【正文】 數據為：滾筒數量： 個；滾筒直徑： ；滾筒寬度： ；最大速度： ；最大靜張力：；最大靜張力差：；變位質量： ；滾筒中心高： ；兩滾筒中心距： ；參照《礦井運輸及提升設備》規(guī)定，選用最大速度是合理的，此值小于《煤礦安全規(guī)程》允許值。7．4．2 天輪的選擇與計算根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井上提升機，圍抱角小于的天輪直徑 （716） （717）經上述計算，在《礦井提升設備》中查表32井上固定天輪參數規(guī)格，選擇標準天輪為：型；名義直徑；變位質量。7．5 礦井提升機與井筒相對位置的計算7．5．1 井架高度 （718）取井架式中 —天輪半徑，；—容器全高, ；—過卷高度,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:對罐籠提升，當最大速度時,過卷高度；當最大速度時, 過卷高度；式中的過卷就選取。在計算和選擇鋼絲繩時,曾估算井架高度為，經過上述計算，說明原估算數值不可用，經校驗，以上計算所選的鋼絲繩可以使用。7．5．2 滾筒中心線至井筒中提升鋼絲繩間水平距離 （719）取 式中 —井架高度，；—提升機滾筒直徑。7．5．3 計算鋼絲繩弦長 （720）式中　　—天輪直徑 ；—滾筒中心線與井口水平高差，從型提升機的數據中查得滾筒中心線高出提升機房地面，取；于是鋼絲繩的弦長：。7．5．4 計算鋼絲繩的外偏角和內偏角及滾筒下繩的出繩角（按纏滿滾筒考慮） （721）式中—滾筒標準寬度,—兩罐籠中心距,采用鋼絲繩罐道時,從《礦井提升設備》中表1－2查得；—兩滾筒之間間隙,查得型提升機。兩滾筒中心距為,故。 計算最大內偏角 （722）以上兩個偏角均符合《煤礦安全規(guī)程》的要求。7．5．5 計算提升機滾筒下繩的出繩角 （723）以上計算值符合型提升機最小下出繩角要求：實際下出繩角大于允許值，因此符合要求。根據以上計算，鋼絲繩的內、外偏角及下出繩角均符合設計規(guī)范要求。7．5．6 提升機與井筒的相對位置圖圖751　副井提升機與井筒相對位置圖提升機與井筒相對位置參數如下： 7．6 提升電動機的初選計算提升電動機的選擇應以最重的提升貨載計算，而本礦井的提升最重貨載為矸石，為此就根據提矸作業(yè)預選電動機。7．6．1 估算電動機功率 （724）式中 —礦井阻力系數，罐籠提升??；—最大速度，；—減速器效率，二級傳動取；—動力系數，罐籠提升取。7．6．2 估算電動機轉數 （725）式中 —減速器的傳動比；—提升機滾筒直徑。7．6．3 初選電動機型號根據以上所計算的、在《礦井提升設備》中查三相交流繞線式異步電動機規(guī)格表1010103，預選型交流電動機，其參數如下：101額定功率：； 功率因數：；定子額定電壓：； 轉子電壓：；定子額定電流：， 轉子電流：；額定轉速：； 飛輪轉：；額定效率：； 電動機過載系數：。電動機轉子變位質量： （726）7．6．4 確定提升機的實際最大提升速度 （727）7．7 提升系統(tǒng)的變位質量7．7．1 變位質量的意義在提升過程中，提升系統(tǒng)的各運動情況是較為復雜的。在提升開始時，提升系統(tǒng)各部件都要加速，有的作直線運動，有的作旋轉運動，且各轉動部件各以不同的切線加速運轉，計算整個系統(tǒng)的總慣性力就很不方便，為了簡便，假想把提升系統(tǒng)各運動部件的所有運動質點都變位到提升機滾筒的表面上，即纏繩的位置上，該處的切向加速度就是提升容器的加速度，則提升系統(tǒng)的各部件所有的運動質點都集中在滾筒圓周上作同軸、同回轉半徑和同速度運動。計算時，我們只要計算出提升系統(tǒng)的總變位質量并乘以相同的切線加速度，即可求出整個提升系統(tǒng)的總慣性力。7．7．2 變位質量的計算提升系統(tǒng)中有三部分作直線運動，即提升載荷、提升容器和提升鋼絲繩，它們直接作用于滾筒上，其速度加速度就是滾筒圓周上的速度和加速度，所以不用變位，它們本身的質量就是變位質量。則直線運動部分的變位質量為 （728）式中 —提升鋼絲繩總長度，；提升載荷質量（這里以提升矸石的質量來計算）： （729）提升容器的質量： （730）因為該礦井為雙層罐籠提升，其提升容器質量就等于罐籠的自重加上礦車的自重。鋼絲繩的變位質量： （731）提升系統(tǒng)中還有三部分作旋轉運動，即提升機（包括減速器）、天輪和電動機轉子。在提升過程中這些部件各運動質點都圍繞自己的軸，以不同的回轉半徑和回轉速度旋轉，需要把它們變位到滾筒圓周上，則各部件變位后的質量值就不等于它原來的數值。提升機的變位質量：天輪的變位質量：電動機的變位質量： （732）則提升系統(tǒng)的總變位質量為 （733）7．8 提升設備的運動學分析與計算7．8．1 提升設備的運行規(guī)律提升設備的運行狀態(tài)，主要取決于提升容器在井筒中的運行規(guī)律。而提升容器的運行規(guī)律與容器的類型及控制方法等有密切關系。本礦是采用罐籠提升，因為罐籠提升無卸載曲軌的限制，故無需初加速階段，開始就以較大的主加速度加速，為了提高停車的準確性，應有一低速爬行階段，其提升系統(tǒng)速度圖為五階段速度圖，其速度圖如下圖所示：7．8．2 各階段運動參數的確定 主加速度的確定1. 《煤礦安全規(guī)程》對提升加、減速度的限制：“立井中用罐籠升降人員的加、減速度不得超過?！睂ι滴锪系募?、減速度規(guī)程沒有規(guī)定，一般在豎井，加、減速度最大不超過。2. 按減速器允許之動力矩計算加速度為滿足提升機減速器的最大扭矩Mmax，的要求，加速度a1應小于下式計算值： （734）式中 —提升機減速器所允許的最大扭矩。由型提升機數據中，查得；—礦井阻力系數，罐籠提升取；—提升系統(tǒng)總變位質量，；—電動機轉子的變位質量。上式中、是按上述所計算出來的。3. 按預選電動機的過負荷能力計算加速度： （735）式中 （736）根據以上所述三個條的計算結果，可采用方案，但由于副井升降人員的主加速度不大于。提升矸的加減速度可以與運送人員的加減速度不同，因此為了簡化計算、簡化控制，就取。 減速度為了與運送人員時數值一樣，取減速度。這對控制是方便的。因為目前速度給定裝置均采用帶凸輪板的以行程為函數的控制方法。如果提升矸石與運送人員的減速度相同時，則行程也一樣。這對于凸輪板外形的設計是十分方便的。通過計算表明，這時屬于電動機方式減速。這在提升中是經?？梢杂龅降默F象。第一是由于運送人員減速度不能過大；第二是靜力平衡系統(tǒng)，減速階段阻力與提升開始瞬間靜阻力相同。這對于該礦副井提升來說，有時也因自由滑行減速度過大而不得不采用電動機方式減速。只要加速階段提升機不會產生滯后滑動，正常的減速階段更不會出現滯后滑動。至于超前滑動則有可能產生于安全制動狀態(tài)。對正常的減速階段也是不會產生超前滑動的。因此在確定正常減速度時，對產生滑動的問題不予考慮。 提升圖各階段運動學參數的計算為了準確停車，采用五階段速度圖。取爬行距離；爬行速度；未減速度。1. 主加速階段：主加速時間 （737）主加速行程 （738）2. 爬行階段： 爬行行程 ；爬行速度 爬行時間 （739）3. 減速階段：減速時間 （740）減速行程 （741）4. 制動停車階段：制動時間 （742）制動行程 （743）5. 等速階段：等速行程 （744）等速時間 （745）6. 一次提升循環(huán)時間： （746）7. 運送人員運動學為了縮短運送人員的總時間及節(jié)省電能，應盡量使上下罐同時運送人員。但上下罐所乘人數很難完全相等。甚至也會出現單獨上提或單獨下放的情況。不論何種方式,一律取加、減速度相等且為。這是符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的。爬行階段運動參數與提煤時相同。雙層罐籠取休止時間。這樣，雖一次提煤運動時間與運送人員運動時間相同，因二者休止時間不同，故一次循環(huán)時間不同，經計算求出運送人員時，一次循環(huán)時間。8. 下放貨載、設備等作業(yè)時的運動學下放貨載時出現負力。如減速度取得過大，采用電氣制動時，會使主電動機溫升過高，有可能使預選電動機過熱。因此在下放料石時，也取加、減速度為。因下放材料、設備時的時間與運送人員時的休止時間較相近，所以下放貨載時的一次循環(huán)時間可令其與運送人員時的循環(huán)時間相同。運送炸藥或其它特殊設備，應以較低速運行或根據具體條件另決定。檢查井筒及鋼絲繩時，運行速度為。一般多在維修班進行。綜上所述，本礦的提升機控制系統(tǒng)采用控制，這種控制方式是目前煤礦上的機電設備采用的新興控制技術，它不僅具有操作維護簡單、占地少、噪聲小而且提升平穩(wěn)、安全性高、制動停車準確。7．9 提升設備的動力學分析與計算提升機動力學是研究和確定在提升過程中，滾筒圓周上拖動力變化規(guī)律，是驗算電動機功率和選擇電氣控制設備的重要依據。提升機在一次提升過程中，在加速、等速、減速、爬行和制動等各運行階段，提升系統(tǒng)是一個速度變化的運動體系。它包括直線運動和旋轉運動兩種運動狀態(tài)。提升容器、貨載、井筒內的鋼絲繩作直線運動，提升機滾筒、纏繞在滾筒上的鋼絲繩、減速器齒輪、電動機轉子以天輪等作旋轉運動。系統(tǒng)的速度是變化的，作用在提升機滾筒軸上的力矩也是變化的。作用在提升機主軸上力矩有：鋼絲繩和提升重力所引起的靜力矩；設備運行時的阻力矩；提升系統(tǒng)的慣性力矩；電動機產生的拖動力矩。鋼絲繩和提升重力所引起的靜力矩：兩條鋼絲繩作用在滾筒上的靜力矩方向相反，所以靜力矩就等于提升繩股和下降繩股靜力矩之差。設備運行時的阻力矩：在運行中所受到的阻力有空氣阻力、罐耳和罐道之間的阻力、鋼絲繩在天輪和滾筒上的彎曲阻力以及天輪、滾筒的軸承阻力等。提升系統(tǒng)的慣性力矩：這是在速度變化時產生的一種反抗其變化的力矩，其方向與加速度的方向相反。電動機產生的拖動力矩：拖動力矩的方向與提升運動方向相同。7．9．1 提升動力學的計算 主加速階段主加速初始時 （747）主加速終了時 （748） 等速階段等速初始時 （749）等速終了時 （750） 減速階段：減速開始時 （751）減速終了時 （752） 爬行階段：爬行開始時 （753）爬行終了時 （754） 制動停車階段:和系機械閘制動，電動機切斷電源，不輸出力矩，且時間很短，可以忽略不計。7．9．2 副井其他作業(yè)（運送人員、下放設備等）動力學分析上提人員時的載荷小于提煤、矸時的載荷。只要提矸時，電動機容量滿足要求，提升人員時肯定滿足要求。因此不再計算提升人員的動力學。下放材料及貨物時加、減速度取的不是很大，即負力不會很大，因此下放材料及貨物時進行電氣制動電動機容量也會滿足要求的。如果能夠提升煤、下放材料同時進行，無論對電動機容量、電能消耗以及縮短副井全部工作時間都是有利的。非經常性下放特殊重型設備時，可在空罐側配以平衡重物，必要時也可低速運轉。根據上面簡單分析，不再對其他各種作業(yè)進行動力學計算。但應指出，為了選擇動力制動設備，應將下放最重貨載時的最大負力計算出來（此處從略）。7．9．3 繪制速度圖和力圖由以上參數畫出提升速度圖力圖，如下圖791所示?！D791　副井提升速度圖與力圖7．10 提升電動機容量的驗算由提升力圖和速度圖可以看出，在一次提升循環(huán)中，提升機滾筒圓周上的拖動力、速度都是變化的。初選的提升機，是否能滿足各種運行狀態(tài)的要求，要通過驗算才能確定。驗算內容按溫升條件、過負荷條件及特殊力條件分別進行。7．10．1提升電動機等效容量的計算以提矸作業(yè)校驗電動機容量。 等效時間： （755）式中 —電機散熱不良影響系數（低速時），；—電機散熱不良影響系數（停止時），；—休止時間（）。 等效力： （756） （757）由式（757）可求： 等效容量：