钢丝绳最大静张力和静张力差计算文档格式.docx

钢丝绳最大静张力和静张力差计算文档格式.docx

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钢丝绳直径：

dk=42mm

钢丝的直径：

f=2.55mm

抗拉强度：

1770Mpa

破断拉力总和：

Q`d=1390.1KN

单位质量：

Pk=7.3kg/m

祁南矿主井提升机防滑系数安全验算说明

主要检验计算公式：

l、提升系统总变位质量Σm计算

Σm＝（Q+2QZ+n1pLp+n2qLq+Gt+Gj+Gd）

＝25000+2×

31500+4×

7.3×

830+（2×

10.5+8.99）×

665+2×

8900+20500+9500

＝25000+2×

31500+24236+19943+17800+20500+9500

＝179979kg

式中Q一一次提升载荷重量，N=25t；

Qz_提升容器自重，N=31.5t；

n1—主绳根数，n1=4；

p—主绳每米重量，7.3kg；

LP—每根提升主绳实际全长，830m；

n2—尾绳根数；

n2=3

q—尾绳每米重量，10.5kg、8.99kg；

Lq—尾绳实际全长，665m；

Gt—天轮的变位重量，8900kg（查天轮规格表）；

Gj－提升机的变位重量，20500kg（查提升机的规格表）；

Gd——电动机转子的变位重量，

Gd=4Jd*i2/D2=4×

38000×

12/42=9500。

Jd——电动机转子的转动惯量：

Jd=38000kg.m2

i——减速箱减速比，取1

D——滚筒直径，4m

2、提升机强度验算（承载25T）

2.l最大静张力验算

（1）根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm

Fjm1=（Q+Qz）g+（n1pLp+n2qLq）g/1000

=（25+31.5）×

9.8+{4×

15+（2×

686.18}g/1000

=759.7KN

Fjm2=Qzg+（n1pLp+n2qLq）g/1000

=31.5×

9.8+{4×

686.18+（2×

15}g/1000

=509.4N

（2）验算Fjm≤[Fjm]

其中［Fjm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,800kN。

Fjm=759.7KN＜[Fjm]=800KN

合格。

2.2最大静张力差验算

（1）根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc

Fjm1=759.7KNFjm2=509.4KN

Fjc=Fjm1-Fjm2=2KN

（2）验算Fjc=250.3KN＜［Fjc］＜Fdj

其中［Fjc］---提升机设计许用最大静张力差（查提升机规格表）,270KN。

Fdj---电动机额定出力

Fdj=（1000×

P×

60×

i×

ηj）/（D×

π×

N）

=（1000×

4200×

1×

1）/（4.0×

3.1415×

60）

=334kN=34.1T

3、防滑验算

3.1静防滑验算

σj=Fjm2（eµ

а-1）/Fjm1-Fjm2=509.4（1.9-1）/250.3=1.83

＞σ1=1.75

式中：

Fjm1、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力，

µ

----计算摩擦因数0.25

а----围抱角183.44°

σ1—设计值1.75

3.2动防滑验算

3.2.1提升重载时，加速段的防滑验算

σd=（Fjm2-m2a1）（eµ

а-1）/（Fjm1-Fjm2）+（m1+m2）a1

=（509.4-51×

0.59）×

0.9/（250.3+128×

0.59）

=1.32﹥σ2=1.25

a1—实测加速度0.59m/s2

Fjm1、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力

m1=Fjm1/g=77t

m2=Fjm2/g=51t

σ2—设计值。

3.2.2提升重载时，减速段的防滑验算

σd=（Fjm2+m2a2）（eµ

а-1）/（Fjm1-Fjm2）-（m1+m2）a2

=（509.4+51×

0.6）×

0.9/（250.3-128×

0.6）

=2.8﹥σ2=1.25

式中，a3----实测减速度，0.6m/s2。

其余同上。

4、制动性能验算

4.1制动力矩计算

MZh＝ΣFZ·

RZ＝1552.56×

1.6=2484.1KN·

m

Mjc＝FJC·

R＝250.3×

2=500.6KN·

K=2484.1/500.6=4.96倍

ΣFi----实测各组闸的制动力之和；

RZ----实验时，FZ的作用半径。

1.6m

4.2安全制动减速度校验

提升机安全制动减速度设置为恒减速。

满足1.5m/s2-5.0m/s2。

主井钢丝绳安全系数校验

（2018年3月）

1、已知

箕斗（包括悬挂）自重Qz=31500kg

最大载重Q=25000kg

钢丝绳悬垂长度Hc=662+15=677m

钢丝绳单重P=7.3kg/m

由此可计算出钢丝绳最大拉力

F=（Q+Qz+4*P*Hc）*9.81*10-3

=（25000+31500+4×

677）×

9.81×

10-3

=750.8KN

每根绳平均拉力F1=187.7KN

2、经检验4根钢丝绳的破断拉力Sp分别为：

1398.64、1404.06、1389.44、1402.48

3、钢丝绳安全系数校验

1#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.45＞7.2-0.0005Hc

=6.87合格

2#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.48＞7.2-0.0005Hc

3#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.4＞7.2-0.0005Hc

4#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.47＞7.2-0.0005Hc

钢丝绳管理台账—副井1#车提升钢丝绳

提升机型号

JKMD-3.5×

4ⅢE

30/F－33－1570－ZZ（SS）

826.28KN

574米

700米

最大提升载荷

8.83T

最大提升载荷差

9.68T

尾绳型号

18*7+NF-40-1470-SZ

515kN

137KN

祁南矿副井1#车提升机防滑系数安全验算说明

＝9685.6+2×

12500+4×

4.65×

700+3×

6.52×

607+2×

6000+14000+8020

＝9685.6+2×

12500+13020+11873+12000+14000+8020

＝93598.6kg

式中Q一一次提升载荷重量4×

（621.4+1800）=9685.6kg；

其中1800为小罐装载重量

Qz_提升容器自重12.5t；

p—主绳每米重量，4.65kg；

LP—每根提升主绳实际全长，700m；

q—尾绳每米重量，6.52kg；

Lq—尾绳实际全长，607m；

Gt—天轮的变位重量，6000kg（查天轮规格表）；

Gj－提升机的变位重量，14000kg（查提升机的规格表）；

24560×

12/3.52=8020。

Jd=24560kg.m2

D——滚筒直径，3.5m

2、提升机强度验算

2.l最大静张力验算（中罐满载在副井上口，边罐空载）

Fjm1=（Q+Qz）+（n1pLp+n2qLq）g/1000

=（9.68+12.5）×

9.8+（4×

44.35+3×

591.45）×

9.8/1000

=338.7KN

Fjm2=Qz+（n1pLp2+n2qLq2）g/1000

=12.5×

607.35+3×

17.45）×

=235.4KN

（2）验算Fjm1≤[Fjm]

其中［Fjm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,515kN。

Fjm=338.7KN＜[Fjm]=515KN合格。

Fjm1=338.7KNFjm2=235.4KN

Fjc=103.3KN

（2）验算Fjc=103.3KN

Fdj<

Fjc<

［Fjc］不合格

其中:

［Fjc］---提升机设计许用最大静张力差（查提升机规格表）,137KN。

800×

1）/（3.5×

46）

=94.9kN=9.68T

（3）以Fdj为最大静载荷差重新计算

最大静载荷差Fjc=Fdj=94.9kN=9.68T

Fjm1=Fjc+Fjm2=330.3KN

Q=8828.6kg=86.5KN

车皮平均最大装载量为：

（*1000/9.8）/4-621.4=1585kg

а-1）/Fjm1-Fjm2=235.4（1.89-1）/94.9=2.2

Fjm1、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力

----计算摩擦因数0.2

а----围抱角182.8°

σ1—设计值1.75

=（235.4-24.25×

0.72）×

0.89/（94.9+57.6×

0.72）

σd=1.41﹥σ2=1.25

a1—实测加速度0.72m/s2

m1=Fjm1/g=33.6t

m2=Fjm2/g=24.0t

=（235.4+24.25×

0.73）×

0.89/（94.9-57.6×

0.73）

σd=4.32﹥σ2=1.25

式中，a3----实测减速度，0.73m/s2。

RZ＝943KN·

R＝94.9×

1.75=166KN·

K=943/166=5.68倍

第一级制动力FZ1=290.53KN（实测值）

第一级制动力矩为：

MZ1=FZ1·

RZ=464.848kN·

重载上提安全制动减速度：

as=（MZ1+MJC）/

·

R=（464848+173250）/93598.6×

1.75

=3.89

重载下放安全制动减速度：

ax=（MZ1-MJC）/

R=（464848-173250）/93598.6×

=1.78

副井1#车提升钢丝绳安全系数校验

宽罐自重Qz=12500kg（包括首、尾绳悬挂装置）

最大载重Q=4×

（621.4+1800）=9685.6kg

钢丝绳悬垂长度Hc=44.35+591.45m

钢丝绳单重P=4.65kg/m

尾绳单重P=6.52kg/m

由此可计算出钢丝绳最大拉力

=（9685.6+12500+4×

=339KN

每根绳平均拉力F1=84.7KN

847.72KN、823.00KN、827.46KN、847.42KN

3、分别对进行钢丝绳安全系数校验

1#钢丝绳M1′=M′=Sp/F1=10.0＞9.2-0.0005Hc

=8.891合格

1#钢丝绳M2′=M′=Sp/F1=9.71＞9.2-0.0005Hc

1#钢丝绳M3′=M′=Sp/F1=9.77＞9.2-0.0005Hc

1#钢丝绳M4′=M′=Sp/F1=10.00＞9.2-0.0005Hc

钢丝绳管理台账—副井2#车提升钢丝绳

28TS＋FC－34.5－1770－ZZ

14T

18*7+NF-42-1470-ZS

主钢丝绳选择和计算

按规程规定，主钢丝绳安全系数不低于以下数值：

一水平：

提人

Mh=9.2－0.0005HC2=9.2－0.0005×

627.95=8.886

提物

Mh=9.1－0.0005HC2=9.2－0.0005×

627.95=8.786

式中HC2为下天轮下钢丝绳悬垂长度

钢丝绳选用三角股钢丝绳

6△（28）-34.5-1770-左右同，各2根

钢丝绳技术规格

钢丝绳直径：

34.5mm

最大钢丝直径：

2.1mm

抗拉强度δB：

1770MPa

钢丝绳破断拉力总和Qg：

794119.5N

单位质量：

4.93kg/m

祁南矿副井2#车提升机防滑系数安全验算说明

Σm＝（Q+QZ1+QZ2+n1pLp+n2qLq+Gt+Gj+Gd）

＝14000+18945+13192+4×

4.93×

750+3×

7.24×

613

+2×

＝12000+32137+14790+13314+12000+14000+8020

＝108261kg

式中Q一一次提升载荷重量14000kg；

QZ1一一宽罐自重10100+2688=12788kg；

QZ2一一平衡锤自重16901+2688=19589kg

p—主绳每米重量，4.93kg；

LP—每根提升主绳实际全长，750m；

q—尾绳每米重量，7.24kg；

Lq—尾绳实际全长，613m；

工况：

不额外加配重，提升14T。

Fjm=（Q+Qz）+（n1pLp+n2qLq）g/1000

=（14+12.8）×

49.85+3×

595.95）×

9.8/1000

=399.1KN

Fjm=399.1KN＜[Fjm]=515KN合格。

（3）平衡锤侧静张力为：

Fjm2=（QZ2+n1*P1*Hc1+n2*P2*Hc2）*9.81*10-3

=（19589+4*4.93*611.5+3*7.24*21.95）*9.81*10-3

=314KN＜[Fjm]=515KN合格。

Fjm1=399.1KNFjm2=314.8KN

Fjc=Fjm1-Fjm2=84.3KN

（2）验算Fjc=84.3KN＜Fdj＜［Fjc］

其中：

Fdj---电动机额定出力

=（1000×

=94.9Kn=9.68T

以最大静张力差Fjc=Fdj=94.9KN验算

Fjm2=314.8KN

Fjm1=314.8+94.9=409.7KN

а-1）/Fjm1-Fjm2=314.8（1.885-1）/94.9=2.93

а----围抱角181.86°

=（314.8-32×

0.55）×

0.885/（84.3+73.8×

0.55）

σd=2.1﹥σ2=1.25

a1—实测加速度0.55m/s2

m1=Fjm1/g=41.8t

m2=Fjm2/g=32t

=（314.8+32×

0.58）×

0.885/（84.3-73.8×

0.58）

σd=7.1﹥σ2=1.25

式中，a3----实测减速度，0.58m/s2。

RZ＝502.48×

1.62=814.02KN·

1.75=166KN·

K=814/166=4.9倍

n----分组实验数；

1.62m

μ—摩擦系数。

第一级制动力FZ1=253.9KN（实测值）

RZ=411.318kN·

R=（411318+135800）/108261×

=2.88＜5m/s2合格

R=（411318-135800）/108261×

=1.45＜1.5m/s2不合格

需要提高第一级制动力矩，根据技术测定报告显示，左后下（13\14）、左前下（19\20）盘形闸压力偏低，需要更换盘形闸碟簧。

副井2#车提升钢丝绳安全系数校验

（2016年6月最大载重）

宽罐自重Qz=13192kg（包括首、尾绳悬挂装置）

最大载重Q=14000kg

钢丝绳悬垂长度Hc=37.5+595.95=633.45m

钢丝绳单重P=4.93kg/m

尾绳单重：

P=7.24kg/m

=（14000+13192+4×

595.95+3×

37.5）×

=390.3KN

每根绳平均拉力F1=97.6KN

996.56、1008.48、967.92、972.84

1#钢丝绳M1′=Sp/F1=996.56/97.6

=10.2＞8.2-0.0005Hc=7.88合格

2#钢丝绳M2′=Sp/F1=1008.48/97.6

=10.3＞8.2-0.0005Hc=7.88合格

3#钢丝绳M3′=Sp/F1=967.92/97.6

=9.9＞8.2-0.0005Hc=7.88合格

4#钢丝绳M4′=Sp/F1=972.84/97.6

=9.97＞8.2-0.0005Hc=7.88合格

附公式依据：

一、钢丝绳临界滑动公式

FS-FX=FX（eua-1）

U为钢丝绳与衬垫间摩擦系数；

A为钢丝绳对摩擦轮的围包角；

FX为下放侧（轻载侧）钢丝绳拉力；

FS为上升侧（重载侧）钢丝绳拉力；

静防滑安全系数为：

σ=FX（eua-1）/（FS-FX）

动防滑安全系数为：

σd=（Fx+m2a2）（eµ

а-1）/（（Fs–Fx）-（m1+m2）a2）

煤炭工业设计规定：

σ≥1.75

σd≥1.75