无极绳绞车能力计算
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无极绳绞车能力计算
已知：
运顺运距：L＝1500m
斜巷最大倾角：βmax＝10°
提升重物：5t
钢丝绳直径：Ф24.5㎜
一、 钢丝绳强度验算：
通过钢丝绳最大牵引力和初张力，可根据下式验算钢丝绳强度
n＝Qz/Smax+Sc
式中：
n－钢丝绳安全系数
Qz－钢丝绳破断拉力总和 ㎏
Smax－钢丝绳最大牵引力 ㎏
Sc－钢丝绳张力初选值 ㎏
使用Ф24.5㎜钢丝绳，采用公称抗拉强度1550N/㎜2，
钢丝绳破断拉力总和≥35500㎏＝347900N.
∴n＝35500/(7558＋1000)＝4.16＞3.59(规程规定安全系数最低值)
钢丝绳选用6×19－Ф24.5㎜，钢丝绳许用安全系数（送物料时）为
［n］＝5－0.001LB
式中：LB－绞车到尾轮的钢丝绳长度
∴［n］＝5－1.5＝3.5
∵n＞［n］
∴牵引钢丝绳强度满足安全系数要求。
二、 设计计算
上坡运行：
1、钢丝绳张力计算
S4－S1＝S1(eua－1)/n
式中：n－摩擦力备用系数，可取N＝1.1～1.2
u－钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数，取u＝0.14
a－钢丝绳在驱动轮上总围包角
S4－钢丝绳的最大静张力
S4＝Z(G＋G0)(Sinβ＋ω1Cosβ)＋qs×L(Sinβ＋ω2Cosβ)
式中：ω1－矿车运行阻力系数，取0.015
ω2－钢丝绳运行阻力系数，取0.25
qs－钢丝绳自重 qs =2.165㎏/m
正常提升为5000㎏
平板车重量为1030㎏
棱车自重为1800㎏
∴总提升重量为 5000＋1030＋1800＝7830㎏
∴S4＝7830×(Sin10°＋0.015×Cos10°)＋
2.165×1500×(Sin10°＋0.25×Cos10°)
＝2842㎏
则S1＝S4×n/(n＋eua－1)
＝2842×1.15(1.15＋e0.14×3.5×2兀－1)
＝157.67㎏
2、绞车电机功率验算（电机选75kW6级，绞车速度为0.67m/s） F＝(G＋G0)( Sinβmax＋0.02Cosβmax)＋ω2qs×L
式中：G＋G0＝19.5＋1.8＝21.3t
∴F＝21.3×1000×( Sin10°＋0.02Cos10°)＋
0.25×2.165×1500
＝4125＋812
＝4936.8㎏
功率：
N＝FV/η
式中：η－绞车传动效率，取0.85
∴N＝4936.8×0.67×9.8/0.85
＝38.1Kw
功率备用系数：
K＝75/N
＝75/38.1
＝1.96＞1.1
满足使用要求。
斜巷提升能力验算
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+GO）g（sinβ+W1cosβ）+qsLg（sinβ+W2cosβ）
式中：
F1——最大静拉力N
Z——每次牵引的矿车数
G——矿车载重，取2700kg
GO——矿车自重，取970kg
g——重力加速度9.8m/s2
β——斜巷倾角
qs——钢丝绳单位长度质量（kg/m）
L——最大牵引长度
W1——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0.4
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≥6.5 合格
二、绞车牵引能力验算：
钢丝绳牵引力：
F2=Z（G+GO）g（±sinβ+Wcosβ）+qsLg（±sinβ+Wscosβ）
式中：F1——钢丝绳的牵引力N
W——矿车运行阻力系数，取0.015（0.01~0.015）
Ws——钢丝绳运行阻力系数。部分在托辊上运行时，取0.4。
“±”——向上运行时取“+”，向下运行时取“-”，
所用绞车牵引力＞F2 合格
