【正文】 內(nèi)容：進(jìn)行單繩纏繞式箕斗提升設(shè)備的選型計算。畫出速度圖及力圖，提升機(jī)與井筒相對位置圖，提升機(jī)房設(shè)備布置圖。第一節(jié) 豎井單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)的選型設(shè)計一、提升容器的選擇立井提升容器選擇箕斗?；诽嵘|(zhì)量小，占井筒斷面小，裝卸載快，提升能力大，電動機(jī)功率小，提升效率高，自動化程度高。方案設(shè)計，采用經(jīng)濟(jì)提升速度的方法。取中間值進(jìn)行計算，即 ；對于箕斗提升 （m）； 式中 ——礦井深度；依選題取280米；——卸載高度，依選題取18米； ——裝載高度，依選題取18米==根據(jù)經(jīng)濟(jì)提升速度，可估算經(jīng)濟(jì)提升時間： 式中 ——提升加、減速度(開始可假定加、減速度相等)； —— 容器爬行階段附加時間，箕斗可暫取為10s；—— 容器裝卸載休止時間，可暫取為10s；=++10+10=一次經(jīng)濟(jì)提升質(zhì)量為： (噸) 式中 ——礦井年產(chǎn)量（600000噸/年）； ——； C —— 提升不均勻系數(shù)，有井底煤倉取C=； t—— 日工作小時數(shù)，取18小時； b —— 年工作日，取300天；=(3600Х18Х300)=(噸)根據(jù)計算所得，從表3—1立井單繩箕斗規(guī)格表中選取一次提升質(zhì)量與之相近的標(biāo)準(zhǔn)箕斗；寫出所選箕斗的型號為JL—3，容器質(zhì)量3800（kg）, (m3)及兩箕斗在井筒中的中心矩S=（m）等參數(shù)。 實際一次提升質(zhì)量Q（噸）為： Q=V 式中 V——箕斗的有效容積，； ——貨載的散集密度；。Q=V== t箕斗選定后因?qū)嶋H提升質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)提升質(zhì)量一般情況下不相等，所以要按實際提升質(zhì)量Q，重新計算一下完成生產(chǎn)任務(wù)所需要的最大一次提升循環(huán)時間： = 由此可估算出完成生產(chǎn)任務(wù)所需提升速度的最小值： =[（） ]/2=（m/s） 二、提升鋼絲繩的選擇立井單繩纏繞式提升一般選用619的鋼絲繩，鋼絲繩品種選定后，具體確定鋼絲繩的直徑和型號參數(shù)。提升鋼絲繩的選擇按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，應(yīng)采用最大靜載荷來進(jìn)行計算并考慮一定的安全系數(shù)。各種提升設(shè)備用的鋼絲繩，懸掛時的安全系數(shù)，必須符合下列規(guī)定：； 以上各式中　　——鋼絲繩懸垂長度；對于立井單繩纏繞式提升鋼絲繩懸垂長度： =33+280+18=331 m 式中　——井架高度，m ；箕斗提升33m。 安全系數(shù)=331==可計算單繩纏繞式提升鋼絲繩每米重力： (N/m) 式中 QZ——容器質(zhì)量kg。 Q——一次提升質(zhì)量kg； ——鋼絲繩中鋼絲的抗拉強(qiáng)度（Ｎ／cm2）。提升鋼絲繩取為1550N/mm2帶入公式。 =(N/m)計算出鋼絲繩每米重力后，可從表3—2（2），該繩全部鋼絲破斷力之和=608500（N）可按式驗算選定鋼絲繩的實際安全系數(shù)： 若不小于規(guī)程規(guī)定，則此繩可用,寫出鋼絲繩標(biāo)號: =19，直徑為31 mm, 為1700Ｎ／mm2,鋼絲的韌性Ⅰ號，光面，右同向捻的鋼絲繩，鋼絲繩標(biāo)號為：鋼絲繩619—31—1700—Ⅰ—光—右同GB110274鋼絲繩的每米重力p=，鋼絲直徑=；滿足規(guī)程規(guī)定，所選鋼絲繩滿足要求。三、提升機(jī)及提升電動機(jī)的選擇 (一 )提升機(jī)滾筒直徑的確定 提升機(jī)滾筒直徑D，是計算選擇提升機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定對于地面使用的提升機(jī)(提升裝置的滾筒和圍包角大于90176。的天輪D——滾筒直徑，mm； d——鋼絲繩直徑，mm， ——鋼絲繩中最粗的鋼絲直徑，mm；根據(jù)計算值選取標(biāo)準(zhǔn)的滾筒直徑。D≥80Х31=2480mm D≥=2400mm 選用標(biāo)準(zhǔn)滾筒直徑為2500 mm。（二）提升機(jī)的最大靜張力和最大靜張力差的計算 =（3000+3800）+==+=根據(jù)上面計算的D、值在表3——，再進(jìn)行寬度驗算。（三）提升機(jī)滾筒寬度的驗算滾筒寬度應(yīng)容納以下幾部分長度的鋼絲繩。（1）提升高度H=330+18=348m。 （2）鋼絲繩試驗長度，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，專門升降物料用的鋼絲繩，繩的壽命以三年考慮，試驗繩長為30m。（3）滾筒表面應(yīng)保留三圈繩不動(稱摩擦圈)，以減輕繩與滾筒固定處的拉力。（+）=24m（4）多層纏繞時，上層到下層段鋼絲繩每季需錯動1／4圈，根據(jù)繩子的使用年限，一般取錯動圈n′＝3圈，24m。（5）纏繞在滾筒圓周表面上相鄰兩繩圈間隙寬度＝2圈。 滾筒的應(yīng)有寬度由下面公式求出：雙滾筒提升機(jī)，每個滾筒的寬度為單層纏繞時 = 滾筒的實際寬度為B=1200mm，若B′≤B則繩在滾筒上可纏繞單層；若B≤B′≤2B則繩在滾筒上需纏繞兩層。對于纏繞層數(shù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：立井中專為升降物料的準(zhǔn)許纏兩層。（四）提升機(jī)減速器減速比及提升機(jī)型號的確定可列表 vm nei9807405904902030從表中查出稍大于完成生產(chǎn)任務(wù)所需提升速度的最小值的速度Vm=，取Vm為提升速度，與其對應(yīng)的減速比i=20及電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne=980。（五）電動機(jī)的預(yù)選采用交流繞線式感應(yīng)電動機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、投資少；缺點(diǎn)是加速和低速運(yùn)行階段電能消耗較大，調(diào)速受一定限制。主要選擇在我國礦井提升中廣泛采用的三相交流繞線式感應(yīng)電動機(jī)。用于礦井提升的三相交流繞線式感應(yīng)電動機(jī)，選用低壓電動機(jī)時，采用6000V的額定電壓等級。 初選提升電動機(jī)的依據(jù)是：電動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)數(shù)及電壓等級三個方面的要求。估算電動機(jī)功率 式中 P′——提升電動機(jī)的估算功率，kw； k——礦井阻力系數(shù)，箕斗提升k＝； Q——一次提升貨載質(zhì)量，3000kg； ——減速器傳動效率，單級傳動＝； —— 考慮到提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時，有加、減速度及鋼絲繩重力等因素影響的系數(shù)，箕斗提升=。=電動機(jī)轉(zhuǎn)速按前面確定的額定轉(zhuǎn)速ne選980轉(zhuǎn)。初選電動機(jī) 按上面計算出來的P′與ne在電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表中選用JR1486，310KW的電動機(jī)。（六）確定提升機(jī)的實際最大提升速度電動機(jī)選出后，轉(zhuǎn)數(shù)確定，提升機(jī)實際最大提升速度Vm就可以確定。ne為已選出電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)數(shù)，982r／min。由計算出來的 =立井升降物料時，最大提升速度不得超過下式求得的數(shù)值。 == m/s≥ m/s。 式中 H——礦井提升高度，H =348m。（七）天輪的選擇根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，選擇天輪直徑。對于地面設(shè)備若鋼絲繩與天輪的圍包角大于90176。時Dt≥80d 同時要求Dt≥式中 Dt——天輪直徑；其它符號同前。Dt≥80d=80Х31=2480mm Dt≥=1200Х2=2400mm根據(jù)計算出的天輪直徑查表3—5選出與之接近的標(biāo)準(zhǔn)天輪直徑和天輪型號， TSH ；T—天輪；S—井上；H—滑動軸承；2500—名義直徑（mm）；17—繩槽半徑（mm）。四、礦井提升機(jī)與井筒相對位置的計算 提升機(jī)對于井筒的相對位置，系根據(jù)卸載作業(yè)方便、地面運(yùn)輸系統(tǒng)的簡化以及設(shè)備運(yùn)行的安全而定。所有這些都應(yīng)在礦井工業(yè)廣場的總體布置中解決。用箕斗提升時，提升機(jī)房位于卸載方向的對側(cè)。（一）井架高度Ｈj井架高度Ｈj由以下幾部分組成Ｈj=Hx+Hr+Hg+ 圖31 提升機(jī)與井筒相對位置圖式中 Hx——卸載高度， Hx＝18m；Hr——容器全高，Hr＝ m此值由容器的規(guī)格表中查得；Hg——過卷高度Hg = Rt——天輪半徑，Rt =。Ｈj=Hx+Hr+Hg+ =18+++= m =35 m （二）滾筒中心線至井筒中提升鋼絲繩間水平距離Ls按經(jīng)驗公式計算 Lsmin≥++D 式中 Ｈj——井架高度，m； D——提升機(jī)滾筒直徑，m。Lsmin≥++D=++=27 m（三）鋼絲繩弦長Lx 式中 Rt——天輪直徑，m： C0——滾筒中心線與井口水平的高差，C0=。= m （四）鋼絲繩的外偏角和內(nèi)偏角《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：最大外偏角和最大內(nèi)偏角均不得超過1176。30′，作單層纏繞時，最大內(nèi)偏角還應(yīng)保證不咬繩。雙滾筒提升機(jī)做多層纏繞時最大外偏角(按纏滿滾筒考慮) = 最大內(nèi)偏角 = 186。B ——滾筒寬度，m；S——兩天輪間距離、S =?！獌蓾L筒內(nèi)支輪之間的間隙，=， Lx——鋼絲繩弦長，Lx=60m。（五）提升機(jī)滾筒的下出繩角對于JK型提升機(jī)，只需檢驗下出繩角β，令其大于15176。就可以了。β值按下式計算 =+= 186。＞15 176。滿足要求。 五、提升設(shè)備的運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)計算（一）提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計算 電動機(jī)轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量md由下式求得 =1450Х20Х20/=9649 Kg 式中 (GD2)d——電動機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪力矩1450Nm2，由電動機(jī)規(guī)格表中查； D——提升機(jī)滾筒直徑，m。則提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量Σm為Σm=Q+2QZ+2pLp/g+2mt+mj+md 式中 Lp——一根提升鋼絲繩總長度，m； =413 m Hc——鋼絲繩的懸垂長度，m；mj =6080 Kg Lx——鋼絲繩的弦長，m；mt=550 Kg 3D——3圈摩擦圈繩長度，m； ——多層纏繩的錯繩用繩長，m，n′＝2～4圈；Σm=Q+2QZ+2pLp/g+2mt+mj+md ＝3000+23800+2413/+2550+6080+9649=30280 Kg。(二)提升加速度的確定 箕斗提升初加速度的確定為了保證提升開始時，空箕斗對卸載曲軌及井架的沖擊不致過大，箕斗離開卸載曲軌時的速度被限制在V0＜，如果箕斗在卸載曲軌內(nèi)的行程為h。，則箕斗的初始加速度 箕斗卸載曲軌行程為h。＝2．13m，新標(biāo)準(zhǔn)系列箕斗的卸載曲軌行程為2．35m，所以初加速度為 故箕斗提升初加速度一般采用0．5m/s2主加速度的確定主加速度是按安全經(jīng)濟(jì)的原則，其大小受《煤礦安全規(guī)程》、減速器強(qiáng)度、電動機(jī)過負(fù)荷能力三個方面的限制。（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、 m/s2；斜井中升降人員的加、 m/s2?！睂ι滴锪系募印p速度規(guī)程沒有規(guī)定，在立井，加、減速度最大不超過1．2 m/s2。 (2) 按電動機(jī)的過負(fù)荷能力來確定。電動機(jī)的最大平均出力應(yīng)大于或等于加速階段實際所需的最大出力，即 式中 Fe——電動機(jī)的額定出力，N； Pe——電動機(jī)的額定功率，KW；——減速器的傳動效率；λ——電動機(jī)過負(fù)荷系數(shù)；∑m——提升系統(tǒng)得總變位質(zhì)量，㎏；==44396 N== m／s2（3）按減速器允許的輸出傳動轉(zhuǎn)矩來確定電動機(jī)通過減速器作用到滾筒主軸上的拖動力矩，必須小于減速器所允許的最大輸出轉(zhuǎn)矩，即 = = m／s2 式中 ——減速器輸出軸最大允許輸出轉(zhuǎn)矩，90000Nm；由提升機(jī)規(guī)格表3—3查得， D——滾筒直徑，m。綜合考慮上述三個條件，取最小者為主加速度= m/s2。（三）提升減速度的確定 提升減速度除了要滿足上述《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定外，還與提升設(shè)備所采用的減速方式方式有關(guān)。 自由滑行減速方式采用自由滑行減速方式時，電動機(jī)已從電網(wǎng)斷開，此時拖動力為0，根據(jù)基本動力方程因減速階段開始時 =H 所以減速度 式中 ——采用自由滑行減速方式時的減速度，m／s2 ； ——減速階段的行程，為35m。== m／s2電動機(jī)減速方式 = m／s2 制動狀態(tài)減速方式 = m／s2 電氣制動減速方式時的減速度為 式中 FZ——電氣制動給出的制動力。選擇加速度= m／s2。 (四)速度圖參數(shù)的計算 計算速度圖參數(shù)，已知提升高度H=413m，最大實際提升速度Vm=，速度圖各主要參數(shù)= m/s178。、= m/s178。、== m/sv4=、h4== m/s等。 下面是箕斗提升六階段速度圖的計算步驟。 卸載曲軌中初加速時間==3s 箕斗在卸載曲軌內(nèi)的行程為h。= m主加速時間== s 主加速階段的行程== m 主減速階段時間= = s 主減速階段行程==