无极绳绞车验算公式

山西三元福达煤业有限公司15101工作面运输绞车验收一、副井提升机提升能力计算1、已知条件：（1）绞车参数绞车型号：JK-2×1.5最大静拉力：60KN 钢丝绳直径：26mm（2）钢丝绳规格绞车钢丝绳径：26mm钢丝绳每米重量P=2.34Kg钢丝绳最小总破断力（Q）=414.2KN巷道斜长：L=561m，巷道最大倾角：β=23°平板车阻力系数：f1=0.015 钢丝绳阻力系数：f2=0.15斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5G0—平板车自重2000Kg.G1—最大载量10950Kg.2、JK-2×1.5绞车提升能力验算（1）绞车提升最大物件的重量根据公式F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g +p×L（sinβ+f2cosβ）×g 根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量G=F-PL(sinβ+f2cosβ) g/（sinβ+f1cosβ）g={60000-2.34×561×（sin23°+0.15×cos12°）×9.8}/（sin12°+0.015×cos12°）×9.8=（60000-6802.6）/4=13299.4kg3、钢丝绳安全系数验算：绞车最大牵引力F为：F =（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g=（2000+10950）×（sin12°+0.015×cos12°）×9.8+ 1.67 ×70×（sin12°+0.15×cos12°）×9.8=51336+6802.6=58138.6N提升最大牵引力为58kN，JH-14型绞车牵引力为60kN，绞车满足要求。

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S 4－S1＝S1(e ua－1)/n式中：n－摩擦力备用系数，可取N＝1.1～1.2u－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S 4＝Z(G＋G)(Sinβ＋ω1Cosβ)＋qs×L(Sinβ＋ω2Cosβ)式中：ω1－矿车运行阻力系数，取0.015ω2－钢丝绳运行阻力系数，取0.25q s －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＋e ua－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＋G＝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。

北皂矿无极绳绞车设计计算根据北皂矿实际情况，选用的索车必须满足运输长度2500米，最大坡度13度，运输总重量20T，无转弯的要求。

具体计算如下：一、牵引力计算：公式: F=（G+G0）*（COSɑ*0.02+SINɑ)+2*0.25*L*q1、 F:梭车的拉力 G:所拉物的重量 G0:梭车本身的重量a:巷道最大坡度 q:钢丝绳每米单重 L:运输线路的长度2、钢丝绳破断力验算：钢丝绳破断力/（F拉+1000）>3.5(拉人时要大于6.5)（一）拉喷浆料车按照4个车计算最大坡度13度一个料车料自重2850公斤车皮718公斤Ф24.5绳 2.165Kg/米破断力:32050公斤运输路线长度2500米COS13=0.97 SIN13=0.22拉料车按4车计算：F＝（G＋G。

）*（μ1·cosα＋sinα）+2·μ2·L· qF=（G+G0）*（COSɑ*0.02+SINɑ）+2*0.25*L*q=[（2850+718）*4+3000]*(0.97*0.02+0.22)+2*0.25*2500*2.165=17272*0.24+2706.3=6852 (千克力)说明：F最大载荷——实际情况下提升所需要的牵引力G——最大牵引重量G。

——梭车自重μ1——梭车滚轮摩擦阻力系数，μ＝0.02μ2——钢丝绳摩擦阻力系数，μ＝0.25；q ——钢丝绳Ф24.5单位长度重量2.165kg/m；L ——运输距离；钢丝绳破断力验算：钢丝绳破断力/（F拉+1000）=32050/(6852+1000)=4.08>3.5 满足要求。

（二）拉支架车按照3个车计算最大坡度13度 5200支架最大件重量5吨，基本架5车17.8吨;过渡架5车19吨大平板车重量600公斤大花车重量530公斤(自制加工的估计达800公斤) Ф24.5绳2.165Kg/米破断力:32050公斤运输路线长度2500米 COS13=0.97 SIN13=0.22支架按过渡架拉3件计算（按重量计算，过渡架三车为最重）F最大载荷=（G+G0）*（COSɑ*0.02+SINɑ）+2*0.25*L*q=（4580+4550+4542+800*3+3000）*(0.97*0.02+0.22)+ 2*0.25*2500*2.165 =19072*0.24+2706.3=7284(千克力)钢丝绳破断力验算：钢丝绳破断力/（F拉+1000）=32050/(7284+1000)=3.86>3.5 所以能满足要求。

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。

（1）已知条件：运输距离：L=930m 巷道最大倾角：β=13°矿车阻力系数：f1=0.015 钢丝绳阻力系数：f2=0.3选用直径为6×19/Φ26mm钢丝绳钢丝绳单位质量P=2.43kg/m破断拉力总和为：Qp=373000N《煤矿安全规程》中斜巷提升钢丝绳安全系数不小于3.5SQ-120B型无极绳绞车最大牵引力为120kN。

G0—平板车自重2200Kg. G1—端头支架载重取28400Kg.G2—梭车自重2000Kg 钢丝绳自重4860Kg 共计37460Kg（2）绞车提升最大牵引力根据公式求得牵引力为：F=（G0+G1+G2）（sinβ+f1cosβ）×g +p×L（sinβ+f2cosβ）×g=（2200+28400+2000）（sin13°+0.015×cos13°）×9.8+2.43×2000（sin13°+0.3cos13°）×9.8=32600×0.24×9.8+2.43×2000×0.52×9.8=76675.2+24766.56=101441.76N所以绞车提放端头支架牵引力为101441.76N约101.44KN，该绞车最大牵引力为120kN，所以能保证端头支架的提升。

根据以上公式可求得SQ-120B无极绳绞车在13°坡时的最大提升物件重量G=F-PL(sinβ+f2cosβ) g/（sinβ+f1cosβ）g（sin13°+0.015×cos13°）×9.8=（120000-24766.56）/2.352=40490kg（3）钢丝绳安全系数验算：提升最大牵引力为101.44kN，SQ-120B型无极绳绞车牵引力为120kN，绞车满足要求。

钢丝绳安全系数验算：M=Q p/F=373/101.44=3.677＞3.5所以《煤矿安全规程》要求，钢丝绳选用合格。

四二回风下山坡头25kw绞车拉力验算：一、运输条件：四二回风下山坡头25kw绞车型号为JD-25kw，6分钢丝绳，上山正拉车，其运输坡度平均+16°，运输路程400米，掘进机最大部件重量4.7吨，按一次提升一个部件车盘（罐）计算：二、绞车拉力验算：根据公式：Fmax=n（G+G0）（Sinα+f1Cosα）+PL（Sinα+f2Cosα）式中：Fmax———钢丝绳最大静拉力，kgn————矿车数，取2个。

α————巷道坡度，取8°30′。

G————矿车自重，取700kg。

G0————矿车载重，取2000kg。

f1————矿车运行阻力系数，取0.015。

f2————钢丝绳运行阻力系数，取0.3。

P————钢丝绳单位长度重量，查表0.846kg/m。

L————钢丝绳长度，取最长170m。

所以：Fmax =2（700+2000）（Sin8°30′+0.015Cos8°30′）+0.846×170（Sin8°30′+0.3Cos8°30′）=880.2+64=944.2(kg)又因JD—11.4kw绞车最大拉力为1000kg，所以绞车拉力允许。

三、钢丝绳验算：查表，5分钢丝绳（φ=15.5mm）最大拉力Qmax=12500kg。

所以：安全系数：Qmax 12500ma=——————=————=13.2＞6.5Fmax 944.2故：钢丝绳拉力允许。

通过验算，本部车可以提升两个罐。

1、开料罐时，每钩只允许开一个铁棚子罐，板皮、荆芭、撑木、园木料罐，可以每钩开二个。

2、重罐煤（碴）不得超过大过罐上平面。

3、开车司机思想集中，精力充沛，手不准离开绞车手把。

4、必须用好满罐绳，挂好红灯，插牢防脱罐镢，并严格执行“开车不行人，不作业”制度，司机听清回头铃后，方可开车。

5、接班时，认真检查绞车各零部件（闸皮、车绳、地锚、信号、按扭等）及各种安全设施，有问题要及时处理，安全无误后方可开（回）车。

绞车自动验算公式绞车验算公式：1. )f1cos m2)(sin (m1)f2cos MpL(sin -Fmax αααα+++=N )2(sin )cos 1)(sin 21(ααααxos f MPL f m m N QPMa ++++=JD-11.4基本参数：Fmax=10000kg 、mp=0.5412kg 、Qp=9730kg 、ma=6.5、m1+m2=2400kg 、f1=0.015、f2=0.2、a=、L ＝150m 。

公式：N=(1000-0.5412*150*(sin(4)+0. 2*cos(4)))/(2400*(sin(4)+0.015*cos(4)))Ma=9730/ (2*2400* (sin(4)+0.015*cos(4))+0.5412*200* (sin(4)+0. 2*cos(4)))JD-25基本参数：Fmax=1800kg 、mp=0.8457kg 、Qp=15200kg 、ma=6.5、m1+m2=2400kg 、f1=0.015、f2=0.2、a=、L ＝400m 。

公式：N=(1800-0.8457*200*(sin(6)+0. 2*cos(6)))/(2400*(sin(6)+0.015*cos(6)))Ma=15200/ (3*2400* (sin(6)+0.015*cos(6))+0.8457*200* (sin(6)+0. 2*cos(6)))JD-40基本参数：Fmax ＝2500kg ；M1+M2=2400kg;f1=0.015;f2=0.2; 6分绳mp=1.218kg/m ；p=19950,a=17.5度，L ＝400米。

N=(2500-1.218*100*(sin(13.3)+0. 2*cos(13.3)))/(2400*(sin(13.3) +0.015*cos(13.3)))JD-55基本参数：Fmax ＝4000kg ；M1+M2=2400kg;f1=0.015;f2=0.2; 7分绳mp=1.64kg/m ；Qp=269000N,a=17.5度，L ＝400米。

第四节、无极绳绞车运输设备专项设计井下材料运输因考虑到要整体下放液压支架的需要，轨道上山巷采用单轨单向运输，选用1部JWB-132/BJ型无极绳连续牵引车完成下放液压支架及材料、设备辅助运输任务。

㈠设计依据1.运输距离1800m，最大倾角7°；2.最大件为：过渡液压支架重量为22.5t；3.最大班运输量：材料4车；砂子、水泥6车；矸石75t；坑木4车；设备4次；保健饭1次；雷管、炸药各1次;其它5次。

提升容器：提矸及料时选用MC1-6A型1t材料车及1t平板车,自重494kg(2000×880×1150)每钩提4辆。

升降大件设备时绞车绳端载荷（包括提升容器自身重量）（W）最重液压支架+平板车=22.5T+1.5T=24T；㈡选型计算1.钢丝绳的选择预选20NAT 6×19S+FC 1570 SZ型钢丝绳(GB/8918-2006),钢丝绳直径d=26mm,单位重量P k=2.631kg/m,全部钢丝破断力总和Q p=439.5kN。

2.行车阻力计算F=(G0+G+G p)g(sinβ+ωz cosβ)+2μP k gL=83.6kN式中：G0──梭车重量，G0=3000kg；G──液压支架重量，G=22500kg；G p──平板车重量，G p =1500kg；μ──-钢丝绳摩擦阻力系数，μ=0.25；L ──-运输距离，L=1800m ； β──运行线路最大坡度，β=7°。

3.电机轴功率计算 N 0= F u ⨯V/0.8 = 83.6⨯1.4/0.8=118(KW) 4.钢丝绳强度验算 1)钢丝绳张力计算141S F S -S nμα==（e -1）式中：n ── 摩擦力备用系数，n=1.2；μ──-钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数，μ=0.14； α──钢丝绳在驱动轮上的总围包角，α=7π。

S 1=3.21kN S 4=43.6kN 2)安全系数检验p maxQ m 3.950.001L 3.2S ==>-=式中：S max ── 钢丝绳最大张力，考虑到加配重前钢丝绳已经收紧，钢丝绳理论值增加10kN 。

绞车验算公式校核公式：Qj=Q0g (sinθ+f1cosθ)+PLg(sinθ+f2cosθ)公式中：Qj—切点处最大静张力—绳端载荷（ZF2400-16/24型液压支架和平板车重量，共计9t）Qθ—轨道倾角f1—滚动摩擦系数（提升容器运动的阻力系数），取0.015f2—钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数，取0.2P—钢丝绳每米重量L—钢丝绳的有效运输长度g—重力加速度，取9.8m/s2钢丝绳安全系数校核：M=σ/QjM—钢丝绳安全系数（≥6.5）σ—钢丝绳破断力说明：根据运输距离和巷道坡度情况，上巷无极绳绞车选用JWB-55J型绞车，选用Φ21.5mm、的钢丝绳，现对绞车运输条件下进行验算：JWB－55J型无极绳绞车使用Φ21.5mm的钢丝绳，绞车最大牵引力为80kN，钢丝绳破断力为282kN，钢丝绳每米自重1.71kg，最大牵引速度为1.27m/s，无极绳绞车运输线路巷道坡度最大为10°，最大运输距离560m，按最大提升一台液压支架的重量(液压支架和平板车总重9t)进行验算。

以上数据代入公式：g(0.015cosβ+sinβ)g+2μpRgLQ=QQ=9×9.8×(sin10°+0.015cos10°)+0.00171×(560×2)×9.8×(sin 10°+0.2cos10°)=23.6kN<80kNM=282÷23.5=12电动机功率验算P≥Q*V/(1000*η)=23.6×1000×1.27/850=35.3kWP=55kW＞35.3kW 电动机功率满足要求。

根据以上验算，可以确定该无极绳绞车及钢丝绳均能满足运输要求。

校核公式：Qj=Q0g (sinθ+f1cosθ)+PLg(sinθ+f2cosθ)公式中：Qj—切点处最大静张力—绳端载荷（ZF2400-16/24型液压支架和平板车重量，共计9t）Qθ—轨道倾角f1—滚动摩擦系数（提升容器运动的阻力系数），取0.015f2—钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数，取0.2P—钢丝绳每米重量L—钢丝绳的有效运输长度g—重力加速度，取9.8m/s2钢丝绳安全系数校核：M=σ/QjM—钢丝绳安全系数（≥6.5）σ—钢丝绳破断力说明：根据运输距离和巷道坡度情况，上巷无极绳绞车选用JWB-55J型绞车，选用Φ21.5mm、的钢丝绳，现对绞车运输条件下进行验算：JWB－55J型无极绳绞车使用Φ21.5mm的钢丝绳，绞车最大牵引力为80kN，钢丝绳破断力为282kN，钢丝绳每米自重1.71kg，最大牵引速度为1.27m/s，无极绳绞车运输线路巷道坡度最大为10°，最大运输距离560m，按最大提升一台液压支架的重量(液压支架和平板车总重9t)进行验算。

以上数据代入公式：g(0.015cosβ+sinβ)g+2μpRgLQ=QQ=9×9.8×(sin10°+0.015cos10°)+0.00171×(560×2)×9.8×(sin10°+0.2cos10°)=23.6kN<80kNM=282÷23.5=12电动机功率验算P≥Q*V/(1000*η)=23.6×1000×1.27/850=35.3kWP=55kW＞35.3kW 电动机功率满足要求。

根据以上验算，可以确定该无极绳绞车及钢丝绳均能满足运输要求。