【正文】 。4．礦車的基本阻力系Kf數(shù)：Kf為礦車基本運(yùn)行阻力與礦車全重之比。2．翻轉(zhuǎn)車箱式礦車：如圖所示。卸載時(shí)，曲軌將礦車卸載滾輪抬起，在車箱傾翻的同時(shí)，側(cè)門開(kāi)啟，車箱中的礦石即傾卸入溜井或礦倉(cāng)中，卸載后，滾輪沿曲軌下降，車箱復(fù)位，車門關(guān)閉。是一種底部開(kāi)門的礦車。卸載效率高、不易造成礦車結(jié)底，但礦車結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、卸載站開(kāi)拓工程最大，因此，常在粘結(jié)性大的礦石或中大型礦山中使用。② 礦車用途。④ 礦車的容積。1．按礦車周轉(zhuǎn)率計(jì)算礦車一次周轉(zhuǎn)是指礦車從裝載點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)卸載點(diǎn)，空車又回到裝載站。K2Z0=ΣZi第二節(jié) 礦用電機(jī)車一、礦用電機(jī)車分類及技術(shù)特征按作業(yè)環(huán)境不同，分為露天礦用電機(jī)車（ZG系列）和井下礦用電機(jī)車，（ZK系列和XK系列）。二、井下礦用電機(jī)車的構(gòu)造：如圖所示，由機(jī)械和電氣兩大部分組成。2．輪對(duì)：由一根車軸和兩個(gè)車輪組成，如圖所示。它是把電機(jī)車運(yùn)行時(shí)的沖擊和振動(dòng)彈性地傳給輪對(duì)。6．制動(dòng)系統(tǒng)：礦車中設(shè)有電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)系動(dòng)（制動(dòng)閘），制動(dòng)閘的操作方法有手動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)三種，無(wú)論采用何種操作方法，均必須設(shè)置手動(dòng)制動(dòng)。三、電機(jī)車的選型應(yīng)考慮運(yùn)輸量、采礦方法、裝礦點(diǎn)分布情況、運(yùn)距和車型的特殊要求等因素。1．列車運(yùn)行阻力① 基本阻力：指列車沿水平的直線軌道勻速運(yùn)行時(shí)所受到的阻力。W2＝177。W3＝（P+Q）gωw式中，ωw－彎道阻力系數(shù)，ωw＝35k/1000√R k－系數(shù)，當(dāng)外軌抬高時(shí)，k＝1，當(dāng)外軌不抬高時(shí)，k＝ R－彎道半徑，④ 慣性阻力：指列車以加速度或減速運(yùn)行時(shí)所受到的阻力。電機(jī)車的牽引力為：　　F =（P+Qzh）F≤Pn聯(lián)合上述兩式，可求得：Qzh≤[Pnμ/（ωzh+ip+ωw+）]－P②　按制動(dòng)條件計(jì)算牽引重量：根據(jù)列車在最不利的情況下制動(dòng)，即重車沿直線軌道下坡制動(dòng)，并使制動(dòng)距離符合安全規(guī)定。g其次，在牽引電動(dòng)機(jī)的特性曲線（如圖所示）上，根據(jù)所計(jì)算的Fzh和Fk，查出重列車和空列車運(yùn)行時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)的電流Izh、Ik以及速度Vzh、Vk。3．電機(jī)車臺(tái)數(shù)的計(jì)算①　電機(jī)車往返一次的時(shí)間T：T＝T1+Q②　一臺(tái)電機(jī)車每班可完成的往返次數(shù)n1: n1=60tb/T式中，tb－電機(jī)車每班工作小時(shí)數(shù)，取tb＝6－ h③ 完成每班出礦量需要的往返次數(shù)m：m＝ C?Ab/Z?G式中，Ab－某中段的班平均生產(chǎn)率；C－運(yùn)輸?shù)牟痪庀禂?shù)④　每班運(yùn)輸廢石、人員、材料、設(shè)備等所需要的往返次數(shù)　m1?？梢允撬捷斔鸵部梢允莾A斜輸送，但其傾斜角度有限制，當(dāng)傾斜向上輸送物料時(shí)，傾角不超過(guò)18176。2．鋼繩芯膠帶輸送機(jī)：如圖所示，膠帶內(nèi)以鋼絲繩作為承載構(gòu)件。二、膠帶輸送機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)1．結(jié)構(gòu)：由膠帶、驅(qū)動(dòng)滾筒、換向滾筒、托輥、拉緊裝置、機(jī)架等組成?！铩⊥休伜蜋C(jī)架：其作用是支承膠帶，減少膠帶運(yùn)行阻力，使膠帶的垂度符合要求，以保持膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。地面上使用的固定式膠帶輸送機(jī)多采用單機(jī)單滾筒驅(qū)動(dòng)形式。第八章 礦井提升設(shè)備第一節(jié) 概 述一、礦井提升設(shè)備應(yīng)用與發(fā)展礦井提升設(shè)備的主要用途是沿井筒提運(yùn)礦石，升降人員，下放材料工具和設(shè)備等。二、礦的提升設(shè)備的組成主要由提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)、井架和天輪以及裝卸載附屬裝置等組成。按提升機(jī)類型劃分：纏繞式提升設(shè)備和磨擦式提升設(shè)備。按提升系統(tǒng)的平衡劃分：平衡提升設(shè)備和不平衡提升設(shè)備。如圖所示。如圖所示。如圖所示。它與單繩罐籠不同之處在于： ①　掛裝置較復(fù)雜，設(shè)置有調(diào)繩裝繩；②　罐籠底部設(shè)有尾繩懸掛裝置；③　對(duì)于單水平用的多繩罐籠可采用活動(dòng)底盤罐體；④　沒(méi)有斷繩防墜器。★　柔性罐道中段穩(wěn)罐裝置：保證罐籠進(jìn)出車時(shí)的穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)及卸載過(guò)程①　翻轉(zhuǎn)式箕斗：由框架和斗箱兩部分組成，如圖所示。三、平衡錘作用：在單罐籠或單箕斗提升系統(tǒng)中，平衡提升載荷，減小卷筒上提升鋼絲繩的靜張力差，以減小電動(dòng)機(jī)容量。※　缺點(diǎn)：★　井下、井上均需設(shè)置礦倉(cāng)；★　不能運(yùn)送人員和材料；★　必須設(shè)有副井提升設(shè)備。提升容器規(guī)格的選擇在選擇提升容器應(yīng)考慮的因素中，礦井年產(chǎn)量An和礦井深度Hj是最重要的因素。式中，H—提升高度；u—箕斗低速爬行的附加時(shí)間，取u=1015秒；ρ—礦石松散密度；Cm—箕斗裝滿系數(shù)，取Cm=～；K1—系數(shù)，取 K1=～；θ—箕斗裝載停歇時(shí)間，查表。一般由六個(gè)繩股組成。當(dāng)鋼絲繩纏繞在卷筒呈左螺旋時(shí)，則選用左捻鋼絲繩。③ 按鋼絲直徑為類：等直徑鋼絲和不等直徑鋼絲。提升鋼絲繩的安全系數(shù)：是指鋼絲繩所有鋼絲破斷力之和與最大靜負(fù)荷之比。FAmax=(Q+ Qr + p’H0) g式中Q—一次提升量；Qr—容器自重；p’—鋼絲繩的單位長(zhǎng)度重；H0—鋼絲繩的最大懸垂長(zhǎng)度：對(duì)于罐籠提升，H0= Hj+ hja ,對(duì)于箕斗提升，H0= hz+Hj+hja；式中，Hj—礦井深度；hja—井架高度；hz—箕斗裝礦高度；g—重力加速度。豎井多繩提升鋼絲繩的計(jì)算多繩提升每一根鋼絲繩的單位系數(shù)長(zhǎng)度重等于單繩提升時(shí)鋼絲繩單位長(zhǎng)度的1/n。一、單繩纏繞式提升機(jī)動(dòng)作原理 國(guó)產(chǎn)單繩纏繞式提升機(jī)JKA型和JKB型系列，均為等直徑提升機(jī)。雙筒提升機(jī)用作雙鉤提升，兩個(gè)卷筒的鋼絲繩纏繞方向相反，當(dāng)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，其中一根向卷筒上纏繞，另一根則自卷筒上松放，從而實(shí)現(xiàn)提升重容器，下放空容器的任務(wù)。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，但不能用于多中段提升，且調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)和換繩也不方便。②　減速器：用于電動(dòng)機(jī)與主軸之間完成拖動(dòng)、制動(dòng)、正常運(yùn)行等轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)換。如圖所示?！∪魞商燧單挥谕凰捷S線上時(shí)，如圖所示。4　鋼絲繩偏角а　是指鋼絲繩弦與天輪平面之間的角度。5　鋼絲繩仰角φ　是指鋼絲繩弦與水平線之間的角度。這就表明：把礦石提升到地面可以采用不同的速度，但其中必有一個(gè)最經(jīng)濟(jì)合理的速度?！膱D可知：當(dāng)提升速度V＝，速度效率Vp/ V0＝同理，可求出提升有效載重Q、筒直徑D、提升電動(dòng)機(jī)容量Nd與提升速度之間的關(guān)系曲線如圖所示?！铩∝Q井提升貨物時(shí)，最大速度不應(yīng)大于下式的計(jì)算值：V＝√H二　罐籠提升速度圖各參數(shù)的計(jì)算罐籠提升一般采用三階段梯形速度圖，如圖所示。★　單繩提升翻轉(zhuǎn)式箕斗采用六階段速度圖，如圖所示。第二節(jié)　提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)一　提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)基本方程為了使提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，則卷筒上力矩是平衡的，即：M＝Mj＋ΣMg式中，M－提升電動(dòng)機(jī)作用在卷筒軸上的旋轉(zhuǎn)力矩；Mj－提升系統(tǒng)作用在卷筒軸上的靜力矩；ΣMg－提升系統(tǒng)所有運(yùn)動(dòng)部分作用在卷筒軸上的慣性力矩之和；由于卷筒直徑不變，因此，上式可寫成：F＝Fj＋ΣFg式中，F(xiàn)－提升電動(dòng)機(jī)作用在卷筒圓周上的拖動(dòng)力；F j－提升系統(tǒng)作用在卷筒圓周上的靜阻力；ΣFg－提升系統(tǒng)所有運(yùn)動(dòng)部分作用在卷筒圓周上的慣性力之和；ΣFg＝Σma所以，　　F＝Fj＋Σma上式即為提升設(shè)備的動(dòng)力學(xué)基本方程。這對(duì)提升工作是不利的?！铩‘?dāng)Δ＞0時(shí)，q＞p，為重尾繩提升系統(tǒng)，F(xiàn)＝f（x）的函數(shù)關(guān)系是一條上升的直線，如圖所示。提升設(shè)備工作時(shí)，提升容器、貨載和未纏繞的鋼絲繩作直線運(yùn)動(dòng)，其速度和加速度等于卷筒圓周上的線速度和線加速度，這部分的變位質(zhì)量等于其實(shí)際質(zhì)量。三　電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速有關(guān)，所以，必須先求出電動(dòng)機(jī)近似功率和轉(zhuǎn)速，然后，據(jù)此查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄預(yù)選出電動(dòng)機(jī)，并查出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。否則，多采用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。提升機(jī)減速時(shí)，其減速方式與拖動(dòng)力F3的大小有關(guān)，有三種減速方式：電動(dòng)機(jī)減速（F3＞0）、自由滑行減速（F3＝0）、制動(dòng)減速（F3＜0）。※　選擇減速方式時(shí)，首先考慮采用自由滑行減速，如果自由滑行減速度太小，則需要采用制動(dòng)減速；如果自由滑行減速度太大，則需要采用電動(dòng)機(jī)減速?！≈绷魈嵘妱?dòng)機(jī)的控制比交流提升電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。又設(shè)減速器傳動(dòng)比為i，效率為η，電動(dòng)機(jī)軸上的最大旋轉(zhuǎn)角速度為ωm，提升系統(tǒng)最大速度Vm，提升機(jī)作用在卷筒圓圍上的等值力為Fd，則提升電動(dòng)機(jī)等值功率Pd為：Pd=Vm/1000η?√∫T0 F2dt/Td設(shè)力圖中某階段ti開(kāi)始的拖動(dòng)力為F’i，終了的拖動(dòng)力為F”i，如圖所示。電動(dòng)機(jī)等值力矩（又稱有效力矩）是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)以不變的最大角速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的一個(gè)大小不變的力矩。直流提升電動(dòng)機(jī)直接由直流電源供電，其提升速度的變化通過(guò)改變外來(lái)電壓的方法實(shí)現(xiàn)。自由滑行減速是電動(dòng)機(jī)自電網(wǎng)斷開(kāi)，且無(wú)制動(dòng)作用，拖動(dòng)力為0。在提升過(guò)程中，均未能得到設(shè)計(jì)的等加（減）速度和直邊速度圖，其實(shí)際加（減）速度及速度變化如圖所示。第十章 礦井提升機(jī)的電力拖動(dòng)裝置與制動(dòng)裝置第一節(jié) 礦井提升機(jī)的電力拖動(dòng)裝置一、提升電動(dòng)機(jī)類型及其應(yīng)用范圍用于礦井提升機(jī)的電動(dòng)機(jī)有交流繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和直流它激電動(dòng)機(jī)兩類。二　單繩纏繞式提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分的變位質(zhì)量單繩纏繞式提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部分變位到卷筒圓周上的質(zhì)量為：Σm=Q+2Qr+2pLp+qLq+miz+mic+ mil＋2mit+mid式中，Lp－一根鋼絲繩全長(zhǎng)Lq－尾繩全長(zhǎng)miz－主軸裝置的變位質(zhì)量mic－減速齒輪的變位質(zhì)量mil－聯(lián)軸器的變位質(zhì)量mit－一個(gè)天輪的變位質(zhì)量mid－電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量其它符號(hào)同前?！〔捎梦怖K提升系統(tǒng)，也有如下缺點(diǎn)：★　兩個(gè)容器不能同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)中段的提升工作；★　增加了提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，從而增加了提升電動(dòng)機(jī)的容量；★　生產(chǎn)成本增加；因此，單繩纏繞式提升只有在較深礦井采用尾繩平衡提升系統(tǒng)才是合理的。設(shè)：q－尾繩每米重，則：Fjs＝[Q＋Qr＋p(H－x)＋q（x+hw）]gFjx＝[Qr＋px+ q（H+hw－x）]g式中，hw－容器位于裝礦位置時(shí)，其底部到尾繩繩環(huán)端部的高度，故Fj＝Fjs－Fjx＋W＝[KQ－（q－p）(H－2x)]g令Δ＝q－p，則：Fj＝[KQ－Δ(H－2x)]g★　當(dāng)Δ＝0時(shí)，q＝p，為等重尾繩提升系統(tǒng)，此時(shí)有：Fj＝KQ g，可見(jiàn)，上式表示F＝f（x）的函數(shù)關(guān)系是一條平行于橫坐標(biāo)的直線，如圖所示?！铩‘?dāng)x＝0時(shí)，即提升開(kāi)始時(shí)，F(xiàn)j＝（KQ+ pH）g★　當(dāng)x＝H/2時(shí)，即兩罐籠相遇時(shí)，F(xiàn)j＝KQg★　當(dāng)x＝H時(shí)，即提升終了時(shí)，F(xiàn)j＝（KQ－pH）g由此可見(jiàn)，在一次提升過(guò)程中，造成靜阻力變化的是鋼絲繩重力（pHg）的改變，而不是提升量及礦井阻力（KQg）?！铩《嗬K提升底卸式箕斗用活動(dòng)曲軌卸載時(shí)采用非對(duì)稱五階段速度圖，如圖所示?！铩〖铀龠\(yùn)行時(shí)間t1和距離h1：t1＝Vm / a1；h1＝1/2 Vm t1★　減速運(yùn)行時(shí)間t3和距離h3：t3＝Vm / a3；h3＝1/2 Vm t3★　等速運(yùn)行時(shí)間t2和距離h2：h2＝H―h1―h3；t2＝h2/ Vm★　一次提升運(yùn)行時(shí)間：T1＝t1＋t2＋t3★　一次提升運(yùn)行全時(shí)間：T＝T1＋θθ－停歇時(shí)間★　每小時(shí)提升次數(shù)n為：n＝3600/T★　每年生產(chǎn)能力A’n＝tr ts n Q/C≥An加速度a1和減速度a2通常在下列范圍內(nèi)選定：；提升貨物時(shí)不能大于1m/s2。所以，最合理經(jīng)濟(jì)的提升速度為：V＝（――）V0＝（――）√aH一般提升加速度（減速度）―1m/s2,則上式可寫成：V＝（―）√H（―）的選取：當(dāng)H＜200 m時(shí)取下限，當(dāng)H＞600 m時(shí)取上限?！膱D可知：當(dāng)提升速度V超過(guò)（――）V0時(shí)，提升時(shí)間的縮短己不明顯。第九章　　提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué) 第一節(jié) 提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)一　提升速度的確定在提升過(guò)程中，提升速度是時(shí)間的函數(shù)v = f(t)，提升速度圖如圖所示。30185。對(duì)于罐籠提升：hja＝hr＋hgj＋1/4Dt＋hj對(duì)于箕斗提升：hja＝hx＋hr＋hgj＋1/4Dt＋hj式中，hr－容器高度；hgj－過(guò)卷高度，當(dāng)提升速度≤3m/s時(shí)，hgj≥4m，當(dāng)提升速度＞3m/s時(shí)，hgj≥6m，hj－兩天軸線之間的垂直距離，hj＝Dt＋（1－）m2　卷筒中心至井筒提升中心線之間的水平距離b　其最小值應(yīng)滿足下式的要求：bmin≥ hja ++D在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取b≥bmin，一般為20－30m 3　鋼絲繩弦長(zhǎng)L　為鋼絲繩離開(kāi)天輪的接觸點(diǎn)到鋼絲繩與卷筒的接觸點(diǎn)之間的距離。三、單繩纏繞式提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的確定單繩纏繞式提升機(jī)安裝地點(diǎn)的選擇，主要考慮卸載方便和簡(jiǎn)化地面運(yùn)輸系統(tǒng)。礦井提升機(jī)配有牌坊式、圓盤式和多水平深度指示器等三種。它主要由主軸裝置、制動(dòng)裝置、減速器、聯(lián)軸器、深度提升器等組成。②　單筒提升機(jī)：可用作單鉤提升，也可用作雙鉤提升。①　雙筒提升機(jī)：如圖所示。第四節(jié) 礦井提升機(jī)及天輪提升機(jī)供纏繞和傳動(dòng)鋼絲繩之用，以完成礦井升降重物的任務(wù)?！锂?dāng)提升鋼絲繩工作時(shí)，為了使鋼絲繩具有安全規(guī)程規(guī)定的安全系數(shù)m，故：(Q+ Qr + p’H0) g =100бbAs/ m根據(jù)上式計(jì)算的p’值，選取鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)重p值，然后驗(yàn)算安全系數(shù)。如25頁(yè)所示。如圖所示。② 按捻制方法分類：交互捻（逆捻）和同向捻（順捻），如圖所示。技術(shù)特征參數(shù)：① 鋼絲直徑；② 鋼絲韌性；③ 鋼絲的極限抗拉強(qiáng)度（又稱為公稱抗拉強(qiáng)度）,一般地，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1550～1700MPa。第三節(jié) 提升鋼絲繩一、提升鋼絲繩的構(gòu)造、種類和應(yīng)用范圍提升鋼絲繩的用途是懸吊提升容器并傳遞動(dòng)力?！?箕斗規(guī)格的選擇①　小時(shí)提升量As=C An / tr ts式中， As一小時(shí)提升量；C一不均衡系數(shù)，對(duì)于箕斗提升，取C=，對(duì)于罐籠提升時(shí)，取C=，An－礦石年產(chǎn)量；tr—年工作日數(shù)；ts—每日工作小時(shí)數(shù)。※　缺點(diǎn)：★　自重大；★　提升機(jī)尺寸和電動(dòng)機(jī)容量增大；★　效率較低。結(jié)構(gòu)：由框