篇第五章礦井提升運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)(參考版)
2025-05-16 22:28本頁(yè)面
【正文】 ? 單容器平衡錘提升系統(tǒng)的動(dòng)力方程式為： ?顯然，上式中的 ∑m應(yīng)根據(jù)本系統(tǒng)特點(diǎn)來(lái)計(jì)算，至于拖動(dòng)力變化規(guī)律及數(shù)值大小，可根據(jù)上式確定。根據(jù)這一原則求出 Qp： QgxHqpgF zjz ??????? )2)(()(QgxHqpgF zpjp ??????? )2)(()(2Qzp ??(567) (569) (568) ? 專(zhuān)門(mén)提升貨載的提升設(shè)備 ， 若采用罐籠時(shí) ， 上式Qz還包括礦車(chē)自重 。 兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)缺點(diǎn)？ Qp Qp ? 當(dāng)提升重容器下放平衡錘時(shí)，單容器平衡錘系統(tǒng)的靜阻力 Fjz為： 式中： Qp為平衡錘質(zhì)量， kg。 多繩摩擦提升設(shè)備若服務(wù)于 多水平 時(shí) ， 也常采用單容器平衡錘系統(tǒng) 。 其中一套若僅運(yùn)送矸石或人員 ， 且任務(wù)不重時(shí) ， 可以采用單容器平衡錘提升系統(tǒng) 。 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定副井必須設(shè)有電氣制動(dòng) 。 對(duì)于多繩摩擦提升 系統(tǒng) ，p， q可理解為代表多根鋼絲繩每米重力； (2) t1階段拖動(dòng)力可正可負(fù)或近于零 。 由于 qp， Fj為上斜直線 。 下放過(guò)程中拖動(dòng)力的變化規(guī)律及數(shù)值大小以及功率圖的變化規(guī)律等均用前述方法，此處只給出該系統(tǒng)的工作圖，如圖 59所示。 若設(shè) ?＝ pq， 則上式應(yīng)為: )2)(()2()2)((xHqpQkQgxHqpQgFFF xsj???????????? ?)2()2( xHQkF j ?????(564) (565) ? 下放貨載時(shí)的動(dòng)力方程式為： 式中： k為礦井阻力系數(shù)，罐籠提升設(shè)備， k=。 dj FFF ???? maFd)2()2( xHQkF j ???????????? maxHQkF j )2()2(? 重容器 靜阻力為負(fù)值 t1階段拖動(dòng)力可正可負(fù) 減速階段需要電氣制動(dòng)力 ? 下放貨載時(shí) ， 有益載荷 Q不再出現(xiàn)于上升端鋼絲繩靜拉力 Fjs內(nèi) ， 而應(yīng)包括在下放端鋼絲繩靜拉力 Fjx內(nèi) 。 (二 )加速階段速度接直線變化 ， 重尾繩且下放貨載 ? 對(duì)于多繩摩擦提升設(shè)備 ， 由于鋼絲繩選型難以實(shí)現(xiàn) p = q而形成 q p時(shí) ， 即為重尾繩系統(tǒng) 。 ? 本系統(tǒng)的 特點(diǎn) 是： (1)在整個(gè)提升過(guò)程中 ， 拖動(dòng)力雖有變化 ， 但與無(wú)尾繩系統(tǒng)相比 ， 拖動(dòng)力變化幅度小 ， 電動(dòng)機(jī)容量有可能適當(dāng)減??； (2)副井罐籠不能采用過(guò)大的減速度 ， 減速階段拖動(dòng)力往往可能為正值 ， 這時(shí)要采用電動(dòng)機(jī)減速方式； (3)與加速階段速度按直線變化的提升系統(tǒng)相比較 ， 由功率圖可以看出 ， 削去加速階段的尖峰負(fù)荷 ， 對(duì)電網(wǎng)容量較小的礦井是有利的 。 現(xiàn)僅以?xún)衫M(jìn)行研究 。 二 、 罐籠提升設(shè)備所需拖動(dòng)力的變化規(guī)律及計(jì)算 副井罐籠提升設(shè)備有上提和下放貨載兩種情況 。 (4)將提升系統(tǒng)的速度圖 、 加速度圖 、 拖動(dòng)力圖及功率圖畫(huà)在一起 ， 稱(chēng)為提升設(shè)備的工 作圖 ， 如圖 57所示 。 (3)利用公式 P=Fv/1000可求出各階段提升機(jī)卷筒軸上所需功率的變化規(guī)律和大小 。 在整個(gè)提升過(guò)程中 ， 拖動(dòng)力變化幅度很大 ， 拖動(dòng)力圖是計(jì)算電動(dòng)機(jī)等效容量的依據(jù) 。 ????????00020)2(02/maxHpk Q gFtttax?主加速階段： ?等速階段： ?減速階段： )222(00102210tvhhHpk Q gFtttvhhxamm???????????)2222(00432104443210tvhhhhHpk Q gFtttvhhhhxa???????????????? 爬行階段： ? 停車(chē)階段 分別為 為了清楚地說(shuō)明問(wèn)題，將各階段的靜阻力、拖動(dòng)力變化規(guī)律與速度圖、加速度圖畫(huà)在一起，如圖 57所示。 ? 初加速階段： a=a0 上式前兩項(xiàng)為 Fj的變化規(guī)律。 第三節(jié) 提升設(shè)備所需拖動(dòng)力的變化規(guī)律及計(jì)算 一 、 箕斗提升設(shè)備所需拖動(dòng)力的變化規(guī)律及計(jì)算 以加速度為常量且不帶尾繩的系統(tǒng)為例 ，分析拖動(dòng)力的變化規(guī)律及計(jì)算 。 式中： Hg為容器過(guò)卷距離， m；為尾繩環(huán)高度，常令 Hh=， S為兩提升容器中心距， m。 dtjpz GGGpLggG ?????? 222(564) ? Lp可用下式求出： 式中： Hc為鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度， m； Dt為天輪直徑， m； Lx為鋼絲繩弦長(zhǎng)， m； (3+n′)為摩擦圈及多層纏繞時(shí)錯(cuò)繩用的鋼絲繩圈數(shù)； 30為鋼絲繩試驗(yàn)長(zhǎng)度， m。 ?提升設(shè)備總變位質(zhì)量 ， 若以變位重力 G表示時(shí) ， 應(yīng)寫(xiě)成 : gGm ??對(duì)于纏繞式提升設(shè)備，變位重力 G應(yīng)為： 式中： Gj為提升機(jī)全部旋轉(zhuǎn)部分變位到卷 筒圓周處的變位重力 (包括減速器 )； Gt為每個(gè)天輪變位至卷筒圓周處的變位重力， N； Lp為一根提升鋼絲繩全長(zhǎng) 。 因此 ， 必須預(yù)選電動(dòng)機(jī) 。m2； D為卷筒直徑， m； i為減速比。 ? 正確的變位原則應(yīng)該保持變位前后動(dòng)能相等 。 設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量變位至卷筒圓周后以md′表示 ， 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jd′應(yīng)為： 式中： Md為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量； R為卷筒半徑 。設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 Jd，旋轉(zhuǎn)角速度為ωd，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，具有的動(dòng)能 Ej應(yīng)為： 21 21ddJE ??? (547) 參考圖 56，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可表示成 : 式中： md為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量； r為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)半徑 ， 即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 質(zhì)量集中點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸的距離 。 由理論力學(xué)得知。 它們 需要變位 。 因此 ， 這些部分 無(wú)需變位 。 ? 做直線運(yùn)動(dòng)的設(shè)備 是：提升容器 、 容器內(nèi)有益載荷 、 提升鋼絲繩和尾繩 。為了防止尾繩扭結(jié)，可在繩環(huán)處安裝擋板或擋梁。 ?尾繩 一般多選用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩或扁鋼絲繩。 為了防止摩擦提升機(jī)與提升鋼絲繩產(chǎn)生滑動(dòng) ， 均帶有尾繩 ， 同時(shí)克服了靜力不平衡系統(tǒng)的缺點(diǎn) 。 這時(shí) ， 采用纏繞式提升機(jī) 。 但不用尾繩 ， 將使 系統(tǒng)簡(jiǎn)單且降低設(shè)備費(fèi) 。 但在提升接近終了時(shí) ， 由于 Fj很小
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