四根地锚或将立柱置于不低于0.5米深的0.6*0.6米坑并加注混凝土固定。
(4)撞击杆座安装在防护装置25米以上处,撞击杆座要固定在巷道顶板上,其平面位置必须位于轨道中心上。
(5)倾斜巷道有弯道时,可将跑车防护装置安装在弯道上,其安装标准不变。
三、使用要求(1)跑车防护装置必须严格按规定要求距离安装,避免死区跑车无法防护。
(2)跑车防护装置要设专人维护,每月试验一次,并做好试验记录。
(3)跑车防护装置损坏后必须在一天修好或更换。
(4)跑车防护装置使用过程中不得对防护装置或撞击杆进行人为捆绑(运行斜井人车或高度超过一吨矿车的其它特殊车辆时除外),导致跑车防护装置无常使用。
(5)兼作行驶斜巷人车的倾斜巷道,在提升人员时,跑车防护装置必须是常开状态,并闭锁撞击杆,运行时确保撞击杆不得和人车箱体触碰。
(6)当行驶高度超过一吨矿车的其它特殊车辆时,应闭锁跑车防护装置,避免撞击杆摆幅过大发生误动作。
(7)为防止触碰事故发生,提升作业时,严禁任何人员蹬钩。
(8)根据实际情况确定防护网吊挂高度。
(9)初次安装完成后,必须在制定有效安全措施的前提下,按绞车设定的最大运行速度进行测试,如果出现误动作应进行调整,否则禁止使用。
集佳电气设备跑车防护装置装箱单。
ZDC30-1.5(防跑车装置)斜巷防跑车控制装置使用说明书执行标准:《Q/YD05-2006》枣庄远大矿用设备制造有限公司ZDC30-1.5(防跑车装置)矿用防跑车控制装置1、概述ZDC30-1.5型煤矿用斜巷防跑车装置是一种常闭式防跑车装置,主要用于煤矿井下,倾角在30度以下的单轨或双轨提升运输斜巷中。
该装置有PLC控制器、触摸屏、隔爆摄像仪、传感器、控制箱、吸能器和柔性挡车栏等设备组成。
平时正常情况下,挡车栏处于关闭状态。
当绞车启动正常运行时,矿车到达设定位置时,挡车栏自动升起,矿车通过后,挡车栏自动下落。
当矿车超速、跑车、溜车时,挡车栏对跑车进行可靠的阻拦,避免事故的发生。
对于多点防跑车系统采用集散控制系统串行方式和光纤通讯,使得系统具有很高的可靠性和灵活性,大大减少了信号电缆,触摸屏幕能够及时准确的反映各站点的工作情况。
2、型号含义及主要参数和技术要求2.1 型号含义2.2主要参数和技术要求Z DC 30 - 1.5最大抗冲击能量(MJ)斜巷倾角(0)跑车防护挡车装置a)电源电压:AC127Vb)本安输出电压:DC12Vc)本安输出电流:DC450mAd)提示方式:单轨或双轨e)挡车制动距离:≤2mf)泵站电机工作电压:AC660V/380v±10%-15%功率:2.2KWg)最大提升重量:160kgh)挡车栏、1车位检测精度:≤0.1m 2系统动作时间:≤3s3、主要功能特点a)系统具有故障部位显示功能b)具有车位距离数字显示d)具有自动、手动功能e)具有提升脱机、联机功能f)具有跑车及故障输出触点与绞车连锁g)具有各传感器动作显示h)本装置采用可编程控制器、旋转编码器,提高了系统可靠性i)触摸屏显示挡车栏工作状态和系统技术参数j)视频监控及历史记录功能本系统具有视频监控功能,防爆摄像仪监控每一道挡车栏和上车厂,四画面分割器可同时显示四个画面或单独显示某一画面,触摸屏画面跟随挡车栏自动切换,硬盘录像机可保存15天的数据。
**煤矿挡车装置和跑车防护装置安装设计说明书**煤矿机运一队副井挡车栏和跑车防护装置设计**煤矿西区副井大巷为斜巷(坡度22。
)单轨缠绕式绞车提升,根据斜巷窄轨运输要求巷道安设“一坡三挡”,为响应相关轨道运输技术规范,进一步提高无极绳绞车提升过程中的安全系数,杜绝跑车事故发生,经我矿研究决定在副井大巷安设一套挡车栏,具体设计内容如下:挡车栏安装距离计算,坡长900m,坡度22°。
一、传感器安装,传感器(SA、SC)的位置确定:A段距离的确定, 取上变坡点下大于一列车长度装置“SA”传感器,考虑到挡车栏打开提前量,传感器安装距挡车栏8V处(8 一为提升时间,V 一为矿车速度);若有偏口或岔道一定要错开偏口岔道不小于15米装置,推荐取上变坡点下30米处装置SA传感器。
“SA”传感器到吸能器的距离S (B段),因为:ZDC30-L 2型跑车防护装置的收方绞车将挡车栏从下限位提升到2. 4米的高度的时间最大为8s.可以根据实际情况,确定挡车栏的提升高度,提升时间为挡车栏提升高度/0.3.。
所以:S=TXVmax,其中Vmax为绞车正常运行时的最大速度,同理“SC”传感器到挡车栏的距离(C段)的计算同“SA”。
注:“SA”、“SC”传感器确定装置位置时一定要错开偏口或岔道大于15米。
若采取轨道单传器程序,即去掉“SC”传感器的位置。
二、轨道的截取及钻孔,在确定好安装“SA”、“SC”位置处(尽量选择不放在水沟的一侧),量好距离及道夹板的孔距等,在地面上截取同型号的钢轨3米2根,若钢轨为22kg/m以上型号的准备为①18、①24的钻头,若为22kg/m以下型号的准备①18、①22的钻头。
在3米钢轨上从上到下2米处确定要打孔的地方,在此处护好道夹板,然后从轨面正中心用①18的钻头向下钻通,然后用中24或①22的钻头扩大,具体尺寸如图。
钻完孔后将传感器(SA或SC)放入看是否合适,不能高出轨道面,也不能低于轨道面,一定要平齐。
ZDC30-1.5型斜井跑车防护装置
ZDC30-1.5型斜井跑车防护装置主要是依据《煤矿安全规程》和MT933-2005标准要求研制开发的,是斜井巷道轨道运输防止发生跑车的主要拦截设备。
ZDC30-1.5型斜井跑车防护装置主要由挡车栏、收放绞车、电控箱、旋转脉冲编码器、信号指示装置等几部分组成,采用的是常闭形式,即平时挡车栏是关闭的,当矿车正常通过时挡车拦打开,矿车通过后挡车栏自动关闭,而矿车发生跑车时,矿车虽然跑到挡车栏位置,但电控箱还未发生指令,挡车栏不打开,有效地将发生跑车的矿车拦截。
ZDC30-1.5型斜井跑车防护装置采用的进口旋转脉冲编码器及PLC控制器装置,大大提高了产品的可靠性,对于一条斜井的数套跑车防护装置采用集中控制的方案,并与绞车、阻车器等设备进行了有效的联锁,进一步提高了斜井矿车运行的安全性能,最大程度的减轻由于跑车给斜井巷道带来的损害。
该系统还可以进行测量、记忆、远距离传输等功能,可显示矿车运行距离及每次挡车栏打开、关闭的时间,并将数据通过互联网传输到本公司,使本公司可以远程对设备进行日常维护及故障诊断,其技术处于国内领先水平。
主要技术参数:
斜井倾角:≤30度控制电源电压:AC127V 绞车电压:A660V
绞车功率:1.5KW 抗冲击能量:1.5*106J
系统动作时间:≤ 3s 车位检测精度:≤0.1m。
斜巷跑车防护装置技术说明斜巷跑车防护装置是煤矿斜井提升运输的重要安全设备,安装在煤矿井下斜巷内,采用位置传感器与绞车同步运行的控制信号,使挡车网处于“常闭式”防护状态,如因断绳、脱钩等原因而发生的跑车,可采用航空缓冲吸能器来实现有效拦截。
(一)位置传感器采集信号根据2007年国家安标中心有关规定,“常闭式”跑车防护装置应采用位置传感器(接近开关、轴编码器等)作为传感元件,并根据用户的实际情况,在绞车深度指示器、绞车输出轴、绞车滚筒等处选择合适的一处进行安装。
(二)“常闭”式防护功能在无矿车通过时,跑车防护装置的挡车网在“常闭”状态,使整个运输巷道处于封闭状态,在有矿车通过并接近挡车网时,挡车网提起,矿车经过后,挡车网落下,再次进入“常闭”状态。
(三)“缓冲”式拦截功能当发生跑车、脱钩现象时,矿车撞及拦车网并随车下行,将矿车具有的动能逐渐转化成航空式缓冲吸能机构的热能,使矿车减速以至最后停下来,实现缓冲拦截,将矿车的损伤程度降到最低。
(四)跑车报警及故障报警并于绞车联锁。
本设备自身设有多重监测回路,在发生跑车或设备自身出现故障时,监测回路将此情况输出至声光状态报警显示器及电铃,巷道变坡点或绞车房等处迅速发出声光报警信号,通知有关人员采取相应的措施。
同时,可根据矿方用户需求,设计为与绞车联锁式,确保提升系统的安全。
(五)运行人车提升机构锁定及保护功能拥有电动、气动两种动力的提升机构供用户选择,提升机构将挡车网提起后可实现可靠锁定。
提升机构设有提升保险,保证发生跑车后固定在巷道顶板的提升机构不受损坏。
(六)系统测试、手动、自动转换功能在过人车或检修人员通过等情况时,按动提升按钮,挡车栏提起并锁在“常开”状态,人车通过后,按动降落按钮,挡车栏落下,并再次进入位置传感器控制的“常闭”状态。
(七)反向自动迫开功能反向抛开功能,当矿车从下往上提升时,如有意外情况发生,挡车栏没有提起或没有提升到位,我们公司从挡车栏的反面设计了一个滑管,矿车就会在滑管的作用下顺利通过挡车栏,这样就避免了事故的发生。
题目:斜井常闭式防跑车系统的设计院系专业:机械工程及自动化姓名:唐晓燕指导老师:韩振铎完成时间:2007-11-23目录一设计任务书...............................第 3 页二摘要.....................................第 4 页三防跑车机构的组成.........................第 5 页四挡车栏的设计计算.........................第 7 页五防跑车的电气控制. (14)六端面摩擦缓冲器的设计 (15)1、钢丝绳及压绳板的选择计算 (19)2、卷筒的设计计算 (21)3、摩擦片的设计计算 (24)4、制动片的计算 (27)5、轴套的计算 (28)6、轴的计算 (31)7、调力螺母的计算 (32)8、支座 (33)七设计心得 (36)八参考文献 (37)一 设计任务书题目:防跑车装置的设计1、设计条件1)机器功用 针对斜井跑车事故的防护装置,当矿车跑车时,使挡车栏实现可靠拦截,避免事故的发生。
2)工作情况 常闭式 3)运行要求 可靠性较高 4)生产批量小批生产 5)生产厂型 小型机械厂 2、原始数据发生跑车时的冲击能量E=1610⨯J 矿井原始参数斜井跑车的自然条件设定: 斜井倾斜度设定为︒≤30α 斜井跑车的总质量:串车规定最多为6辆,每辆满载时的质量位2000Kg ,总质量为12000kg 。
变坡点与挡车栏的距离设定为30m 。
绞车最大提升速度为2.8m/s 。
3、设计内容1)总体结构2)缓冲器各部分结构组成3)系统图、安装图、零件图总量为零号图纸二摘要矿井轨道运输是煤矿生产的重要组成部分,高效的运输系统对于煤矿安全生产具有重要意义。
据统计运输事故是仅次于顶板事故的第二大事故,其中串车运行中因断绳、脱销、连接装置断裂等原因造成串车与主提升钢丝绳脱离跑车事故占运输事故的22.1%,因此对煤矿斜井跑车事故进行有效的预防十分必要。
本系统是针对斜井跑车事故的防护装置,其工作方式为常闭式。
常闭式跑车防护装置是目前可靠性较高的安全设施,它由以下几部分组成:主控箱,车位、车速监测传感器,主提升绳滑轮绳压传感器,柔性挡车栏、挡车栏提升机,语音报警显示屏,摩擦片式缓冲吸能器。
挡车栏处于经常关闭状态,当串车以正常速度到达挡车栏上方监测位置时挡车栏自动升起。
串车通过后到达挡车栏下方监测位置后挡车栏自动下落。
当矿车超速(跑车、溜车)时,监控系统通过对矿车速度和主提升绳滑轮处的压力监测使挡车栏实现可靠拦截,避免事故的发生。
三防跑车机构的组成防跑车机构的构成如图-1所示,1、缓冲器2、钢丝绳卡3、缓冲器引出端钢丝绳4、挡车栏绳网钢丝绳5、挡车栏支架6、挡车栏绳网架7、挡车栏提升机由挡车栏提升机、挡车栏提升限位传感器、脱扣器、柔性挡车栏、摩擦片式缓冲吸能器等部分组成。
其工作原理是:当发生跑车事故时,矿车撞击挡车栏,脱扣器开口销受剪切力切断,脱扣器内传感器动作,主控PLC收到这一信号后发出报警保护命令,语音报警显示屏发出报警信号,各道挡车栏均处于下放到位状态。
与挡车栏相连的缓冲器通过克服自身摩擦力旋转将拦车绳网传过来的拉力吸收,从而实现对事故矿车的缓冲制动。
1、挡车栏提升机驱动系统的选型电动机:YB90L-4(B3)型。
其基本参数有:工作电压:660V额定功率:1.5KW同步转速:1500 r/min额定转速:n1=1400 r/min转动惯量:0.0080kg/mm满载时的电流:2.10A效率因数:0.79效率:79%重量:37㎏输出轴直径:24㎜减速器:CW-80-31.5-I型。
其基本参数有:公称传动比:i=31.5额定输入功率:P=2.08kw额定输出转矩:T=299N.m输入轴直径:24mm输出轴直径:38mm输出转速:n2=min/444.445.3114001rin===0.74 r/s联轴器:HL2型弹性柱销联轴器YL7型凸缘联轴器轴承:轴承型号为61808轴承座:轴承座型号为HZ045 键:普通平键b×h=8×7底座:选择10mm厚的钢板作为驱动系统的底座。
滚筒设计:外径:300 mm 内径:280 mm 挡绳缘宽、高分别是8 mm、10 mm。
校核驱动系统的选型:要求系统在3—4秒内提起1800mm 的距离.即600mm/s滚筒转速:44.444 r/m 根据滚筒内径:280 mm得出周长:879mm故得知绞车的线速度为:0.74×879=6500mm/s。
满足设计要求。
2、挡车栏提升机安装布置图:四挡车栏的设计计算1、挡车栏缓冲能量计算斜井跑车动能量计算斜井矿车受到重力G和滚动摩擦力f'作用,并在惯性力f 的作用下下滑。
矿车重力:G=mg=12×104N矿车滚动摩擦系数:这里取η=0.03;斜井倾角:α≤30°这里取E=1MJ的冲击能量2、钢丝绳的选择钢丝绳的选择计算是设计中的关键环节之一。
钢丝绳在运转中受有许多应力的作用和各种因素的影响,如静应力,动应力、弯曲应力、扭转应力、和挤压应力等,磨损和锈蚀也将损害钢丝绳的性能。
我国是按《煤炭安全规程》的规定来设计的,其原因是:钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定的安全系数来进行计算。
挡车栏处选用型号6×19(b)+FC,抗拉强度1570MP,最小破断力516KN,直径26mm的钢丝绳。
V k=15.57 m/sLp=25m α=30°3、跑车速度的计算矿车发生跑车后,在重力的作用下沿斜井加速运动,到达挡车栏处的速度v k 和所需时间t 的计算。
① 矿车从静止状态下(初速度为零)发生跑车时速度计算:挡车栏处的速度v k由P 22L v k α=及)cos (sin αμαα-=n g 有)cos (sin 2v P n αμα-=L g k式中P L ——矿车从跑车点到挡车栏处的距离,m α——斜井的倾角度μ——钢轨与矿车车轮之间的滚动摩擦系数,一般取=μ0.01ng ——重力加速度,取=n g 9.806652/s m跑车所需时间1t 由kPv L t 21=有 )cos (sin 21αμα-=n pg L t=)2301.05.0(80665.9252*-*= 3.22s不同倾角和跑车距离时的车速,列于下表=μ0.01t 1=3.22s②矿车以初速度0v 发生跑车时速度计算 挡车栏处速度’k v由p k aL v v 2202=-’’及)cos (sin αμαα-=n g 有 ()sm v L g k /71.155.230cos 30sin 258.92)cos (sin 2v 20P n =+︒-︒⨯⨯⨯=+-=αμα’ 跑车所需时间 由012v v L t k P+=’有 ()sv v L g L t p7.25.25.230cos 01.030sin 258.92252)cos (sin 22220P n 1=++︒-︒⨯⨯⨯=++-=αμα4、挡车栏动作指令提前量的确定常闭式防跑车装置,需要确定矿车运行到挡车栏前多长距离发出挡车栏开启的信号。
或者测速装置安装位置与挡车兰之间的合理距离。
这是有效地阻挡跑车的重要参数。
①挡车栏提起与落下时间t 2挡车栏的提起一般有两种情况:垂直提起,旋转提起。
本方案采用垂直提起。
则垂直提起时间:ttv H t =2 ;s 式中H t ——提升高度,m V t ——提升速度,m/s,,100060'⨯=D n v t πn’----绞车卷筒转速, min /562511400'r ni n =⨯== D-----绞车卷筒直径,200mm.得:10006020056⨯⨯⨯=πt v =0.586 s m②挡车栏动作提前量的确定 0210s t v L +=式中 v 1——绞车下放矿车的速度,m/s ;S 0——富裕常数,m 取决于挡车栏的可靠度和绞车安全保护装置的灵敏度,通常取S 0=1.5~2.5m5、跑车作用于挡车栏上的冲击力:作用于车挡上的冲击力是设计车挡和吸能制动器的主要依据,矿车与车挡的冲击力计算有两种情况。
①按一辆矿车计算冲击力串车与车挡相撞,按一辆矿车相撞的情况计算作用于车挡上的冲击力,这是目前计算冲击力时广泛采用的方法。
其理论基础在于,组成串车的矿车之间是以连接环相连接的,属于软连接,串车加速运行时,连接环是拉紧的,当第一辆矿车与车挡相撞的Δt 时间内,第二辆矿车由于矿车之间的间隙尚未撞击到第一辆矿车,或者说,第二辆矿车撞击第一辆矿车的瞬间,第一辆矿车与车挡的撞击过程已经完成,同理,后一辆矿车撞击前一辆矿车时,前一辆矿车的撞击过程已完成。
因此,无论矿车数多少,均以一辆矿车的冲击力为计算依据。
一辆矿车作用在车挡上的冲击力KQ P =式中Q ——重车作用在车挡上的静力,N ()g Q Q Q αμαcos sin )(10-+= Q 0——矿车自重;kg Q 1——矿车载重;kg α——斜行倾角;μ——轨道与矿车轮之间的滚动摩擦系数,μ=0.01 g ——重力加速度;g=9.8m/s 2 K ——动荷系数,)112cn g v K kδ++=kv ——矿车与车挡相撞时的速度;m/sc δ——车挡在静力Q x 作用下,整个装置的弹性变形;(4321δδδδδ+++=c )P j =200KNP=185.7K NP j =202.44KNQ X ——静力Q 沿车挡表面垂直方向的分力;N )cos(αα'-=Q Q xα'——车挡与铅垂线这间的锐角;度1δ——橡胶碰头的弹性变形;m2δ——车挡的弹性变形;m 3δ——缓冲装置的弹性变形;m4δ——主轴的弹性变形;m②以多辆矿车计算冲击力出现下面两种情况时,要修正按一辆矿车计算冲击力的计算方法。
当矿车之间的距离很小,出现重叠撞击的情况。
由于矿车之间没有足够的间距,当第一辆矿车与车挡的撞击过程尚未完成时,第二辆矿车就又撞击到第一辆矿车上,出现重叠撞击的情况。
当矿车受到非正常阻力,出现整体撞击的情况。
当第一辆矿车受到非正常阻力,速度减慢时,后面的矿车紧贴在前面的矿车上,会出现整体撞击车挡的情况。
鉴于上述两种情况,计算冲击力时每两矿车都应考虑增加一个小于1的叠加系数ξ,则作用于冲击力j P 为)1(432Λ++++=ξξξP P j ;N式中p ——按一辆矿车与车挡相撞计算的冲击力;Ni ξ——每两矿车的叠加系数,对第i 辆矿车,i i 2.01.1-=ξP=57.84K NQ=9640N(2≤i ≤5)③作用于柔性挡车栏上的冲击力PQ jg vl l P n k )(2∆++=式中k v ——矿车与车挡相撞时的速度;m/sQ ——重车作用在车挡上的静力;Nj ∆——在静力Q 作用下挡车栏上钢丝绳的静变形,EFQlj 2=∆,mL ——挡车栏中钢丝绳的长度,m E ——钢丝绳的弹性模量,Pa ; F ——承载钢丝绳的断面积,m 2。