【正文】 內(nèi)容：進(jìn)行單繩纏繞式箕斗提升設(shè)備的選型計(jì)算。畫(huà)出速度圖及力圖，提升機(jī)與井筒相對(duì)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(jì)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(dòng)機(jī)功率小，提升效率高，自動(dòng)化程度高。方案設(shè)計(jì)，采用經(jīng)濟(jì)提升速度的方法。取中間值進(jìn)行計(jì)算，即 ；對(duì)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(shí)間： 式中 ——提升加、減速度(開(kāi)始可假定加、減速度相等)； —— 容器爬行階段附加時(shí)間，箕斗可暫取為10s；—— 容器裝卸載休止時(shí)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(cāng)取C=； t—— 日工作小時(shí)數(shù)，取18小時(shí)； b —— 年工作日，取300天；=(3600Х18Х300)=(噸)根據(jù)計(jì)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(xiě)出所選箕斗的型號(hào)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(shí)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(shí)際提升質(zhì)量Q，重新計(jì)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(shí)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(hào)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(lái)進(jìn)行計(jì)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(shí)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(zhǎng)度；對(duì)于立井單繩纏繞式提升鋼絲繩懸垂長(zhǎng)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(jì)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(jì)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(yàn)算選定鋼絲繩的實(shí)際安全系數(shù)： 若不小于規(guī)程規(guī)定，則此繩可用,寫(xiě)出鋼絲繩標(biāo)號(hào): =19，直徑為31 mm, 為1700Ｎ／mm2,鋼絲的韌性Ⅰ號(hào)，光面，右同向捻的鋼絲繩，鋼絲繩標(biāo)號(hào)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(dòng)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(jì)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(duì)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(jì)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(jì)算 =（3000+3800）+==+=根據(jù)上面計(jì)算的D、值在表3——，再進(jìn)行寬度驗(yàn)算。（三）提升機(jī)滾筒寬度的驗(yàn)算滾筒寬度應(yīng)容納以下幾部分長(zhǎng)度的鋼絲繩。（1）提升高度H=330+18=348m。 （2）鋼絲繩試驗(yàn)長(zhǎng)度，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，專門(mén)升降物料用的鋼絲繩，繩的壽命以三年考慮，試驗(yàn)繩長(zhǎng)為30m。（3）滾筒表面應(yīng)保留三圈繩不動(dòng)(稱摩擦圈)，以減輕繩與滾筒固定處的拉力。（+）=24m（4）多層纏繞時(shí)，上層到下層段鋼絲繩每季需錯(cuò)動(dòng)1／4圈，根據(jù)繩子的使用年限，一般取錯(cuò)動(dòng)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(gè)滾筒的寬度為單層纏繞時(shí) = 滾筒的實(shí)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(duì)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(hào)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(duì)應(yīng)的減速比i=20及電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne=980。（五）電動(dòng)機(jī)的預(yù)選采用交流繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)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(guó)礦井提升中廣泛采用的三相交流繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。用于礦井提升的三相交流繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，選用低壓電動(dòng)機(jī)時(shí)，采用6000V的額定電壓等級(jí)。 初選提升電動(dòng)機(jī)的依據(jù)是：電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)數(shù)及電壓等級(jí)三個(gè)方面的要求。估算電動(dòng)機(jī)功率 式中 P′——提升電動(dòng)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(dòng)效率，單級(jí)傳動(dòng)＝； —— 考慮到提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)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(dòng)機(jī) 按上面計(jì)算出來(lái)的P′與ne在電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表中選用JR1486，310KW的電動(dòng)機(jī)。（六）確定提升機(jī)的實(shí)際最大提升速度電動(dòng)機(jī)選出后，轉(zhuǎn)數(shù)確定，提升機(jī)實(shí)際最大提升速度Vm就可以確定。ne為已選出電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)數(shù)，982r／min。由計(jì)算出來(lái)的 =立井升降物料時(shí)，最大提升速度不得超過(guò)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(duì)于地面設(shè)備若鋼絲繩與天輪的圍包角大于90176。時(shí)Dt≥80d 同時(shí)要求Dt≥式中 Dt——天輪直徑；其它符號(hào)同前。Dt≥80d=80Х31=2480mm Dt≥=1200Х2=2400mm根據(jù)計(jì)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(hào)， TSH ；T—天輪；S—井上；H—滑動(dòng)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(duì)位置的計(jì)算 提升機(jī)對(duì)于井筒的相對(duì)位置，系根據(jù)卸載作業(yè)方便、地面運(yùn)輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)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(chǎng)的總體布置中解決。用箕斗提升時(shí)，提升機(jī)房位于卸載方向的對(duì)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(duì)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(guò)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(yàn)公式計(jì)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(zhǎng)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(guò)1176。30′，作單層纏繞時(shí)，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(shí)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(zhǎng)，Lx=60m。（五）提升機(jī)滾筒的下出繩角對(duì)于JK型提升機(jī)，只需檢驗(yàn)下出繩角β，令其大于15176。就可以了。β值按下式計(jì)算 =+= 186。＞15 176。滿足要求。 五、提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)計(jì)算（一）提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計(jì)算 電動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪力矩1450Nm2，由電動(dòng)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(zhǎng)度，m； =413 m Hc——鋼絲繩的懸垂長(zhǎng)度，m；mj =6080 Kg Lx——鋼絲繩的弦長(zhǎng)，m；mt=550 Kg 3D——3圈摩擦圈繩長(zhǎng)度，m； ——多層纏繩的錯(cuò)繩用繩長(zhǎng)，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(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(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷能力三個(gè)方面的限制。（1）《煤礦安全規(guī)程》對(duì)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。”對(duì)升降物料的加、減速度規(guī)程沒(méi)有規(guī)定，在立井，加、減速度最大不超過(guò)1．2 m/s2。 (2) 按電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷能力來(lái)確定。電動(dòng)機(jī)的最大平均出力應(yīng)大于或等于加速階段實(shí)際所需的最大出力，即 式中 Fe——電動(dòng)機(jī)的額定出力，N； Pe——電動(dòng)機(jī)的額定功率，KW；——減速器的傳動(dòng)效率；λ——電動(dòng)機(jī)過(guò)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(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)確定電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器作用到滾筒主軸上的拖動(dòng)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(gè)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(shí)，電動(dòng)機(jī)已從電網(wǎng)斷開(kāi)，此時(shí)拖動(dòng)力為0，根據(jù)基本動(dòng)力方程因減速階段開(kāi)始時(shí) =H 所以減速度 式中 ——采用自由滑行減速方式時(shí)的減速度，m／s2 ； ——減速階段的行程，為35m。== m／s2電動(dòng)機(jī)減速方式 = m／s2 制動(dòng)狀態(tài)減速方式 = m／s2 電氣制動(dòng)減速方式時(shí)的減速度為 式中 FZ——電氣制動(dòng)給出的制動(dòng)力。選擇加速度= m／s2。 (四)速度圖參數(shù)的計(jì)算 計(jì)算速度圖參數(shù)，已知提升高度H=413m，最大實(shí)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(jì)算步驟。 卸載曲軌中初加速時(shí)間==3s 箕斗在卸載曲軌內(nèi)的行程為h。= m主加速時(shí)間== s 主加速階段的行程== m 主減速階段時(shí)間= = s 主減速階段行程==