【正文】 ＝ h0 + h1 + h2 + h3， a＝ a3，故拖動(dòng)力 F339。3 0 1 2 3 2 32 2 2F k Q p H h h h g m a F m a? ? ? ? ? ? ? ?????? ?39。 39。39。 無(wú)法直接按某一時(shí)間的負(fù)載和轉(zhuǎn)速計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 。 考慮到散熱的因素后 ， 計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率時(shí)并不按真實(shí)時(shí)間而是按等效時(shí)間 Td計(jì)算 。 39。 22 2 2 2 239。 電動(dòng)機(jī)的等效功率 Nd等于等效力乘最大提升速度 ， 因而 (895) 式中 vm —— 提升容器的最大速度 ， m/s； η —— 提升機(jī)減速器的效率 ， 當(dāng)一級(jí)傳動(dòng)時(shí) η＝ ；二級(jí)傳動(dòng)時(shí) η＝ 。 39。 20TF dt?20 ,TddF dtFNT??20TF dt?現(xiàn)以等速階段為例 ， 如圖 812所示 ， 設(shè)在該階段運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)任意點(diǎn)的力為 F，則 F與 t的關(guān)系式為 (892) ? ?39。 低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)散熱能力就較差 。 一 、 按電動(dòng)機(jī)溫升條件驗(yàn)算 ? 已知在一次提升循環(huán)中 ， 提升機(jī)卷筒上的圓周力和圓周速度是變化的 。39。4 0 1 2 3 3 32 2 2 2F k Q p H h h h h g F m a? ? ? ? ? ? ? ?????? ?39。 39。 39。1 0 1 0 1 02F k Q p H h g m a F m a a? ? ? ? ? ? ?????? ?39。 一 、 初加速階段 初加速開(kāi)始 ， x＝ 0， 故拖動(dòng)力 F0‘為 (879) 初加速終了， x＝ h0，故拖動(dòng)力 F0‘’為 (880) ? ?2F k Q p H x g m a? ? ? ?????? ?39。 運(yùn)送炸藥要受 《 煤礦安全規(guī)程 》 27l條限制。 各類(lèi)速度圖參數(shù)的計(jì)算方法大致相同 。 可選較大的減速度 。 即 (861) 用上式可求得機(jī)械制動(dòng)時(shí)的減速度 a3z (862) 一般應(yīng)取用小于此計(jì)算值的值 。這時(shí)電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)力為零 。一般情況下初步估算，可以認(rèn)為電動(dòng)機(jī)的平均出力不大于最大拖動(dòng)力的 。 (一 ) 提升加速度的確定 1． 箕斗提升初加速度 a0的確定 為了保證提升開(kāi)始時(shí)空箕斗對(duì)卸載曲軌及井架的沖擊不致過(guò)大 ， 箕斗離開(kāi)卸載曲軌時(shí)的速度 v0限制在 。πD — 多層纏繞時(shí)為了在上 、 下層過(guò)渡處每季度錯(cuò)動(dòng)四分之一圈所用繩長(zhǎng)； 尾繩質(zhì)量為 (850) 式中 Hh —— 尾繩環(huán)高度 (一般取 15m)； Lq —— 尾繩長(zhǎng) ， m。 按變位前后動(dòng)能相等的原則 ， 可得 (844) 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位到提升機(jī)軸上后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 (845) 式中 i —— 減速器的傳動(dòng)比 。 一個(gè)部件的質(zhì)量變位原則是： 必須保持該部件變位前后的動(dòng)能相等 。 一些老礦曾采用 圓錐形卷筒或雙圓柱圓錐形卷筒提升機(jī) ， 這是另一種平衡靜阻力的方法 。 生產(chǎn)中維修工作量增加了 ， 掛繩和換繩的工作量也增加了 。這就提出了提升系統(tǒng)需要靜力平衡措施的問(wèn)題 。 甚至在提升終了前就出現(xiàn)負(fù)靜阻力 ， 形成圖 89b的形式 。 這時(shí)上升側(cè)鋼絲繩的靜張力 (840) 下放側(cè)鋼絲繩的靜張力 (841) 式中 ： Q —— 有益貨載質(zhì)量 ， kg； Qz —— 空容器質(zhì)量 ， kg； p —— 鋼絲繩每米質(zhì)量 ， kg/m； H —— 提升高度 ， m； g —— 重力加速度 ， m/s2； Ws —— 上升側(cè)礦井阻力 ， N； Wx —— 下放側(cè)礦井阻力 ， N。 即 (837) 在等直徑提升系統(tǒng)中可以用力的關(guān)系表示 。 箕斗提升速度圖為六階段 。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證容器減速至卸載曲軌進(jìn)口時(shí) ， 速度不大于 ， 這階段稱(chēng)為 主減速階段 。容器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與容器的類(lèi)型及控制方式等有密切的關(guān)系。 卷筒實(shí)際的出繩角度增大時(shí) ， 無(wú)疑對(duì)提升機(jī)主軸的工作是有利的 。 如果 Ls取得過(guò)小 ， 以致無(wú)法安裝斜撐是不合理的 。 這樣 ， 只要提升機(jī)房地下室高度決定后 ， 就可算出提升機(jī)房與室外地坪的高差 。 這時(shí) ， 可在地面適當(dāng)?shù)牡胤郊釉O(shè)支撐導(dǎo)輪 ， 以減少弦長(zhǎng)跨度 。 對(duì)于單層纏繞可按式 (719)；對(duì)于多層纏繞 ， 則 B=B1； S —— 兩天輪間距離 ， m， 即兩容器中心距 ， 此值取決于容器規(guī)格 、 容器在井筒中的布置方式及罐道型式等 。 當(dāng)鋼絲繩在卷筒上做多層纏繞時(shí)， “ 咬繩 ” 是不可避免的，尤其在過(guò)渡層的跨越點(diǎn)處鋼絲繩磨損嚴(yán)重。所以避免 “ 咬繩 ” 的有效措施是適當(dāng)?shù)卦龃?ε 值。 即或在偏角不太大的情況下 ， 例如符合 1186。 磨損嚴(yán)重時(shí) ， 還可能引起斷繩事故 。 注意：過(guò)卷高度： 在正常情況下 ， 提升機(jī)早在停車(chē)位臵之前業(yè)已經(jīng)減速 。 其中 Dt —— 天輪直徑 ， mm； d —— 鋼絲繩直徑 ， mm； δ—— 最粗鋼絲直徑 ， mm。 根據(jù)煤炭工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)天輪分為： ? 井上固定天輪；鑿井及井下固定天輪及游動(dòng)天輪 。 60 vinD??60emDnvi??第六節(jié) 提升機(jī)與井筒的相對(duì)位置的確定 當(dāng)井筒位置已經(jīng)確定后，應(yīng)該研究并確定提升機(jī)的安裝地點(diǎn)。 提升電動(dòng)機(jī)的功率與一次實(shí)際提升量和標(biāo)準(zhǔn)速度 (鋼絲繩最大速度 )有關(guān) ， 一般雙容器提升用下列公式估算 (824) ?式中 N — 提升電動(dòng)機(jī)估算功率 ， kW； Q — 一次實(shí)際提升量 ， kg； v— 標(biāo)準(zhǔn)速度 ， m/s； η— 減速器的傳動(dòng)效率 。 三、驗(yàn)算最大靜張力及最大靜張力差 為了保證提升機(jī)有足夠的強(qiáng)度 ， 還必須驗(yàn)算所選提升機(jī)的最大靜張力Fj(它影響卷筒的強(qiáng)度和主軸的強(qiáng)度 )及最大靜張力差 Fc(它影響主軸的強(qiáng)度 )， 使其滿(mǎn)足 (822) (823) ? 式中 Q —— 容器一次提升貨載質(zhì)量 ， kg； Qz —— 容器的質(zhì)量 ， kg； p —— 鋼絲繩每米質(zhì)量 ， kg/m； H —— 提升高度 ， m； g —— 重力加速度 ， 取 。 ? 對(duì)于井下提升機(jī)： (817) (818) 依據(jù)計(jì)算值選取標(biāo)準(zhǔn)卷筒直徑 。 對(duì)于多繩摩擦提升設(shè)備鋼絲繩的安全系數(shù)見(jiàn)第八章 。 要保證鋼絲繩安全 工作 ， 必須滿(mǎn)足 (810) 式中 ma —— 鋼絲繩安全系數(shù) 。 第三節(jié) 提升鋼絲繩的選擇計(jì)算 鋼絲繩損壞的原因： 鋼絲繩在工作時(shí)受多種應(yīng)力的作用，如靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力、擠壓應(yīng)力及捻制應(yīng)力等，這些應(yīng)力的反復(fù)作用將導(dǎo)致鋼絲的疲勞破斷，這是鋼絲繩損壞的主要原因； 鋼絲繩的磨損及銹蝕也將導(dǎo)致鋼絲繩的損壞。 立井升降物料時(shí) ， 最大速度 ， m/s。 普通罐籠單層進(jìn)出材料車(chē)或平板車(chē)的休止時(shí)間按 40s計(jì)算 。 (二 ) 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 第二節(jié) 提升容器的選擇與計(jì)算 在確定了提升容器的類(lèi)型后，要計(jì)算并選擇提升容器。 ? 對(duì)于中型礦井，如井較淺，可采用單繩纏繞系統(tǒng)，井較深時(shí)也可采用多繩摩擦系統(tǒng)，或主井采用單繩箕斗，副井采用多繩罐籠。 對(duì)于設(shè)計(jì)產(chǎn)量小于 ，如果僅用一套罐籠提升設(shè)備就可以完成全部主副井任務(wù)時(shí)，采用一套提升設(shè)備是經(jīng)濟(jì)的。第八章 立井提升設(shè)備的選型計(jì)算 河北工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院 第一節(jié) 選型的一般原則和主要內(nèi)容 第二節(jié) 提升容器的選擇與計(jì)算 第三節(jié) 提升鋼絲繩的選擇計(jì)算 第四節(jié) 提升機(jī)的選擇計(jì)算 第五節(jié) 提升電動(dòng)機(jī)的預(yù)選 第六節(jié) 提升機(jī)與井筒的相對(duì)位臵的確定 第七節(jié) 提升容器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 第八節(jié) 提升系統(tǒng)的動(dòng)力方程式 第九節(jié) 變位質(zhì)量的計(jì)算 第十節(jié) 速度圖參數(shù)的確定 第十一節(jié) 提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算 第十二節(jié) 電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算 第十三節(jié) 交流拖動(dòng)提升設(shè)備電耗和效率的計(jì)算 第一節(jié) 選型的一般原則和主要內(nèi)容 一、選型的一般原則 提升設(shè)備的選型設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)礦山的基建投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本有著直接的影響。 主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠完成輔助提升任務(wù)：如提升矸石、升降人員和下放材料、設(shè)備等。對(duì)于 設(shè)計(jì)產(chǎn)量在 Mt/a以上的大型礦井，以采用多繩摩擦提升系統(tǒng)為宜。 2．副井提升 1) 計(jì)算并選擇提升容器； 2) 計(jì)算并選擇提升鋼絲繩 ， 3) 計(jì)算并選擇提升機(jī)； 4) 提升電動(dòng)機(jī)的預(yù)選； 5) 提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算； 6) 運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)計(jì)算； 7) 電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算； 8) 計(jì)算噸煤電耗 (對(duì)于主井提升 )； 9) 制定最大班作業(yè)時(shí)間平衡表 (對(duì)于副井 )。 普通罐籠進(jìn)出礦車(chē)休止時(shí)間按表 82選取 。 13600 rfQ b tTC A a?111vHTuav ?? ? ? ?? ?21 1 1 0v a T u v a H?? ? ? ? ?????? ? ? ? 2211142a T u a T u aHv??? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定： 立井中用罐籠升降人員的最大速度 vm， 不得超過(guò)表 83中的數(shù)值(即度 )。 據(jù)此即可求出提升速度 。 c j s zH H H H? ? ?設(shè) ζB為鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度 (Pa)， S為鋼絲總斷面積 (m2)。 9000zBcapHgm????? ?qazcQ mg Q Q p H ???二 、 鋼絲繩的安全系數(shù) 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定單繩纏繞式提升設(shè)備采用的鋼絲繩安全系數(shù) ma： 1) 專(zhuān)為升降入員用的鋼絲繩不得小于 9； 2) 升降人員和物料用的鋼絲繩：升降人員時(shí)不得小于 9；提升物料時(shí)不得小于 ；混合提升時(shí)不得小于 9； 3) 專(zhuān)為升降物料用的鋼絲繩不得小于 。 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定： 對(duì)于安裝于地面的提升機(jī)： (815) (816) 式中 δ —— 鋼絲繩中最粗鋼絲直徑 ， mm； d —— 鋼絲繩直徑 ， mm。 選擇卷筒寬度時(shí) ， 應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 1) 當(dāng)計(jì)算寬度比標(biāo)準(zhǔn)寬度稍大時(shí) ， 可適當(dāng)減少繩間間隙 ε 值或設(shè)法將長(zhǎng)出的那幾米鋼絲繩先儲(chǔ)存在卷筒內(nèi)； 2) 當(dāng)計(jì)算寬度小于標(biāo)準(zhǔn)寬度時(shí) ， 可適當(dāng)加大 ε 值 ， 使鋼絲繩在卷筒上均勻分布 ， 而不致集中于一側(cè) ， 惡化卷筒工作狀態(tài)； 3) 計(jì)算副井單繩纏繞式卷筒寬度時(shí) ， 應(yīng)考慮過(guò)卷高度 。 提升電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿(mǎn)足 功率 、 電壓及轉(zhuǎn)速 三個(gè)方面的要求 。 由上式計(jì)算出的 vm， 將做為運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)計(jì)算的原始參數(shù) 。 一、天輪 天輪安裝在井架上 ， 作支撐 、 引導(dǎo)鋼絲繩轉(zhuǎn)向之用 。 ， 則 Dt≥40d， Dt