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主立井多绳摩擦提升计算

主立井多绳摩擦提升计算计算依据1、最大班提升量50吨2、最大班上下井人数60人3、矿车型号YFCO.75-6,自重G0=750kg,容积0.75m3,最大载荷1875kg,有效载荷1800kg。

4、提升容器采用3#单层罐笼,(2200x1350),承人15人,自重Q z=4.2吨,最大载荷2.6吨。

5、井深550m一、终端载荷(一)提升物料Q1=Q+Q Z+G0=1875+2600+1800=6275kg(二)提升人员,每人按70kg计算Q2=Q r+Q Z=1050+2600=3650kg二、选择钢丝绳(一)选择主钢丝绳由于终端载荷重6275kg,估计应选JKM-1.85×4(I)E型多绳缠绕式提升机。

其摩擦轮直径D=1850mm。

依据摩擦轮式提升机无导向轮时主导轮直径大于钢丝绳直径80倍且同时大于钢丝绳最粗丝直径1200倍的要求,钢丝绳最大直径为:d=1850/80=23mm。

首绳选取4根,其中半数左捻,半数右捻,选用6V×19(a)+Fc-φ18-1570型(镀锌三角形股),直径18mm,单重P=1.21kg/m,钢丝绳最小破断拉力Qs=168KN,钢丝绳公称抗拉强度σ=1570MPa。

(二)选择尾绳尾绳选取2根,选用6×19+Fc-φ24-1570型普通圆股钢丝绳,直径24mm,单重P=2.12kg/m,钢丝绳最小破断拉力Qs=298KN,钢丝绳公称抗拉强度σ=1570MPa。

同时用圆尾绳旋转连接器做悬挂装置,克服圆股钢丝绳在使用过程中旋转的问题。

三、选择提升机(一)摩擦轮直径D已预选,D=1850mm。

(二)最大静张力F j计算以重车、罐笼在井口位置计算F j=Q1+4pH j+2q(H+H h)=6275+4×1.21×20+2×2.12(550+20)=8788.6(kg)8788.6×9.8/1000=86kN式中:F j 最大静张力Q1 终端载荷6275kgp 主绳每米重量1.21kg/mq 尾绳每米重量2.12kg/mH j 井塔高度H 提升高度,即井深550m;H h 井底轨面至尾绳环高度20m;依据摩擦轮式提升机无导向轮时主导轮直径大于钢丝绳直径80倍且同时大于最大钢丝直径1200倍的要求,选用JKM-1.85×4(I)E井塔式提升机,主导轮直径为1.85m,钢丝绳最大静张力210KN,最大静张力差为60KN,最大提升速度10m/s。

减速器XP800,速比7.35。

选用JS157-6型电机,功率460kW,电压6000v,转速985rpm。

经验证,首绳升降人员时安全系数为9.02>8,满足安全规程的要求。

由于设计提升采用加、减速度为0.75㎡/s,不大于1㎡/s,可以只作静防滑安全系数校验。

经计算该提升机静防滑安全系数为1.81>1.75,满足安全要求。

立井箕斗缠绕式提升计算一、原始数据(一)矿井年产量A=15万t/a(二)工作制度年工作日b r=300天日提升时间14小时(三)矿井最终水平深度H s=531m;(四)卸载水平至井口高度H x=10m;(五)装载水平至井下运输水平高度H z=18m;(六)矿山容重r=2.8(七)电压等级6000v。

二、提升容器的选择(一)经济提升速度提升高度 H=H s +H x +H z =531+20+18=569m经济提升速度 v j =0.4√H=0.4√569=9.54m/s(二)经济循环提升时间加速度a 暂取0.75m/s爬行阶段时间u 暂取10s休止时间θ暂取8s经济的一次循环提升时间为:T J =v j /a+H/v j +u+θ=9.54/0.75+569/9.54+10+8=90.36s(三)一次经济提升量不均衡系数C ,取1.15;富裕系数αf 取1.2;一次经济提升量为:Qj =360014300f J c A T α⨯⨯⨯⨯⨯=1.15 1.2151000090.36360014300⨯⨯⨯⨯=⨯⨯ 1.237t (四)选择箕斗选用小号翻转式箕斗,型号:FJD1.2(2.5),其技术数据如下: 箕斗名义载重量2.5t ;箕斗斗箱有效容积1.2m 3;箕斗自重Q Z =2.3kg;箕斗高度4.1m(五)一次实际提升量Q=vr=1.2×2.8=3.36t(六)所需一次提升时间T '=3600f Br t Q C Aα⨯⨯=360030014 3.362451.14 1.21510000s ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯ (七)所需一次提升速度v'=1/2{a[T'--(u+θ)]-√a 2[T'--(u+θ)]2-4aH}=1/2{0.75×(245-18)-√0.752×(245-18)2-4×0.75×569} =2.76m/s三、提升钢丝绳计算根据国家标准〖重要用途钢丝绳GB8918-2006的有关规定,钢丝绳抗拉强度不得小于1570MPa ,钢丝绳公称抗拉强度选用σb =1770MPa ,井架高度暂取H j =25m钢丝绳最大悬垂长度H c 为:H c=H z+H s+H j =18+531+25=574m钢丝绳每米重量为:P=(Q+Q Z )/(1.1σb /m a -H c )=(3360+2300)/(1.1×17000/6.5-574)=2.46kg/m选用钢丝绳26-6x37s+F c --1770其参数为:直径26mm,破断力395kg,每米重量2.51公斤安全系数校验m=Q q /Q+Q z+p ×H c =49395.54/7284.42=6.8m=6.8≥6.5合格四、 天轮选择地面提升装置:天轮直径为钢丝绳直径的80倍。

26×80=2080mm选天轮直径2500mm ,符合安全规程要求。

五、提升机选择(1) 卷筒的选取① 卷筒直径同天轮直径2500mm② 卷筒宽度的确定卷筒平均缠绕直径D p采用双层缠绕D p =2500+1/2√4×262-282=2522多层缠绕)+(++(+=εππds D n D 4)n Ls H B P i m ⎥⎦⎤⎢⎣⎡' 式中:H —提升高度;L S —钢绳实验长度30米;N m —错动圈数,取3;D i —卷筒直径n '—缠绕层数,取2;ε—钢丝绳圈间距,取2~3mm =54130(34) 2.5032 2.54ππ+++⎡⎤+⎢⎥⨯⎣⎦(26) =1138mm选JK-2.5/20卷扬机,卷筒直径2.5m ,卷筒宽度2.0m ,所选提升机宽度满足要求。

(2) 钢丝绳最大静张力和最大静张力差① 钢绳最大静张力g PsH Qr Q Fo )++=(=(3360+2300+2.51×574)9.81=69658.26N② 钢丝绳最大静张力差j F Q-PsH-Q/2g57428309.8128615.8=⨯-⨯==()(7107.9-2.51)=28615.8N③ 提升速度JK-2.5/20 提升机速度为5m/s电机转速750r/min5.2.6 电动机预选电动机功率估算j KFV 1.15286165N 1.31901000a 10000.9 1.25ρη⨯⨯'=⨯=⨯⨯==190kw暂选用电机Y355L4—8 200kW 6000V743r/min ,待等效力计算后确定转动惯量J =550kg ·m 2质量:1905 kg选择JK 型单绳缠绕式矿井提升机型号:JK-2.5/20卷筒个数:个直径:2.5m宽度:2.0m提升机最大静张力:9000kg提升机最大静张力差900kg钢绳最大静张力:7108kg ∠9000 kg 合适钢绳最大静张力差:2920∠9000 kg 合适提升速度:5m/s速比:20电动机:200kW 合适转速743r/min旋转部分变位质量(除电动机和天轮)机器质量(除电机和电控)绳槽式:kg5.2.7 井架和提升机房配置(1) 井架高度箕斗提升H j =h x +h j +h ch +h gj +41D j =14.5+5.605+4+10+41×3.5 =34.98m取井架高度:40m ,卷扬机房地坪标高比井口标高高2m 。

374372(2) 卷筒中心至提升容器中心距离b min ≥0.6H j +3.5+D=0.6×40+3.5+3.5=31.0m取b=34m(3) 钢丝绳弦长 ()2j 2t xi C H 2D b L -+⎪⎭⎫ ⎝⎛-= =()228.03825.334-+⎪⎭⎫ ⎝⎛- =49.233m(4) 钢丝绳偏角 提升中心距1884mm外偏角:016411756.0233.4921.0884.17.1L 2e s B tg xi 1=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=α α1=56′25″018117929.0233.4921.0884.1L 2e s tg xi 2=-=-=α α2=1°2′17″(5) 钢丝绳仰角xit 1-j 11L D sin R b C H tg +--=-ϕ 233.495.3sin 25.3348.038tg 1-1+--=- =53.15344831°=1ϕ53°9′12″R b C H tg j 12--=-ϕ25.3348.038tg 1--=- ︒=07682234.49=2ϕ49°4′37″5.2.8 提升计算(1) 主井箕斗提升动力学计算箕斗提升运动学计算(五阶段提升) 序号计算项目 计算公式及结果 1 箕斗卸载过程斗框运行距离h 0=4m 2 空箕斗离开曲轨的运行速度V 0=1.5m 3 空箕斗在曲轨上的运行时间 33.55.142V h 2t 000=⨯=⨯=S 4空箕斗在曲轨上的加速度 2000m/s 281.033.55.1t V a === 5 重箕斗进入曲轨的速度V 4=0.5m/s 6 重箕斗在曲轨上的减速度2444s /m 03125.0165.0t V a === 7 重箕斗在曲轨上的减速运行时间 )(S 165.042V h 2t 444=⨯=⨯= h 4=h 0 8 箕斗在曲轨上减速运行距离 m 4165.021t V 21h 444=⨯⨯== 9 箕斗在曲轨外的加速度a 1=0.6m/s 2箕斗提升运动学计算(五阶段提升)序号 计算项目 计算公式及结果10箕斗在曲轨外加速运行时间 ()S 38.106.05.173.7a V V t 11=-=-=最大 11箕斗在曲轨外加速运行距离()()m 904.4738.105.173.721t V V 21h 101=⨯+⨯=⨯+⨯=最大12 箕斗在曲轨外减速度 a 3=0.6m/s 2 13 箕斗在曲轨外减速运行时间()S 05.126.05.073.7a V V t 343=-=-=最大 14箕斗在曲轨外减速运行距离 ()()m 586.4905.12173.721t V V 21h 343=⨯+⨯=⨯+⨯=最大15 箕斗在曲轨外等速运行距离h 2=H-2h 0-h 1-h 3=551.5-2×4-47.904-49.58=446.01m16 箕斗在曲轨外等速运行时间()S 699.5773.701.446V h t 22===最大 17 一次提升时间T 1=t 0+t 1+t 2+t 3+t 4=5.33+10.38+57.699+12.05+16=101.459(S )18 两次提升之间的停歇时间θ=10(S )19 一次提升全时间 T 总=T 1+θ=101.459+10=111.459(S )20 每小时提升次数 h /48.35459.1113600T 3600n 次===21 每小时提升量 5.304×35.48=188.19t/h22 每日提升量 188.19×19.5=3670t/d (15h 提升2823t/d ) 23 每年提升量3670×300=1101000(t/a )提升高度551.5m 时,每天工作19.5h ,每年可以完成110.1万t 矿石的提升量,满足提升能力的要求。

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