90KW绞车及钢丝绳验算
绞车提升系数及钢丝绳校验
副井JK-2.5/20E型绞车及钢丝绳提升能力校验编制：审核：科长：主管经理：总工程师：机电动力科二零零九年十月十四日副井JK-2.5/20E型绞车及钢丝绳提升能力校验一、副井绞车提人及提物时最大静拉力计算：已知条件:副井筒长度L0=814M,JK-2.5/20E型提升绞车最大静拉力：90KN,副井筒斜角β=25°,最多提升矿车数量n=5辆，矿车自重600kg，渣重2200kg，所配用钢丝绳6*7-Φ32，每米自重4.0kg，破断拉力729KN,人车型号：XRB15-6/6，首车两辆，尾车一辆，乘人数量41人，每人重量75kg，首车自重2200kg，尾车自重1000kg,支架自重17.5t，平板车自重1.5t。
计算公式：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ)式中；F jm—钢丝绳所受最大静张力，N；n—最多提升矿车数量，5辆；g—重力加速度，取10m/s2；m—提升总长，取814m。
m l--碴重，取2200kg；m z1--矿车自重，取600kg；β1--提升倾角，取25°；（井筒坡度）β2--提升倾角，取7°；（栈桥坡度）m2--提升长度，取764米；（变坡点以下至底弯道）m3--提升长度，取50米；（栈桥长度）p l--钢丝绳自重，取4.0kg/m；f2--摩擦系数，取0.15；f1—阻力系数，取0.015；m a—钢丝绳安全系数。
（1）提物时所需要的最大拉力：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ)=5*10（2200+600）（sin25°+0.015cos25°）+814*4.0*10*(sin25°+0.15cos25°)=140000*0.4362+34188*0.6038=61068+20642.7=81710.7（N）≈82(KN)（2）提人时所需要的最大拉力：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ)=10*（41*75+2200*2+1000）（sin25°+0.015cos25°）+814*4.0*10（sin25°+0.15cos25°)=84750*0.4362+34188*0.6038=36967.95+20642.7=57610.65（N）≈58(KN)（3）提支架时所需要的最大拉力：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ1+f1cosβ1)+m2p l g(sinβ1+f1cosβ1)+m3p l g(sinβ2+ f2cosβ2)=9.8*19000*0.4362+764*4*9.8*0.4362+50*4*9.8*0.1367=81220.44+13063.67+267.932=94552.032（N）≈95（KN）（4）绞车最大提升重量计算：根据公式：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ) 得：m l= [F jm - mp1g(sinβ+f2cosβ)/ (sinβ+f1cosβ)] *n.g- m z1=(90000-13918.6)/0.4362*10-1500=16.3(吨)二、校验钢丝绳安全系数：1、提物时：m a=Q d/ F jm式中：m a—提物时钢丝绳安全系数；Q d—钢丝绳破断拉力。
绞车验算公式及相关参数
绞车验算公式及使用说明
一、绞车验算公式
说明：1、公式中必须填写的数据：绞车最小静张力、斜巷角度、钢丝绳直径、钢丝绳破断力、挂车数、矿车自重、每车载矸重量、钢丝绳单位长度重量、提升钢丝绳长度。
2、公式中斜巷角度a（弧度）由斜巷角度自动转换，不用直接填写。
3、车阻力系数f1、钢丝绳运行阻力系数f2为分别为0.015、0.2。
4、计算结果中钢丝绳所受最大静拉力Wj(KN)必须小于绞车最小静张力、钢丝绳破断拉力；钢丝绳安全系数不小于6.5。
二、钢丝绳和绞车参数
1、钢丝绳重量换算
2、钢丝绳破断拉力
3、绞车参数。
绞车钢丝绳验算公式
绞车钢丝绳验算公式
1.计算工作负载：
绞车的工作负载是指绞车要承受的最大力量。
在验算时，需要考虑所有可能出现的情况，并选择最大的负载作为验算的依据。
工作负载的计算公式如下：
工作负载=负荷重量×安全系数
2.确定钢丝绳参数：
钢丝绳的参数包括钢丝绳的直径和材质。
绞车钢丝绳一般采用钢丝绳芯和钢丝绳绳芯两种类型。
钢丝绳的直径和材质对其承载能力有很大的影响。
钢丝绳芯的承载能力比钢丝绳绳芯高，但是使用寿命较短。
3.验算钢丝绳的承载能力：
钢丝绳的承载能力是指钢丝绳能够承受的最大拉力。
钢丝绳的承载能力一般通过查找相关的钢丝绳规格表来确定。
4.确定安全系数：
安全系数是指工作负载与钢丝绳的承载能力之间的比值。
安全系数一般根据工作环境的要求和使用经验来确定，通常为5
5.验算绞车钢丝绳的使用寿命：
6.确定替换周期：
7.定期检查：
对于绞车钢丝绳验算的具体操作步骤和技巧，可以参考相关的绞车操作手册和验算规范，以确保绞车的安全运行。
同时，需要注意遵守操作规程，正确使用和保养绞车设备，定期进行维护和保养，确保绞车的正常工作。
绞车提升能力的验算
绞车提升能力的验算一.已知条件：1、提升机：型号JTPB-1.2×1P滚筒直径D＝1200mm滚筒宽度＝1000mm绳速V＝2.0m/s电机功率55KW2、最大静张力F＝5850Kg 减速比31.5 F=30KN3、制动直径m＝2.24m4、活塞有效面积A＝138.3cm25、提升绳：型号6×7－Ф24.5－1670 P k＝2.129kg/m Qs＝34500kg6、盘型闸副数87、提升长度：L＝850m L1＝570m α1＝170 L2=280m α2＝2008、最大巷道倾角α=20°9、每钩提车数410、摩擦系数 f1＝0.01 矿车轨道摩擦系数f2＝0.2 钢丝绳与巷道的摩擦系数μ′＝0.35 闸瓦与闸盘的摩擦系数二、提升量校验1.掘进：3×8×2.0×1.5÷0.85=85（个)其中：3—掘进头数8—巷道断面m22—每班进尺1.5—松散系数0.85—装满系数2.回采： 10个3.每班共用矿车数n1=85+10=95(个)4、每提升循环所需时间T g=（0.4L+59）×2=（0.4×850+59）×2=798(S)5、提升能力校验每班提升钩数：G=3600T÷Tg=3600×5÷742=24.2（钩）其中：T=5 每班提物时间每钩提车数：n=24.2×4=96.8>95 取n=4提升能力满足要求 三、钢丝绳校验1、提物时的安全系数Q d =n(Q 1+Q 2)(sina+f 1cosa)=4×（600+1800）×（sin20°+0.01×cos20°）=3373kg其中： Q 1=600kg 矿车自重Q 2=1800kg 装载重量f 1=0.01 矿车轨道摩擦系数m ＝Qs ÷[Q d ＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]=34500÷[(3373+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.96>7.52、钢丝绳安全系数提人时安全系数（按提二节人车计算） Q d1=(Q 3+n 2Q 4+n 3 Q 5)(sina+f 1cosa)=（1756+1903+2×15×70）×（sin20°+0.01cos20°）=2024kg 其中：Q 3=1756kg 头车重量Q 4=1903kg 尾车重量 Q 5=70kg 每人平均重量 n 2=１尾车数量 n 3=30载人数m ＝Qs ÷[Q d1＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(2024+850×2.129(sin20+0.2cos20))=11.5＞93.提综采支架综采支架重量9130kg 平盘车重量 1000kgQ d2=( 9130+1000)(sina+f 1cosa)= 10130×（sin20°+0.01cos20°）=3559kg m ＝Qs ÷[Q d2＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(3559+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.63＞7.5 钢丝绳满足要求四、钢丝绳在滚筒上缠绕层数Kc ：《煤矿安全规程》409条规定，斜井升降人员和物料的缠绳不超过两层，升降物料的不超过三层，按缠绕两层计算滚筒宽度：B=())()d (4330εφππ+++++Dg KcDg L =)25.24()0245.02(22730850++⨯++ππ=1780mm 其中：Kc=2 缠绕层数ε=2 绳间间隙 滚筒满足要求 五、最大静张力校验Fz=Q d1+LP k (sin α+f 2cos α)=3373+2.129×850（sin20°+0.2cos20°）=4332kg ＜5850kg 满足要求 六、电机功率验算N=η102.15.1v Fz =85.0102 3.0332415.1⨯⨯⨯=172KW 七、静力矩计算M j ＝9.8｛〔n （Q 1+Q z ）+P K L 〕sina-〔n(Q 1+Q z )f 1+P k Lf 2〕cosa ｝×2D ＝9.8×｛（9600+2.129×850）sin20-（9600×0.01+2.129×850 ×0.2）cos20｝×22＝34026N.M八、制动力矩计算：M z ＝3 M j ＝3×34026＝102077N.M 九、制动减速度自然减速度Ac ＝g （sina+fcosa ）=9.8×(sin17+0.015cos17)=3.44 m/s 2 变位重量∑G ＝n(Q 1＋Q 2)＋P k L k ＋G d ＋G t ＋G j＝4×(1800＋600)＋2.129×（850＋30＋7п×2.5）＋14584＋358＋7653＝34186kg L K :钢丝绳总长度 G d :电机变位质量 G t ：天论变位质量 G j ：提升机变位质量1.上提重载： a zx =()()49.328.218634402632077102.2j =⨯+=+∑DM M M Z m/s2a zx ＞Ac 不符合要求 采用二级制动 一级制动力矩计算：a zx )cos (sin 3.0a f a g +≥＝0.3×9.8×（sin20+0.01cos20） ＝1.03m/s 2取a zx ＝1.05 m/s 2M z1＝j 1zx 2a M D G +••∑ ＝34186×1.05×228.2+34026＝74947N.M验算上提重载： a zx =()()8.228.2341863402674947221j =⨯+=•+∑DG M M Z m/s2a zx ＜Ac 满足要求2.下放重载：a zx =()()75.128.23418634026102077221j =⨯-=•∑DG M M Z －米/秒＞0.3A C =0.3×3.44=1.03m/s2满足要求十、动力矩计算：每一制动缸产生的正压力P 1=a 2.431002381340.9535.014.11002102077MP nAR M Z＝＝。
II84轨道配75KW及90KW绞车验算
Ⅱ84轨道绞车JYB-60×1.25提升能力核算(90KW绞车)(1)、绞车技术参数：牵引力：≤60KN 卷筒规格：Ø710×800mm容绳量:850m 钢丝绳直径：6×19-ø24.5mm破断拉力总和：416.88KN 抗拉强度：1670MPa P=2.129kg/m(每米钢丝绳的重量 )斜巷长度：780m 斜巷倾角：9°1 千克力(Kgf )=9.8N 1吨力=1000千克力(Kgf )=9.8KN60kN=6122千克力(Kgf )(2)、牵引力的校核(按大件车19吨来考核)Q=19吨（大件车最大重量）f1=0.015（矿车运行的摩擦系数） f2=0.15（钢丝绳对地的摩擦系数）L=780米（斜巷的长度）F牵＝Q（Sina＋f1Cosa）＋PL（Sina＋f２Cosa）＝1.9×104×（Sin9°＋0.015×Cos9°）＋2.129×780×（Sin9°＋ 0.15×Cos9°）＝1.9×104×（0.156＋0.015 ×0.987）＋ 2.129×780×（0.156＋0. 15 ×0.987）＝1.9×104×0.171+504.91＝3753.91KgfJYB-60×1.25绞车的牵引力为6122Kgf＞3753.91Kgf，满足要求。
(3)、钢丝绳强度校核该JYB-60×1.25绞车配绳型号为为6×19-φ24.5，φ24.5钢丝绳破断力为41688Kgfn＝Q破／F牵=41688 Kgf／3753.91 Kgf＝11.1＞6.5故配绳满足要求。
(4)、故JYB-60×1.25绞车配6×19-ø24.5mm钢丝绳满足II84轨道提升需求。
绞车钢丝绳验算
一、钢丝绳最大静张力验算：
1、查手册6x19钢丝绳技术参数为：
钢丝绳参考重力为1218N/100m；
当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=138500N;
当钢丝绳公称抗拉强度为1700N·mm-2时钢丝绳破断力总和为199500N;
2、已知斜井倾角α=15度；斜井长度L=260米；一次提升有效载重量Q=1800kg；矿车自重Qz＝650kg；钢丝绳每米重量P＝1218N/100m；矿车运动阻力系数f1＝0.01；钢丝绳沿拖轮和底板运动时的阻力系数f2＝0.2；设一次提升3辆矿车。
3、提升机实际最大静张力计算
根据公式：
Fjmax＝n（Q+Qz）（sinα+ f1 cosα）+PL（sinα+ f2 cosα）=3（1800+650）（sin150+ 0.01 cos150）+1218/10×260/100
（sin150+ 0.2 cos150）
=3×2450（0.26+0.01×0.97）+316.68（0.26+0.2×0.97）
=7350×0.2697+316.68×0.454
=1982.3+143.78
=2126.1kg
取当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=199500N＝19950kg
钢丝绳安全系数m= Fs/Fjmax
=19950/2126.1
=9.3＞6.5
因此选用直径φ18.5的钢丝绳可以提升3辆矿车。
绞车验算公式
绞车自动验算公式绞车验算公式：1. )f1cos m2)(sin (m1)f2cos MpL(sin -Fmax αααα+++=N )2(sin )cos 1)(sin 21(ααααxos f MPL f m m N QPMa ++++=JD-11.4基本参数：Fmax=10000kg 、mp=0.5412kg 、Qp=9730kg 、ma=6.5、m1+m2=2400kg 、f1=0.015、f2=0.2、a=、L ＝150m 。
公式：N=(1000-0.5412*150*(sin(4)+0. 2*cos(4)))/(2400*(sin(4)+0.015*cos(4)))Ma=9730/ (2*2400* (sin(4)+0.015*cos(4))+0.5412*200* (sin(4)+0. 2*cos(4)))JD-25基本参数：Fmax=1800kg 、mp=0.8457kg 、Qp=15200kg 、ma=6.5、m1+m2=2400kg 、f1=0.015、f2=0.2、a=、L ＝400m 。
公式：N=(1800-0.8457*200*(sin(6)+0. 2*cos(6)))/(2400*(sin(6)+0.015*cos(6)))Ma=15200/ (3*2400* (sin(6)+0.015*cos(6))+0.8457*200* (sin(6)+0. 2*cos(6)))JD-40基本参数：Fmax ＝2500kg ；M1+M2=2400kg;f1=0.015;f2=0.2; 6分绳mp=1.218kg/m ；p=19950,a=17.5度，L ＝400米。
N=(2500-1.218*100*(sin(13.3)+0. 2*cos(13.3)))/(2400*(sin(13.3) +0.015*cos(13.3)))JD-55基本参数：Fmax ＝4000kg ；M1+M2=2400kg;f1=0.015;f2=0.2; 7分绳mp=1.64kg/m ；Qp=269000N,a=17.5度，L ＝400米。
绞车验算公式
校核公式：Qj=Q0g (sinθ+f1cosθ)+PLg(sinθ+f2cosθ)公式中：Qj—切点处最大静张力—绳端载荷（ZF2400-16/24型液压支架和平板车重量，共计9t）Qθ—轨道倾角f1—滚动摩擦系数（提升容器运动的阻力系数），取0.015f2—钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数，取0.2P—钢丝绳每米重量L—钢丝绳的有效运输长度g—重力加速度，取9.8m/s2钢丝绳安全系数校核：M=σ/QjM—钢丝绳安全系数（≥6.5）σ—钢丝绳破断力说明：根据运输距离和巷道坡度情况，上巷无极绳绞车选用JWB-55J型绞车，选用Φ21.5mm、的钢丝绳，现对绞车运输条件下进行验算：JWB－55J型无极绳绞车使用Φ21.5mm的钢丝绳，绞车最大牵引力为80kN，钢丝绳破断力为282kN，钢丝绳每米自重1.71kg，最大牵引速度为1.27m/s，无极绳绞车运输线路巷道坡度最大为10°，最大运输距离560m，按最大提升一台液压支架的重量(液压支架和平板车总重9t)进行验算。
以上数据代入公式：g(0.015cosβ+sinβ)g+2μpRgLQ=QQ=9×9.8×(sin10°+0.015cos10°)+0.00171×(560×2)×9.8×(sin10°+0.2cos10°)=23.6kN<80kNM=282÷23.5=12电动机功率验算P≥Q*V/(1000*η)=23.6×1000×1.27/850=35.3kWP=55kW＞35.3kW 电动机功率满足要求。
根据以上验算，可以确定该无极绳绞车及钢丝绳均能满足运输要求。
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一、90KW绞车及钢丝绳验算：
1、串车提升时的验算
（1）根据绞车的牵引力确定串车的矿车数
a 矿车货载荷：Q=Km. V.rg
式中：Km --矿车装满系数，取0.85
V --矿车容积，3.3m3
rg –砼容重，取1670Kg/ m3
C20砼每立方米重量386 Kg（水泥）：572 Kg（砂子）：1272 Kg （石子）=2230 Kg
则：Q=0.85×3.3×2230=6260(Kg)
b 每矿车货载荷与矿车自重之和Q0
Q0 =Q+QZ=6260+1315=7580（Kg）
C 每串车的矿车数n
公式：n=Fy/[ Q0 (sinα+f1.cosα)]
=6000/[7580×(sin130+0.01×cos130)]
=3.4(辆) 考虑钢丝绳强度取2辆
2钢丝绳安全系数校核
m= Qd /[ n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb] =30770/[2×7580×(sin130+0.01×cos13○)+2.0×(sin13○+
0.175×cos130) ×900]=7.3>mα=6.5 满足要求
即钢丝绳最大牵引重量为15160 Kg
3绞车强度验算
F= n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb =2 ×7580（sin13○+0.01×cos13○）+(sin13○+
0.175×cos130) ×900×2.0
=4200< Fy =6000 满足要求
上述公式中：
Psb --钢丝绳单位重量：2.0Kg/m
JB --钢丝绳公称抗拉强度 1570Kpa
f1--矿车运行阻力系数：0.01
f2--钢丝绳运行阻力系数：0.175
L--提升长度：900m
Qd –ф24.5钢丝绳破断拉力：出厂合格证标注为307.7KN Fy—绞车牵引力：60KN
α—提升最大倾角
二、55KW绞车及钢丝绳验算：
1、串车提升时的验算
（1）根据绞车的牵引力确定串车的矿车数
a 矿车货载荷：Q=Km. V.rg
式中：Km --矿车装满系数，取0.85
V --矿车容积，3.3m3
rg –砼容重，取1670Kg/ m3
C20砼每立方米重量386 Kg（水泥）：572 Kg（砂子）：1272 Kg （石子）=2230 Kg
则：Q=0.85×3.3×2230=6260(Kg)
b 每矿车货载荷与矿车自重之和Q0
Q0 =Q+QZ=6260+1315=7580（Kg）
C 每串车的矿车数n
公式：n=Fy/[ Q0 (sinα+f1.cosα)]
=3000/[7580×(sin130+0.01×cos130)]
=1.7(辆) 考虑钢丝绳强度取1辆
2钢丝绳安全系数校核
m= Qd /[ n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb] =19950/[1×7580×(sin130+0.01×cos13○)+1.2×(sin13○+
0.175×cos130) ×900]=8.1>mα=6.5 满足要求
即钢丝绳最大牵引重量为7580 Kg
3绞车强度验算
F= n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb =1 ×7580（sin13○+0.01×cos13○）+(sin13○+
0.175×cos130) ×900×1.2
=2455< Fy =3000 满足要求
上述公式中：
Psb --钢丝绳单位重量：1.2Kg/m
f1--矿车运行阻力系数：0.01
f2--钢丝绳运行阻力系数：0.175
L--提升长度：900m
Qd –ф18.5钢丝绳破断拉力：出厂合格证标注为19950 Kg
Fy—绞车牵引力：30KN
α—提升最大倾角
三、由上式计算可知:
1、90KW绞车可牵引满载C20砼的3.0T矿车2辆。
绞车允许最大牵引重量为15160Kg。
2、55KW绞车可牵引满载C20砼的3.0T矿车1辆。
绞车允许最大牵引重量为7580Kg。
90KW、55KW绞车
提升能力及钢丝绳验算
大雁矿建公司白音华项目部
2009-10-26。