JD-40绞车选型计算
绞车选型计算
十矿斜坡运输绞车选型计算一、说明：1.根据我矿实际情况,现所使用1.6米以下绞车型号一般为JD-11.4、JD-25、JD-40和JD-55四种。
2.根据提升能力一般提升矿车数量为：根据实际情况，我矿所使用载重工具一般为1吨矿车，车轮直径Φ300mm，轨距600mm，轴距550mm,外型尺寸2050×880×1150mm,重量638kg，则根据公式计算绳端荷重为：Q0=Q车+Q载可得各型号绞车绳端载重量二、相关参数：使用地点相关参数：使用地点：使用地点斜巷最大倾角（α）度，斜巷长度（L）m；绞车绳端载荷（矿车自身重量+载荷的质量）（G）kg；三、选型计算1、实际提升时最大静拉力Q j =n·G·g（sinα+f1cosα）+P·L·g（sinα+f2cosα）式中: n：串车的数量G：绳端载荷（矿车自身重量+载荷的质量），kgg ：重力加速度，9.8m/s 2 a ：斜巷最大倾角，f 1：提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，f 1=0.01~0.02； f 2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，f 2=0.15~0.2； P ：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m ； L ：使用地点斜巷长度，m 。
2.选择斜井提升钢丝绳的型号为012(sin cos )(sin cos )bQ f P L f g m θθσθθρ+≥-+式中 P: 钢丝绳每米重量（kg/m ）；Q 0: 绳端荷重； Θ: 坡度；f 1: 提升容器运动的阻力系数：（f1=0.01－0.02）；f 2: 钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数：（f2=0.15－0.2）；b σ: 钢丝绳钢丝的公称抗拉强度；g: 重力加速度：g=9.8m/s 2 ； m: 钢丝绳的安全系数；ρ: 钢丝绳的密度；（注：我矿一般使用的是6×19的钢丝绳，其密度为9450kg/m3）L: 钢丝绳的倾斜长度；四、绞车选型验算： 1、绞车牵引力：F （绞车额定牵引力） > Q j （实际提升时的最大静力） 经验算，绞车额定牵引力>，实际提升时最大静拉力，故可选用型号为 的绞车。
绞车选型计算和钢丝绳选型计算
小绞车和钢丝绳选型计算一、钢丝绳选型首先需要确定小绞车运输的现场条件，运输距离L （百米），运输轨道的最大坡度α，提升货载Q 0（千克）（如图1）由于钢丝绳在工作过程中受多种应力的作用，如静应力、动应力、弯曲应力、扭转应力、接触应力、挤压及捻制应力等等，这些应力的反复作用将导致钢丝的疲劳断裂。
《煤矿安全规程》规定：根据其工作中所承受的最大静拉力和钢丝绳最小破断力总和计算，使它具有一定的安全系数。
因此有Q j ≤mF h ……………………………………① 式中 Q j ———最大静拉力，N ；F h ———钢丝绳最小破断力总和，N ；m ———钢丝绳安全系数。
假定钢丝绳的单位长度近似重量为M，这时A点承受的最大静拉力为：Q j=gML（sinα＋ƒ2cosα）+ g Q0（sinα＋ƒ1cosα）…②式中 g——重力加速度，m/s2；ƒ1——提升容器运动阻力系数（0.01—0.015）；ƒ2——钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数，钢丝绳全部支撑在托辊上时取0.15～0.2，局部支撑在托辊上时取0.25～0.4。
由GB/T8919第4.3.1条知：M＝Kd2……………………………………………………③式中 d——钢丝绳公称直径，mm；K——钢丝绳的重量系数，Kg/100m*mm2（K值见GB/T8918表5和GB/T16269表3）。
将③代入②可得：Qj= g Kd2L（sinα＋ƒ2cosα）+ g Q0（sinα＋ƒ1cosα）…④根据GB8706－88《钢丝绳术语》第15.2.1条和GB/T8918第5.3.1条，钢丝绳的最小破断力（理论计算的钢丝绳破断力最小值）的计算公式为：F0＝K’* d2*R0…………………………………………⑤式中 F0——钢丝绳最小破断力，N；d——钢丝绳公称直径，mm；R0——钢丝绳（或钢丝）公称抗拉强度，MPa；K’——某一指定结构钢丝绳的最小破断力系数（可查GB/T8918表5 和GB/T16269表3 ）根据GB/T8918第5.3.2条，钢丝绳最小破断力总和可用以下公式表达： F h =K h F 0…………………………………………⑥式中 K h ——破断力换算系数（其值见GB/T8918表14～表31下注和GB/T16269表3的K ’1）将⑤代入⑥得：F h = K h * K ’* d 2*R 0…………………………………⑦将④和⑦代入①得：g Kd 2L （sin α＋ƒ2cos α）+ g Q 0（sin α＋ƒ1cos α）≤m R d K K h 0*'**2 化简可得：d ≥)cos (sin ')cos (sin 2010a f a KL gmR K K a f a Q h +-+…………………⑧ d ≥22.4mm 取d=23mm 钢丝绳最小钢丝破断力总和为335.2KN ，选择了钢丝绳以后，由于最大静拉力与钢丝绳最小钢丝破断力总和是已知的，因此可用①式的变形后的公式对安全系数进行校验，即：jh Q F ≥m,符合要求。
绞车及钢丝绳验算
绞车及钢丝绳验算：根据施工提料需要，对F48探巷JD-4.0绞车进行绞车验算。
牵引力计算公式：Fmax=n（W物重＋W车重）×（SINα＋U1COSα）＋W绳重×（（SINα＋U2COS α）其中：n――绞车所提车辆数α――为斜巷最大坡度U1――为车轮与轨道之间的摩擦系数，U1――0.007～0.02，一般取0.015 U2――为钢丝绳与地辊之间的摩擦系数，一般U2＝0.2W绳重＝每米钢丝绳的重量×所需钢丝绳的长度F48探巷选用JD-4.0绞车，18.5mm的钢丝绳，公称抗拉强度1570Mpa，钢丝绳最小破断力总和为21.914吨。
巷道长度850m，最大角度15°。
预计提升两辆重车，牵引力计算：Fmax=W两辆重车×（SINθ＋U1COSθ）＋W绳×（SINθ＋U2COSθ）＝7.78×1000×（SIN15°＋0.015COS15°）＋（121.8÷100）×850×（SIN15°＋0.2COS15°）＝2595.9千克≈2.6吨<4吨故绞车可以选用JD－4.0的绞车，斜巷提升安全系数大于6.5。
21.914÷2.6＝8.4＞6.5，故钢丝绳可以选用直径为Φ18.5mm根据以上计算，所选绞车及钢丝绳型号满足提升要求。
(7)绞车及钢丝绳选型：根据牵引力选用绞车，确定钢丝绳。
E121301胶带顺槽外段最大坡度5°，根据JD-2.5绞车容绳量设计绞车一次服务巷道施工长度不超过400米，预计提升两辆重车，计划选用钢丝绳直径为Φ18.5mm，公称抗拉强度1570Mpa，钢丝绳最小破断力总和为21.914吨。
牵引力计算：Fmax=W两辆重车×（SINθ＋U1COSθ）＋W绳×（SINθ＋U2COSθ）＝7.78×1000×（SIN5°＋0.015COS5°）＋（121.8÷100）×400×（SIN5°＋0.2COS5°）＝932.49（千克）≈0.93吨<2.5吨故绞车可以选用JD－40KW的绞车，斜巷提升安全系数大于6.5。
绞车计算公式
安装地点 地面工广煤山 安装时间 6×19-Ф 绞车型号 JD-40 钢丝绳型号 18.5mm 机电科 巷道坡度图： 安监处 挂车数 1辆 安装单位 运搬工区 绞车及钢丝绳选型计算：
⑴提升最大牵引力计算 F=（G1+G2）sin α +f1+f2 式中：F：单钩提升最大牵引力，kg G1：矿车总重，G1=n（GC+GZ）=1×(780+3060)=3840kg n：一次提升数，1 个 GC:矿车自重，780kg GZ：矿车载重，GZ=k1k2ρ 料 V=0.9 × 1.25 × 1600 × 1.7 =3060kg k1 ：矿车装满系数， 0.9 k2 ：矿车不均匀系数， 1.25 3 ρ 料：矸石堆积密度， 1600kg/m 3 V：矿车容积，1.7m G2：提升钢丝绳重量，G2=Ps× L=1.22 × 26=31.72kg Ps ：钢丝绳单位长度重量， 1.22kg/m L ：提升距离， 26m f1：矿车运行阻力，f1=μ 1G1cos α =0.02× 3840 × cos20 ° =72.192kg α ：矿车爬坡坡度，20° μ 1：矿车运行阻力系数，取 0.02 f2：钢丝绳运行阻力，f2=μ 2Lpscos α =0.2× 26 × 1.22 × cos20 ° =5.96kg μ 2：钢丝绳运行阻力系数，取 0.2 综上：最大牵引力 F=（G1+G2）sin α +f1+f2 =（3840+31.72）× sin20 ° +72.192+5.96 =1394.54kg ⑵绞车提升能力验算 F=1394.54＜3000，即绞车牵引力大于单钩提升最大牵引力，JD-40 绞车满足提升要求。 ⑶钢丝绳安全系数：m=21900÷1394.54=16.16＞6.5，钢丝绳满足 提升安全需要。 经验算， 并结合现场翻煤条件确定： 煤山翻煤采用 JD-40 绞车一次提 升一车煤在煤山坡度为 20°时，满足提升安全需要。
绞车选型计算
一、绞车的选型与计算1、JD－40（A）绞车参数：（1）已知参数：倾角α1＝15˚最大值，提升距离L1＝92m，矿车连接器强度PC＝60KN。
根据斜巷施工参数，提升初选JD－40（A）调度绞车，绞车启动器为QBZ－120N型；绞车负荷线均选用3×25＋1×10普通橡套电缆。
（2）根据《JD－40（A）调度绞车使用说明书》提供技术数据：卷筒直径Φ1＝620mm，容绳量L1＝500m，钢丝绳直径Φ1＝18.5mm，最大静张力F1max ＝25KN，绞车牵引力F1牵＝25000N，最大绳速V1max＝1.45m/s；电动机型号YBJ－40，电机功率P1＝40KW，电压U＝660V／380V，转速n1＝1470r／min。
JD－40（A）调度绞车钢丝绳（根据运输距离及其它条件）选择6×19＋FC型钢＝195KN，强度P1丝绳：其绳径为18.5mm，q1＝1.218kg/m，钢丝破断拉力F1破＝1670Mpa，钢丝直径δ1＝1.2mm。
2、校验钢丝绳安全系数（1）钢丝绳的最大静拉力：F1max＝n(Q1＋Q2)g(sinα＋f1cosα)＋q1L1g(sinα＋f2cosα)＝3(600＋1600)×9.8×(sin15°＋0.015×cos15°)＋1.218×92×9.8×(sin15°＋0.3cos15°)＝18279.9 N提升距离：L1＝92m巷道倾角：a1＝15°（最大值）绞车牵引力：F1牵＝25000N容绳量：L1＝500m（钢丝绳直径为18.5mm）钢丝绳净重：q1＝1.218 Kg/m钢丝绳强度：P1＝P2＝1670MPa总破断拉力：F1破＝195KN矿车自重：Q1＝600Kg矿车载重：Q2＝1600Kg矿车与轨道摩擦系数：f1＝0.015钢丝绳的摩擦系数：f2＝0.3矿车数：n＝3安全系数M＝F1破÷F1max＝195000÷18279.9＝10.7＞6.5符合《煤矿安全规程》规定（2）容绳量校核：提升长度为L1＝92m、L1＜L；经过验算说明所选钢丝绳完全满足施工需要。
煤矿40kw绞车钢丝绳选型校验计算书
JD-40绞车校验结果一、钢丝绳校验：经计算JD-40绞车，在斜巷长度260米，斜度150下山使用18.5钢丝绳提升3量矿车，满足要求。
二、提升能力计算每小时走6钩，运输18个重车。
每班可运输108车。
三、25kw绞车提升能力计算每小时走4钩，运输8个重车。
每班可运输48车。
详细计算过程如下：40kw绞车钢丝绳选型校验一、JD-40型（40kw）绞车主要技术参数：二、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。
绞车的选型及验算
绞车选型验算概述：矿业271队即将施工的1212(1)进料联巷，因出矸要求需在－490m西翼回风石门斜巷上口车场安装一部40KW绞车，用Ф18.5的钢丝绳为斜巷提升钢丝绳，此斜巷的长度为40m，坡度为20o，用一次拉两重车出货，绞车及钢丝绳选型验算如下：1、提升负荷重Q (单位：kg)Q=Z×K×V×λ式中：Z—矿车数目 Z＝2K—矿车装满系数坡度≤20o K=1V—矿车矿车容积取1.7m3λ—矸石松散系数，取1600kg/m3由上式计算可知 Q＝5440kg(单位：kg)2、钢丝绳端部荷重QoQ o=(Q＋ZQ1) (sinα+f1cosα)—矿车自重，取974kg式中：Q1α—斜巷坡度，单位：度f—矿车运行阻力系数，取0.0151由上式可知Q o＝2630kg3、钢丝绳单位长度重量P S＝(Q＋ZQ1) (sinα+f1cosα)/110s B/m a-L(sinα+f2cosα)式中：s B—钢丝绳公称抗拉强度，取170kg/mm3m a—规定的安全系数，取6.5L—斜巷最大长度，取L＝40m—钢丝绳挪移式阻力系数，取0.15－0.2f2由上式可知P S＝0.92kg/m＝92kg/100m4、钢丝升的选择P SB≥P S式中：P SB—每米钢丝绳标准重量，单位kg/m查《常用斜巷提升钢丝绳技术参数表1》可知需选用Ф＞16的钢丝绳，即可选用Ф＝18.5的钢丝绳，其P SB＝1.21kg/m5、钢丝绳安全系数效验m=Q d/ Q o+ P SB L(sinα+f2cosα)≥m a式中:Q d—所选钢丝绳的钢丝破断力总和选用Ф＝18.5的钢丝绳其破力Q d＝21900Nm—实际计算的安全系数可知m=8.0≥6.56、绞车的选型、效验F＝Q o+P SB L(sinα+f2cosα)≤F oL≤L o式中：F o-所选绞车允许的最大牵引力F-钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力，单位：所选钢丝绳允许的的容绳量，单位：N计算得F＝25.921 KNJD－2.5的40KW绞车牵引力F o=29.4N≥F其容绳量为L o＝400m≥L7、结论:根据以上计算,在斜巷上部车场安装一台40KW绞车, Ф18.5的钢丝绳能够满足一次提松2辆重车的要求。
40绞车计算
25°提斜坡度最大为20°，长800m，使用JD-40调度绞车运输，运行速度78m/min，φ22mm钢丝绳，最重设备为变压器，自重3t，车皮重1t，单车设备总重4t。
单钩提升车数不超过1车，单钩提升设备总重不超过6t。
则:P=W*(sinα+f1*cosα)+q*L(sinβ+f2*cosβ)。
Pmax—绞车最大牵引力，30kN；P—钢丝绳所受最大静拉力；W—最大载荷；α—提斜倾角20°；β—最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，20°；f1—矿车与轨道之间的阻力系数，0.015；f2—钢丝绳牵引阻力系数，0.15；q—钢丝绳单位重量，16.366N/m(1.67kg/m)；重力加速度，g=9.8N/kg；L—斜巷长度，800米；（1）计算绳端允许最大载荷WmaxPmax-qL(sinβ+ f2cosβ)Wmax＝─────────────────sinα+ f1cosα30000-16.366×800×(0.342+0.15×0.9397)＝──────────────────────0.342+0.015×0.9397＝66489.9354N≈66.49kN > W=58.8kN（单钩提升设备车总重）（2）计算钢丝绳所受最大静拉力P=W×(sinα+0.015×cosα)+q×L× (sinα+0.15×cosα)=58800×(0.342+0.015×0.9397)+16.366×800× (0.342+0.15×0.9397)= 27.26kNφ22mm钢丝绳(破断拉力为329.5N)安全系数:N=F/P=329.5/27.26=12.09>6.5经验算：绞车提升能力和钢丝绳的安全系数满足单钩运输1车设备，单钩提升设备车总重不超过6t的要求。
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三：附：绞车选型计算
JD-40KW绞车选型计算
1、已知条件：
A：开门矿车自身质量及载货量：G=6270kg
B：斜坡长度：L=140m，坡度：α=19°
C：钢丝绳规格：Φ18.5— 6×7
钢丝绳每米质量：m p=126kg/100m=1.26kg/m
D：（1）f1：矿车运行阻力系数：0.015
（2）f2：钢丝绳运行阻力系数：0.2
则：
F挂=g·G（sinα+f1sin19°）+g·m p·L（sin19°+f2cos19°） =10×6270（0.33+0.00495）+10×1.26×140（0.33+0.1891） =21001.365+915.6924
=21916.0574N
=21.916KN
2、钢丝绳破断拉力校核：
已知：钢丝绳破断拉力F拉≈500×直径×直径
=500×18.5×18.5
=17112.5kg
换算系数λ=0.85
钢丝绳破断拉力总和为：
F拉/λ=
85
.05.
17112=201323.5N=201.32KN
即：Φ18.5—6×7钢丝绳的破断拉力总合为：201.32KN。
实际钢丝绳提升安全系数为：201.32KN/21.916KN=9.2 经校核实际钢丝绳的安全系数为9.2，大于《煤矿安全规程》第四百零一条规定的6，故符合标准，可以使用。
3、JD-40绞车的牵引力为29.4KN，实际重物为21.916KN，经对比可选用JD-40型绞车。
调度绞车技术参数
型号牵引力钢丝绳直径容绳量绳速电机功率总重JD-25 18KN 15mm 400m 1.086m/s 25KW 1086Kg JD-40 30KN 20mm 650m 1.373m/s 40KW 2870Kg JD-55 40KN 21.5mm 760m 1.217m/s 55KW。