钢丝绳安全系数核算实例
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1、钢丝绳在滚筒上的位置
钢丝绳在滚筒上缠绕时总是倾斜的,在无槽的滚筒上它和滑轮的角度应为α=1.5~2°。
WL=2/3 工字轮净宽
2、滚筒(滑轮)和钢丝绳的最小直径比D/d, 一般根据钢丝绳的结构区分D/d。
附属设备起升装置的平衡滑轮直径与通过平衡滑轮的钢丝绳比值 D 平衡滑轮/d 绳径>10 以上。
为了防止超负荷,D 平衡滑轮/d 绳径必须大于5倍以上。
另外,滑轮直径与钢丝绳直径的比例还受滚筒速度限制,一般标准绳速为60 米/分。
如果在使用中速度每加快30 米/分时,滑轮直径要增加5%。
、安全系数的选取
安全系数就是安全负荷与破断负荷的比值。
安全系数的选取必须根据实际情况,使用条件(是否有冲击负荷,是否有关人员的生命安全等),定出允许范围。
根据起重机的结构不同,钢丝绳的型号不同,安全系数选取的范围也不同,但必须遵照不同行业规定选取。
安全系数的计算:
1、静负荷时:F1=Sr/W
2、动负荷时:F2 = Sr/{W+W×a/g +(E×A×d)/D}
F1—最大静负荷的安全系数F2—最大总负荷的安全系数
Sr—钢丝绳的破断力(Kg)W—最大静负荷(Kg)
a—加速度(米/秒2)d—最大钢丝的直径
g—重力加速度(9.8 米/秒2)E—钢丝绳的弹性系数(10000kg/mm2)
A—钢丝绳的有效面积(mm2)D—滚筒或滑轮的最小直径(mm)。
钢丝绳实际安全系数计算方法根据斜井钢丝绳的实际安全系数计算公式:m=Q d/F m≥m a( 1 )公式中Q d-------钢丝绳中所有合格钢丝绳的破断拉力总和,N;F m-----钢丝绳所受最大静张力,N;m a-----《煤矿安全规程》规定的钢丝绳安全系数对于斜井提升钢丝绳的最大静张力计算,只要考虑井筒的倾角a及容器在轨道上的运行阻力和钢丝绳运行时与拖辊和底板间的阻力等斜井提升的特殊问题,其计算方法为:F jm.=(Q+Qz)(sina + f1cosa)+ p*Lc(sina + f2cosa)式中a------井筒倾角,(25°);Lc------钢丝绳最大倾斜长度,580mf1-------容器运行阻力系数,滚动轴承取f1=0.015,滑动轴承取f1=0.013~0.03;f2-------绳运行时与拖辊和底板之间的阻力系数,f2=0.15~0.2Q--------一次提升载荷量,N;Qz-----容器自重,N;p---------每根主绳每米重量,N/m;所以,我井提升钢丝绳所受的最大静张力为:F jm.=(Q+Qz)(sina + f1cosa)+ p*Lc(sina + f2cosa)=(5*1000*9.8 + 5*0.74*1000*9.8 )(sin25°+ 0.015*cos25°)+ 3*9.8*600(sin25°+ 0.2* cos25°)=85260*0.43+17640*0.602=47281.1(N)效验:由钢丝绳检验报告知:我井两条∮28---6*7+FC钢丝绳(绳号分别为:2114289,2114290)中所有合格钢丝绳的破断拉力总和分别为:Qd1=571800(N),Qd2=538900(N)我井提升钢丝绳所受的最大静张力Fm=47281.1(N)因此,我井提升钢丝绳的实际安全系数为:m1=Q d/Fm=571800/47281.1=12.1(倍)m2=Q d/Fm=538900/47281.1=11.4(倍)由于m1=12.1>9,m2=11.4 >9 (《煤矿安全规程》规定:单绳缠绕式提升装置升降人员和物料所用钢丝绳安全系数的最低值为9)因此,经验算,我井两条提升钢丝绳均符合《煤矿安全规程》的规定要求,可以使用。
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PmaxPmax= 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,g F ⎡⎤⎣⎦——钢丝绳的承载拉力(kN ),即实际提升时最大静拉力Pmax , g F —钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和(kN );g F =Q 总=521kN ;α—考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数,α取0.85;K —钢丝绳使用安全系数;则 K=(0.85×521)*2÷123.5=7.17 根据《煤矿安全规程》第四百零八条悬吊吊盘用钢丝绳安全系统不低于6倍的规定。
钢丝绳罐道(6×19S+NF-40)安全系数计算1、按张紧力计算钢丝绳罐道下端的最小张力F:F′xmin≥10H0H0——钢丝绳最大悬垂高度m。
F′xmin=10×1006=10060kg2、按最小刚性系数计算钢丝绳罐道下端的最小张力F″xmin F″xmin=Kmin/4(L0-L)ln[L0/ (L0-L)]Kmin—最小刚性系数现取500N/ML0—钢丝绳极限悬垂长度mL—L=H0 mδB—钢丝绳抗拉强度选1770Mpaγ—钢丝绳容绳量8900~9300kg/m3取9300kg/m3m a——钢丝绳安全系数罐道绳m a≥6L0=δB/ m aγL0=177×106/6×9300=3172mF″xmin=50/4(3172-1006) ×ln[3172/(3172-1006)]=10328kg从F′xmin与F″xmin中选取张紧力最大的F″xmin=10328kg 钢丝绳单位长度重量P SP S=Fx[/(110×177)/6- H0]=10328/ [ (110×177)/6- 1006]=4.61kg/m选6×19S+NF-40钢丝绳 5.90kg/m按《煤矿安全规程》,同一提升容器中的罐道绳下端张力的张力差不得少于5%~10%之规定确定钢丝绳罐道的最大拉力Fxmin。
Fxmin= F″xmin×[1+(n-1)×(0.05~0.1)]=10328×[1+(4-1)×0.05]=11877kg3、按刚性系数选择钢丝绳罐道:根据设4根罐道时,每根罐道绳的最小刚性系数不得小于500N/m的规定选择钢丝绳罐道。
每根罐道绳的最小刚性系数K min按下式计算:K min=4qg/Ln(1+α)N/mq-罐道钢丝绳单位长度质量,kg/m;5.90kg/mg-重力加速度,9.81m/s2α-罐道钢丝绳自重力与下端张紧力的比值;α=ql/Q SL-罐道钢丝绳的悬垂长度,m;L=1006mQ S-罐道钢丝绳下端承受的张紧力,N;(F Z=Q S)α=ql/Q Sα=5.90×1006/11877=0.4997最小刚性系数K miK mi=4pg/Ln(1+α) N/m=4×5.90×9.81/Ln(1+0.4997)=571 N/m571>500 N/m满足规程要求4、钢丝绳安全系数校核m=Q d/( Fxmax+H0×P SB)Q d-所选钢丝绳所有钢丝绳破断力总和kg。
安全系数钢丝绳
安全系数是指工程设计和操作中为了预防事故和超载,对材料或设备承载能力进行的合理扣减。
对于钢丝绳来说,安全系数是指钢丝绳的破断强度与实际使用强度之间的比值。
钢丝绳的安全系数通常由相关标准或规范规定,一般情况下建议的安全系数为5或8,这取决于具体的应用和工程要求。
假设钢丝绳的破断强度为Fb,实际使用强度为Fr,那么钢丝绳的安全系数可以计算为:
安全系数= Fb / Fr
例如,如果钢丝绳的破断强度为1000千牛顿,实际使用强度为200千牛顿,那么安全系数就是1000/200 = 5。
安全系数越大,表示钢丝绳的承载能力相对较高,安全性更可靠。
但是,安全系数过大也会导致材料成本的增加,因此在选择安全系数时需要综合考虑经济性和实际需求。
钢丝绳提升人员和物料安全系数
1、钢丝绳提升人员安全系数计算:
副井天轮中心至副井底高度为250m,Φ24.5钢丝绳重量系数为0.38。
罐笼自重为1.2T,楔形绳环重量为0.1T,提人为0.6T,钢丝绳破断拉力总和为432.48KN。
钢丝绳重量为:M=250m×(24.5)²×0.38/100=0.57T
钢丝绳提人安全系数:
f=F/Q=432.48KN /(1.2T+0.1T+0.6T+0.57T)×9.8N/kg
=17.8﹥9
符合要求
2、钢丝绳人物混提提物安全系数计算:
副井天轮中心至副井底高度为250m,Φ24.5钢丝绳重量系数为0.38。
罐笼自重为1.2T,矿车重量为0.65T,楔形绳环重量为0.1T,提物重量为1T,,钢丝绳破断拉力总和为432.48KN。
钢丝绳重量为:M=250m×(24.5)²×0.38/100=0.57T
钢丝绳提物安全系数:
f=F/Q=432.48KN/(1.2T+0.1T+0.65T+1T+0.57T)×9.8N/kg =12.5﹥7.5
符合要求。
4.6吊装用钢丝绳选用
令狐采学
以最大构件重量Q=26.5吨为依据,选用Ø36钢丝绳,四根钢丝绳吊装。
(1)计算钢丝绳张力
以最大构件重量Q=26.5吨为依据,四根钢丝绳吊装。
钢丝绳与铅垂线的夹角a=30度。
每根绳张力P张= Q /ncosa=
(26.5x9.8)/(4×cos30o)=72.87KN
(2)估算钢丝绳直径
按钢丝绳安全拉力估算公式F=9*D*D*6/K,
F-安全拉力(质量)(安全系数K=8,)D==32.85(mm)
初步选用直径为36的钢丝绳。
令狐采学创作
(2)验算
根据GBT89181996表18,查得6×37+1钢丝绳,直径为36mm抗拉强度是1670MPa时,其最小破断拉力为638KN,钢丝绳的破断拉力总和为
P1=638*1.249=796.86KN
钢丝绳用于吊索,安全系数k=8;考虑荷载不均匀系数为
0.82.
P允= P1*0.82/8=81.69KN>P张=72.87KN
故选绳合适。
表18 钢丝绳结构:6×37+FC 6×37+IWR
注
1 最小钢丝破断拉力总和=钢丝绳最小破断拉力×1.249(纤维芯)或1.336(钢芯)。
2 新设计设备不得选用括号内的钢丝绳直径。
令狐采学创作。
附录二钢丝绳安全系数校验一、下放设备稳车钢丝绳安全系数校验下放设备采用Φ42,最小破断拉力为1630.92kN的钢丝绳。
其安全系数校验过程及结论如下:1、下放设备最大件重量:G1=16700kg2、绳自身重量:G2绳单位重量f=7.4kg/m绳长L=880mG2=f×L=7.4 kg/m×880m=6512kg3、旋转器、钢丝绳夹重量:G3=200kg4、总重量:G总= G1+G2+G3=16700 kg+6512kg+200kg=23412 kg5、根据煤矿安全规程规定,用于提升物料的钢丝绳安全系数必须达到K=6.5。
6、钢丝绳最小破断拉力:F=1630.92kN取g=9.8,则钢丝绳最小破断拉力F折合重量G破=F/g=1630.92×103kg/9.8=166420kg7、实际钢丝绳安全系数:K′K′=G破/ G总=166420kg/23412 kg≈7.1>K=6.5结论:选用Φ42,最小破断拉力为1630.92kN的钢丝绳用于此次设备下放,满足要求。
二、下放设备钢丝绳套安全系数校验下放设备钢丝绳套拟采用6×19+FC—1770 Φ24钢丝绳,钢丝绳最小破断拉力为312.0kN。
其安全系数校验过程及结论如下:1、下放设备最大件重量:G1=16700kg2、绳自身重量:G2绳单位重量f=1.99kg/m最长绳套长L=20mG2=f×L=1.99 kg/m×20m=39.8kg3、钢丝绳夹重量:G3=10kg4、总重量:G总= G1+G2+G3=16700 kg+39.8kg+10kg=16749.8 kg5、由于钢丝绳套为双股使用,所以实际钢丝绳受力为:G= G总/4=16749.8/4=4187.45kg.6、根据煤矿安全规程规定,用于提升物料的钢丝绳安全系数必须达到K=6.5。
7、钢丝绳最小破断拉力:F=312.0kN取g=9.8,则钢丝绳最小破断拉力F折合重量G破=F/g=312.0×103kg/9.8≈31836.7kg8、实际钢丝绳安全系数:K′K′=G破/ G=31836.7 kg /4187.45 kg≈7.6>K=6.5结论:选用6×19+FC—1770 Φ24钢丝绳作为设备下放钢丝绳套,满足要求。
斜巷提升能力验算斜巷长度:19.5 m斜巷最大倾角:20°钢丝绳规格:6×19钢丝绳绳径:Φ18.5mm钢丝绳破断拉力:195.51KN矿车类别:矿车自重:970Kg车皮数量:2单车载重:1.5T电机功率:40Kw最大牵引力:24KN计算过程如下:一、钢丝绳安全系数的验算:钢丝绳所承受最大静拉力:F1=Z(G+G0)g(sinβ+W1cosβ)+qsLg(sinβ+W2cosβ) 式中:F1——最大静拉力NZ——每次牵引的矿车数G——矿车载重KgG0——矿车自重Kgg——重力加速度9.8m/s2β——斜巷倾角°qs——钢丝绳单位长度质量Kg/mL——最大牵引长度mW1——矿车运行阻力系数取0.015(0.01~0.015)W2——钢丝绳部分托辊上运行阻力系数取0.4F1=2×(970+1.5×1000)×9.8×(sin20°+0.015×cos20°)+1.218×19.5×9.8×(si n20°+0.4×cos20°)F1=17407.4 N钢丝绳安全系数:n=实测合格钢丝破断拉力总和/钢丝绳所承受最大静拉力n=19950×9.8 /17407.4n=11.2 >= 6.5钢丝绳安全系数满足二、绞车牵引能力验算:钢丝绳牵引力:F2=Z(G+G0)g(±sinβ+Wcosβ)+qsLg(±sinβ+Wscosβ)式中:F2——钢丝绳的牵引力NW——矿车运行阻力系数取0.015(0.01~0.015)Ws——钢丝绳阻力系数。
部分在托辊上运行时,取0.4“±”——向上运行时取“+”,向下运行时取“-”向上运行时取“+”:F2=2×(970+1.5×1000)×9.8×(+sin20°+0.015×cos20°)+1.218×19.5×9.8×(+ sin20°+0.4×cos20°)F2=17407.4 N向下运行时取“-”:F3=2×(970+1.5×1000)×9.8×(-sin20°+0.015×cos20°)+1.218×19.5×9.8×(-sin20°+0.4×cos20°)F3=-15867.6 N注:“-”为向下松料由以上可得F2 > F3,故取F2=17407.4 N所用绞车牵引力> F2绞车功率满足要求。
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钢丝绳安全系数及钢丝绳安全系数计算方法
钢丝绳的安全系数关乎着钢丝绳的正常运行及钢丝绳的使用寿命.了解钢丝绳的安
全系数对选用钢丝绳至关重要.
一钢丝绳安全系数定义
钢丝绳安全系数是钢丝绳最小破断拉力与全部工作载荷的比。
二钢丝绳安全系数计算方法
如钢丝绳最小破断拉力为10吨,参考安全系数为4,那么10÷4=2.5吨即为安全提升重量
新钢丝绳的安全系数应能保证在正常的疲劳应力和磨损条件下,在工作寿命周期中钢丝绳能提供可靠的服务。
在提升人员、贵重物品、要求使用寿命长、腐蚀性环境及难以进行频繁检查的环境中,应采用较大的安全系数的钢丝绳。
一、 计算依据:1、钢丝绳型号规格:∮32-6×7(特级)2、井筒斜度 α=220 sin220 =0.3746 cos220 =0.927183、钢丝绳每米质量 m ρ=3.86kg/m4、钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f 2=0.155、人车、矿车运行时的摩擦阻力系数f 1=0.0156、1节矿车自重m 1=592kg ,1节人车自重m 1=2000kg7、1车煤重量m 2=800kg ,1车矸石重量m 2=1400kg ,1节人车载重m 2=70×15=1050kg8、钢丝绳最大倾斜长度 L ≈800m9、绞车现规定拉车数n=4(人) 10(煤) 7(矸)10、《煤矿安全规程》规定安全系数:升降人员时m a =9,升降物料时m a =7.5二、 计算:由公式 )αc o s α(s i n )αc o s α(s i n )(2ρ121f gL m f g m m n Q p ++++≥m a(公式来源:煤炭工业出版社1983年3月版《煤矿固定机械》179页)式中,Q p ----钢丝绳破断拉力总和n ----人车或矿车节数g----重力加速度9.8牛顿/千克Q p ≥m a ·n (m 1+m 2)g (sin α+f 1cos α)+ m ρgL (sin α+ f 2cos α)①. 提煤时,Q p ≥7.5×10×(592+800)×9.8×(0.3746+0.015×0.92718)+3.86×9.8×800×(0.3746+0.15×0.92718)Q p ≥7.5×10×1392×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥397482.12+15545Q p ≥413.027KN②. 提矸时,Q p ≥7.5×7×(592+1400)×9.8×(0.3746+0.015×0.92718)+3.86×9.8×800×(0.3746+0.15×0.92718)Q p ≥7.5×7×1992×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥398167.434+15545Q p ≥413.712KN③. 提人时,Q p ≥9×4×(2000+1050)×9.8×(0.3746+0.015×0.92718)+3.86×9.8×800×(0.3746+0.15×0.92718)Q p ≥9×4×3050×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥418041.54+15545Q p ≥433.587KN三、结论:当我井副井绞车新悬挂的钢丝绳的破断拉力总和大于或等于433.587KN 时,就可以判定该钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求,可以使用。
主提升机钢丝绳安全系数验算
一、钢丝绳检验时间2013年8月14日,申请号GS-13292。
经陕西煤炭设备装备检验中心检验,弯曲、扭曲、拉力等试验符合钢丝绳出厂检验标准,测定其最小破断力总和为773.69KN
二、主绞参数:
1、井筒深度363.3米,井架高度29米,
2、钢丝绳型号6V ×24+PPC-Φ32.5-公称抗拉强度1770Mpa/mm 2,每米钢丝绳重量3.95 kg/m ,钢丝绳破断力总和773.69KN
3、箕斗自重4000kg
4、箕斗装煤量4200 kg
三、计算钢丝绳安全系数
1、计算公式m=最大静拉力钢丝绳破断力总和
2、钢丝绳破断力总和=773.69KN
3、最大静拉力包括:①钢丝绳自重(363+29)×3.95;②箕斗自重4000kg ;③箕斗载重量4200 kg ,则钢丝绳最大静拉力=〔4000+4200+(363+29)×3.95〕×9.8/1000
=95.53KN
4、计算结果:m=最大静拉力钢丝绳破断力总和 m =53.9569.773
=8.09>6.5
5、判定结果:根据《煤矿安全规程》第四百条之规定专为提料时不低于6.5,经过验算,符合要求,可以使用。
机电科
2013年8月16日。
升降横移式停车设备(电机-钢丝绳)驱动能力和安全系数的计算与校核一、电动机、减速器承载能力计算:1、基本参数:减速电机功率:2.2kW减速电机减速比:100减速电机输出扭矩:146.6kg.m(康明斯电机)电动机链轮:20A,z=12传动轴链轮:20A, z=27钢丝绳卷筒直径:240mm钢丝绳直径:11.5mm载车板质量:600kg车辆质量:1700kg(按JB/T 8713-1998《机械式停车设备类别、型式与基本参数》中规定的大型(D)轿车计算)2、提升能力:P=146.6kg.m×27/12×1000/120=2745kg3、实际提升最大重量:W=1700kg(车)+ 600kg(载车板) =2300kg2745kg>2300kg,即提升能力P>实际提升最大重量W。
故满足使用条件。
二、钢丝绳安全系数计算:1、基本参数:钢丝绳直径:11.5mm钢丝绳额定破断强度=5665kg.f(厂商提供数据及试验报告)载车板质量:600kg车辆质量:1700kg(按JB/T 8713-1998《机械式停车设备类别、型式与基本参数》中规定的大型(D)轿车计算)2、安全系数校核:升降车位每车位用4根钢丝绳提升,前两根钢丝绳和后两根钢丝绳提升重量之比与车辆前轮与后轮处重力比取同等数值,即6:4,前两根钢丝绳实际承载力要大于后两根钢丝绳实际承载力,因此只需校核前两根钢丝绳安全系数即可。
前两根钢丝绳提升的重量=0.6W=0.6×2300kg=1380kg前两根钢丝绳总破断强度=5665kg×2=11330 kg升降横移类停车设备的工作方式为“准无人方式”,根据GB 17907《机械式停车设备通用安全要求》规定,钢丝绳安全系数应不小于7。
钢丝绳安全系数=前两根钢丝绳总破断强度/前两根钢丝绳提升的重量=11330 kg/1380kg=8.21>7故满足要求。
关于竖井缠绕式提升机提升钢丝绳的相关计算
一:钢丝绳安全系数计算
1)钢丝绳悬垂长度的计算
z
s
j
H
H
H
Hc ++=
式中:C H ——钢丝绳悬垂长度,m ;
Hj
——井架高度
箕斗提升:3530-=Hj m ; 罐笼提升:25
15-=Hj m;
s
H ——矿井深度,m ;
z
H ——装载高度
箕斗提升:2518-=z H m ;
罐笼提升:0=z
H
m 。
2)安全系数是指钢丝绳钢丝拉断力总和与钢丝绳的计算静拉力之比。
其静张力最大时,重容器位于井底装载位置。
验算公式:
c
z d
PH
g Q Qg Q m ++=
式中:d Q ——钢丝绳破断拉力总和,N; z Q ——
容器自重,kg ;
Q ——一次提升量,kg ; P
——钢丝绳每米重力,N :
H
——钢丝绳悬垂长度,m 。
二)最大静张力和最大静张力差计算
最大静张力计算公式:
[]max
max j c
z j F PH
g Q Qg F ≤++=
最大静张力差计算公式:
[]jc
c
jc F PH
Qg F ≤+=。
富力矿地面钢带机钢丝绳安全系数、制动力距验算一、提升系统简图16°30′二、已知数据:运煤长度:L=1180m倾角:β=16°30′运量:设计能力:Q=460t/h胶带:带宽:B=1000mm 单重:q L =25.6kg/m钢丝绳:φ40.5——6×26 SW-NF单重:qk=6.165kg/m总破断力:P max=1085210N带速:υ=2.2m/s每米长度托轮组转动部分重量:上托轮转动部分每米重量 q′=13.6Kg/m下托轮转动部分每米重量 q″=6.8Kg/m皮带上每米长度物料重量qKg 758.752.26.36003.6=⨯⨯==νQ q 钢丝绳运行阻力系数ω01.03403004.020.002D d 20a =⨯⨯+=+μζω= 式中:ξa ——钢丝绳钢性系数取0.0017~0.003μ0——托轮轴承密封件阻力系数,对滚动轴承μ0=0.03~0.05d ——托绳轮轴径d=30mmD ——托轮直径D=340mm三 阻力计算:1、重载段阻力:()()[]ωββωq q q q L W k L '++++'sin cos 2=Kg46.39547]136.02936.0688.113[1180]01.06.13)5.16sin 5.16cos 01.0()165.626.25758.75[(1180=+⨯=⨯++⨯⨯++= 2、空载段阻力:()()[]]Kgq q q L W k L 2201.191]068.0)2744.0(93.37[118001.08.6)5.16sin 5.16cos 0.016.165225.61180sin cos 2-=+-⨯=⨯+-⨯⨯''++''()+[(=-=ωββω 3、求各点张力:设计S 2′最小张力为:032min )(225.1C L q n q c n S S k k L k ''+='=' 式中:n k ——钢丝绳数 2根c 3——牵引钢丝绳载荷分布不均匀系数取1.03~1.05 L ''——中间架间距6mc 0——钢丝绳挠度系数取0.01~0.027Kg S 10534.50.0276)165.626.2503.1(21.2252=⨯+⨯=' 实际最小张力S min :G=G 尾车+G 配重车=1595+7450=9045kgS min =S 2= 2G Sin16.5° =5137.6kgKg W S S 17338.79)2201.191(5137.621=--=''-=203S k S =其中:K 0——钢丝绳径一个导向轮的阻力系数取1.01~1.05 Kg S k S 5291.7285137.603.1203=⨯==Kg W S S 188.4483946.954735291.72834=+='+=四、校验钢丝绳安全系数: 安全系数为maxmax 2S p m ≥ 其中:max p ——钢丝绳破断拉力1085210Nmax S ——系统最大拉力 4max S S =939.48.9188.4483910852102=⨯⨯≥m >4 运煤时合格。
钢丝绳罐道(6×19S+NF-40)安全系数计算1、按张紧力计算钢丝绳罐道下端的最小张力F:
F′xmin≥10H0
H0——钢丝绳最大悬垂高度m。
F′xmin=10×1006
=10060kg
2、按最小刚性系数计算钢丝绳罐道下端的最小张力F″xmin F″xmin=Kmin/4(L0-L)ln[L0/ (L0-L)]
Kmin—最小刚性系数现取500N/M
L0—钢丝绳极限悬垂长度m
L—L=H0 m
δB—钢丝绳抗拉强度选1770Mpa
γ—钢丝绳容绳量8900~9300kg/m3取9300kg/m3
m a——钢丝绳安全系数罐道绳m a≥6
L0=δB/ m aγ
L0=177×106/6×9300
=3172m
F″xmin=50/4(3172-1006) ×ln[3172/(3172-1006)]
=10328kg
从F′xmin与F″xmin中选取张紧力最大的F″xmin=10328kg 钢丝绳单位长度重量P S
P S=Fx[/(110×177)/6- H0]
=10328/ [ (110×177)/6- 1006]
=4.61kg/m
选6×19S+NF-40钢丝绳 5.90kg/m
按《煤矿安全规程》,同一提升容器中的罐道绳下端张力的张力差不得少于5%~10%之规定确定钢丝绳罐道的最大拉力Fxmin。
Fxmin= F″xmin×[1+(n-1)×(0.05~0.1)]
=10328×[1+(4-1)×0.05]
=11877kg
3、按刚性系数选择钢丝绳罐道:
根据设4根罐道时,每根罐道绳的最小刚性系数不得小于500N/m的规定选择钢丝绳罐道。
每根罐道绳的最小刚性系数K min按下式计算:
K min=4qg/Ln(1+α)N/m
q-罐道钢丝绳单位长度质量,kg/m;5.90kg/m
g-重力加速度,9.81m/s2
α-罐道钢丝绳自重力与下端张紧力的比值;
α=ql/Q S
L-罐道钢丝绳的悬垂长度,m;L=1006m
Q S-罐道钢丝绳下端承受的张紧力,N;(F Z=Q S)
α=ql/Q S
α=5.90×1006/11877
=0.4997
最小刚性系数K mi
K mi=4pg/Ln(1+α) N/m
=4×5.90×9.81/Ln(1+0.4997)
=571 N/m
571>500 N/m
满足规程要求
4、钢丝绳安全系数校核
m=Q d/( Fxmax+H0×P SB)
Q d-所选钢丝绳所有钢丝绳破断力总和kg。
经试验6×19S+NF-40钢丝绳Q d=1168.82kN≈116882kg Fxmax-同一容器上罐道下端张力Fx的最大值
P SB-所选钢丝绳每米重量5.90kg/m
m=116882/(11877+5935)
=116882/17812
≈6.56
6.56>6满足规程要求
钢丝绳罐道(6×19S+NF-40)安全系数计算钢丝绳安全系数校核
m=Q d/( Fxmax+H0×P SB)
Q d-所选钢丝绳所有钢丝绳破断力总和kg。
经试验6×19S+NF-40钢丝绳Q d=1170.49kN≈117049kg Fxmax-同一容器上罐道下端张力Fx的最大值
P SB-所选钢丝绳每米重量5.90kg/m
m=117049/(11877+5935)
=117049/17812。