绞车钢丝绳安全系数验算
11.4KW绞车计算
破断力
130500 204000 294000
绞车 型号
额定牵引力N
JD-11.4 JD-25
10000 17600
提升容 器 每米重 量(P)
1.259
提升 长度 (L0*g)
150
钢丝绳运动 阻力f2
0.2
公式
sina cosa f1cosa 5分绳 L0*g sina+f2cosa
代入值 8800 9.8 0.087 0.996 0.01494 1.259 1470 0.286394682
绞车牵引 力F
Q*g(sina+f1cosa)+pL0g(sina+f2cosa)
=
9335.027947
JD－11.4 绞车输出额定牵引力F牵＝ 10000
> 9335.03
选用JD－11.4绞车 二、钢丝 绳验算： 全部钢丝绳破断拉力总和Qz(N)
L0:巷 道提升 总长(滚 筒中心 线到勾 头的长 度)
f2:钢丝绳运动时阻力系数0.15--0.20
钢丝 规格
5分 6分 7分 一、绞车验算：
名称
提升 重量 (Q)Kg
数值 8800
直径 (mm) 15.5 18.5 22.5
g
9.8
每米重量 (kg/m) 0.806 1.259 1.814
巷道倾角
绞车牵引力F
钢丝绳安全系数m
5分绳
m=Qz/F
130500
9335.027947
13.97960464
m=
13.98 > 6.5 所以选用5分钢丝绳
选用JD-11.4绞车,5分钢丝绳。
空车为1000kg,重载为2200kg,11.4kg绞车拉车时，最大重载车数为4
绞车提升能力验算
绞车提升能力验算三采回风上山1#绞车提升能力计算一、提升矿车时的相关参数：1、 1#JD40绞车更换成JH-14慢速绞车，使用地点相关参数：使用地点斜巷最大倾角（α）22度，使用地点斜巷长度60m；选用( L ) 70m钢丝绳长度。
绞车绳端载荷（包括提升容器自身重量）（W）2、掘进机部件最大重量+平板车重量＝8060kg+1000kg=9060kg；3、选用绞车性能参数：绞车型号：JH-14 ；电机功率18.5KW，绞车额定牵引力（F）：140 KN；绞车钢丝绳直径（φ）：21.5 mm；绞车用钢丝绳每米重量（q）： 1.674 Kg；绞车用钢丝绳最小总破断力（Q）：307 KN。
二、选型计算1、实际提升时最大静拉力Fmax=Wg（sinα+f1cosα）+qLg（sinα+f2cosα）=9060*9.8（sin22°+0.015cos22°）+1.674*70*9.8（sin22°+0.15cos22°）=88788*（0.375+0.0139）+1148.364*（0.375+0.139）=35.1KN式中W：绳端载荷（提升容器自身重量+载荷的质量），kgg：重力加速度，9.8m/s2α：斜井中产生最大拉力处的倾角（应根据斜井坡度图逐点计算后确定），f1：提升容器在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015；f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.15；q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m；L：使用地点斜巷长度，m。
2、钢丝绳安全系数K=Q（钢丝绳最小总破断力）/Fmax（实际提升时的最大静力）=307/35.1=8.753、电机功率：P=K1* Fmax*V/1000ηP：电机功率K1：电机功率备用系数取1.2.V：卷绳平均速度取0.11m/sFmax：实际提升时最大静拉力η：电机有效功率取0.9P=1.2*35.1*0.11/1000*0.9=5.15KW3、判断F（绞车额定牵引力）140 > Fmax35.1（实际提升时的最大静力）K（钢丝绳安全系数）8.75 > 6.5（提物时）P（电机功率）18.5>5.15（提物时）4、判断结果1#绞车更换成JH-14慢速绞车一次提升1台掘进机最大件（8060kg）时，绞车和钢丝绳安全系数均符合要求。
绞车钢丝绳最大静张力验算
绞车钢丝绳最大静张力验算由于受到运输线路及工作环境的限制，为安全考虑建议牵引3个矿车。
现将安全系数验算如下：
一、钢丝绳安全系数的验算：
1、钢丝绳破断拉力(Ф20.5) Fs=271.6KN(试验值）
2、钢丝绳最大静荷重FJm ax=(Q+Qz) (sin a+flcosa)+PL(sin a+f2cosa)
式中n: 提升容器数3
Q: 一次提升有效载重量1800kg
QZ：容器自重900kg
a: 巷道最大坡度17°
F1: 提升容器运行阻力系数取0.015
F2：钢丝绳阻力系数取0.2
P: 钢丝绳每米重量 1.66kg/m
L: 钢丝绳最大倾斜长度300M
FJmax=3(1800+900)(sin17°+0.015cos17°)+1.66×300(sin17°+0.2cos17°)
=2484.02122+240.8490623
=2725.251184(kg)
Fs 271.6×1000
3、钢丝绳安全系数m=————=———————=10.1694471>6.5
FJmax 2725.25×9.8
结论：符合使用要求。
二、提升机静张力验算：
1、绞车滚筒上所受最大静张力：FJmax=2725.251184kg=26.7074616KN
2、绞车额定静张力：FJc=30KN
3、FJe>FJmax
结论：符合使用要求。
绞车提升能力计算
绞车提升能力计算（1）已知条件：巷道斜长：L=60m 巷道最大倾角：β=8° 矿车阻力系数：f1=0.015 钢丝绳阻力系数：f2=0.15选用直径为15.5mm钢丝绳钢丝绳单位质量：P=0.94kg/m 破断拉力总和为：Qp=152000N斜巷提升钢丝绳安全系数不小于6.5JD-1.6型调度绞车最大牵引力为16kN。
G0—平板车自重1240Kg. G1—平板车载量，支架取17500Kg.（2）绞车提升最大牵引力根据公式求得牵引力为：F=（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g +p×L（sinβ+f2cosβ）×g=（1240+17500）（sin8°+0.015×cos8°）×9.8+0.94×60（sin8°+0.15cos8°）×9.8=18740×0.154×9.8+56.4×0.29=28282.4+158.9=28441.3 n所以绞车提放支架牵引力为28441.3n约28KN，则该绞车最大牵引力为16kn，所以无法保证支架的提升。
根据以上公式可求得调度绞车最大提升物件的重量G=F-PL(sinβ+f2cosβ) g/（sinβ+f1cosβ）g={16000-0.94×60×（sin8°+0.15×cos8°）×9.8}/（sin8°+0.015×cos8°）×9.8=（16000-160.3）/1.5=10559.8kg（3）绞车提放车数计算：n =F/（G0+G1）（sinβ+f1cosβ）×g+p×L（sinβ+f2cosβ）×g =16000/（1240+17500）×（sin8°+0.015×cos8°）×9.8+ 0.94×60×（sin8°+0.15×cos8°）×9.8=16000/28441.3=0.56 n取整数n=0车（4）钢丝绳安全系数验算：提升最大牵引力为28.3kN，JD-25型调度绞车牵引力为16kN，绞车无法满足要求。
钢丝绳安全系数验算
钢丝绳安全系数验算相关参数：使用地点相关参数：主立井井筒直径为6m，井深486m（包含井架及井底下口高度），使用两台JZ-16/1000凿井绞车提升吊盘用作井筒装备安装。
选用凿井绞车性能参数：绞车型号：JZ-16/1000凿井绞车额定牵引力F额=160kN；凿井绞车钢丝绳直径28mm（18×7+FC-1670，合成纤维芯钢丝绳），长度取486m，查《一般用途钢丝绳》（GBT20118-2006）绞车用钢丝绳每米重量3.06kg （q=3.06kg/m）；绞车用钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。
1、选型计算实际提升时最大静拉力Pmax= W×g；其中W：绳端载荷（提升物的总质量），kg；g：重力加速度，9.8m/s；对提升物的总质量进行分析：（1）吊盘质量：7979kg；（2）吊桶质量：350kg；（3）起吊吊盘单根钢丝绳质量：486m×3.06kg/m =1487kg；两根钢丝绳的总质量：2根×1487kg/根=2974kg；（4）施工用的信号临时电缆质量：300 kg；（5）施工人员8人：75kg/人×8人=600kg；（6）风管、氧气乙炔瓶、电焊机、工具及其他杂物质量：400 kg；则W=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）=7979+350+2974+300+600+400kg =12603kg实际提升时最大静拉力PmaxPmax= W×g=12603kg×9.8 m/s =123509N=123.5kN。
2、钢丝绳使用安全系数验算吊盘提升采用Φ28mm钢丝绳（型号：18×7+FC-1670），单位重量为3.06kg/m，凿井绞车提升吊盘用单根钢丝绳最小破断拉力Q=406kN 。
单根钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和Q 总=钢丝绳最小破断拉力Q ×1.283=406×1.283kN=521kN ； 悬挂吊盘钢丝绳使用安全系数K ：式中，g F ⎡⎤⎣⎦——钢丝绳的承载拉力（kN ），即实际提升时最大静拉力Pmax ， g F —钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和（kN ）；g F =Q 总=521kN ；α—考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，α取0.85；K —钢丝绳使用安全系数；则 K=（0.85×521）*2÷123.5=7.17 根据《煤矿安全规程》第四百零八条悬吊吊盘用钢丝绳安全系统不低于6倍的规定。
小绞车钢丝绳强度验算
小绞车钢丝绳强度验算
一、基本条件
1、提升车辆：
一个旱船： G自=280kg G载=1000kg(物料)
提升钢丝绳：
直径φ12.5mm 重量0.71kg/m 破断拉力总和14800kg
2、提升绞车
型号：JD-11.4kw 提升能力：1000kg
二、计算公式：
1、提升钢丝绳正常提升受力情况
（１）净张力（2）弯曲力（3）扭转应力（4）接触应力（5）挤压应力
（6）磨损（7）腐蚀
2、采用JD-11.4kw绞车4″钢丝绳提升时：
Fjm = N ×（G+G1）（sinθ +f1cosθ）+ PL（sinθ +f2cosθ）
= 1×（280+1000）（sin32+0.015cos32）+ 0.54×154×
（sin32+0.2cos32）
= 694.6+58 = 752＜ F = 1000
安全系数 m = Q/Fjm = 8870 / 752 = 11.8＞6.5
θ：切眼倾角，32°
Fjm：提升钢丝绳所受的最大净张力
F：提升绞车的最大能力
Q：提升钢丝绳的破断拉力总和
G：提升货物的重量总和
G1：提升车辆的重量总和
f1：容器运行阻力系数（一般取：0.015 ）
f2：钢丝绳运行阻力系数（一般取：0.15～0.2 ）
m：提升安全系数 ma：安全规程中要求的提升安全系数（6.5）
N：为计算的提升车数 P ：钢丝绳单位长度的质量（Kg/m）
L：斜井中绞车滚筒至串车尾车在井下停车点之间的斜长（米）。
煤矿钢丝绳验算方法
主井钢丝绳验算主井垂深250米，提升机型号为2JK-2×1，钢丝绳型号为18×7-φ26mm。
箕斗自重2t、容重3t。
一、提升最大载重量时，钢丝绳最大静张力Fjm=(Q+QZ) +PLc=（2000+3000）×9.8+2.444×9.8×360=5000×9.8+8622=49000+8622=57622N=57.6KN绞车最大静张力为90KN＞57.6KN，满足要求二、提物时钢丝绳实际安全系数为：m=Qd/Fjm=538.36/57.6=9.3＞6.5钢丝绳安全系数符合要求Fjm——最大静张力，KN；Q——容器有益载重量，按3000Kg计算；QZ——容器自身重量，每节按2000Kg计算；P——每米钢丝绳重，26mm钢丝绳每米按2.444kg×9.8=23.95N计算；Lc——钢丝绳长度。
按360米计算（井筒深度250米）；Qd——钢丝绳最大破断拉力，KN；（实测为538.36KN）m——《煤矿安全规程》规定，新绳升降物料安全系数不小于6.5；副井提升矿车时钢丝绳验算副井为斜巷串车提升，斜巷长度329米，坡度28度，提升机型号为JK-2.5×2，钢丝绳型号为6T×7-φ28mm。
每次提升矿车5辆（特殊车辆1辆），矿车自重0.6t、容重2t（矸石车）。
一、提升五辆矸石车时钢丝绳最大静张力Fjm=(Q+QZ)(sina+f1cosa)+PLc(sina+f2cosa)=（2000+600）×5×9.8（sin28+0.012cos28）+2.74×9.8×350(sin28+0.17cos28)=127400×0.48+9398×0.628=61152+5902=67054N=67KN二、提物时钢丝绳实际安全系数为：m=Qd/Fjm=576.8/67=8.6＞7.5钢丝绳安全系数符合要求Fjm——最大静张力，KN；Q——容器有益载重量，按每矿车装矸石2t计算；QZ——容器自身重量，按0.6t计算；a——倾角。
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。
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一、 计算依据：1、钢丝绳型号规格：∮32-6×7(特级)2、井筒斜度 α=220 sin220 =0.3746 cos220 =0.927183、钢丝绳每米质量 m ρ=3.86kg/m4、钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f 2=0.155、人车、矿车运行时的摩擦阻力系数f 1=0.0156、1节矿车自重m 1=592kg ，1节人车自重m 1=2000kg7、1车煤重量m 2=800kg ，1车矸石重量m 2=1400kg ，1节人车载重m 2=70×15=1050kg8、钢丝绳最大倾斜长度 L ≈800m9、绞车现规定拉车数n=4（人） 10（煤） 7（矸）10、《煤矿安全规程》规定安全系数：升降人员时m a =9，升降物料时m a =7.5二、 计算：由公式 )αc o s α(s i n )αc o s α(s i n )(2ρ121f gL m f g m m n Q p ++++≥m a(公式来源：煤炭工业出版社1983年3月版《煤矿固定机械》179页)式中，Q p ----钢丝绳破断拉力总和n ----人车或矿车节数g----重力加速度9.8牛顿/千克Q p ≥m a ·n （m 1+m 2）g （sin α+f 1cos α）+ m ρgL （sin α+ f 2cos α）①. 提煤时，Q p ≥7.5×10×（592+800）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7.5×10×1392×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥397482.12+15545Q p ≥413.027KN②. 提矸时，Q p ≥7.5×7×（592+1400）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7.5×7×1992×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥398167.434+15545Q p ≥413.712KN③. 提人时，Q p ≥9×4×（2000+1050）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥9×4×3050×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥418041.54+15545Q p ≥433.587KN三、结论：当我井副井绞车新悬挂的钢丝绳的破断拉力总和大于或等于433.587KN 时，就可以判定该钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求，可以使用。
一、计算依据：1、钢丝绳型号规格：∮32-6×7(特级)2、井筒斜度 α=220 sin220 =0.3746 cos220 =0.927183、钢丝绳每米质量 m ρ=3.86kg/m4、钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f 2=0.155、人车、矿车运行时的摩擦阻力系数f 1=0.0156、1节矿车自重m 1=592kg ，1节人车自重m 1=2000kg7、1车煤重量m 2=800kg ，1车矸石重量m 2=1400kg ，1节人车载重m 2=70×15=1050kg8、钢丝绳最大倾斜长度 L ≈800m9、绞车现规定拉车数n=4（人） 10（煤） 7（矸）10、《煤矿安全规程》规定安全系数：升降人员时m a =7，升降物料时m a =6二、 计算：由公式 )αc o s α(s i n )αc o s α(s i n )(2ρ121f gL m f g m m n Q p ++++≥m a(公式来源：煤炭工业出版社1983年3月版《煤矿固定机械》179页)式中，Q p ----钢丝绳破断拉力总和n ----人车或矿车节数g----重力加速度9.8牛顿/千克Q p ≥m a ·n （m 1+m 2）g （sin α+f 1cos α）+ m ρgL （sin α+ f 2cos α）①. 提煤时，Q p ≥6×10×（592+800）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥6×10×1392×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥370983.312+15545Q p ≥386.528KN②. 提矸时，Q p ≥6×7×（592+1400）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥6×7×1992×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥371622.938+15545Q p ≥387.168KN③. 提人时，Q p ≥7×4×（2000+1050）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7×4×3050×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥325143.42+15545Q p ≥340.688KN三、结论：当我井副井绞车在用的钢丝绳的破断拉力总和大于或等于387.168KN 时，就可以判定该钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求，可以继续使用。
一、 计算依据：1、钢丝绳型号规格：∮32-6×7(特级)2、井筒斜度 α=220 sin220 =0.3746 cos220 =0.927183、钢丝绳每米质量 m ρ=3.86kg/m4、钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f 2=0.155、人车、矿车运行时的摩擦阻力系数f 1=0.0156、1节矿车自重m 1=592kg ，1节人车自重m 1=2000kg7、1车煤重量m 2=800kg ，1车矸石重量m 2=1400kg ，1节人车载重m 2=70×15=1050kg8、钢丝绳最大倾斜长度 L ≈1000m9、绞车现规定拉车数n=4（人） 8（煤） 5（矸）10、《煤矿安全规程》规定安全系数：升降人员时m a =9，升降物料时m a =7.5二、 计算：由公式 )αc o s α(s i n )αc o s α(s i n )(2ρ121f gL m f g m m n Q p ++++≥m a(公式来源：煤炭工业出版社1983年3月版《煤矿固定机械》179页)式中，Q p ----钢丝绳破断拉力总和n ----人车或矿车节数g----重力加速度9.8牛顿/千克Q p ≥m a ·n （m 1+m 2）g （sin α+f 1cos α）+ m ρgL （sin α+ f 2cos α）①. 提煤时，Q p ≥7.5×8×（592+800）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×1000×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7.5×8×1392×9.8×0.3885+3.86×9.8×1000×0.513677Q p ≥317985.696+15545Q p ≥333.531KN②. 提矸时，Q p ≥7.5×5×（592+1400）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×1000×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7.5×5×1992×9.8×0.3885+3.86×9.8×1000×0.513677Q p ≥284405.31+15545Q p ≥299.950KN③. 提人时，Q p ≥9×4×（2000+1050）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×1000×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥9×4×3050×9.8×0.3885+3.86×9.8×1000×0.513677Q p ≥418041.54+19431.37Q p ≥437.473KN三、结论：当我井副付井绞车新悬挂的钢丝绳的破断拉力总和大于或等于437.473KN 时，就可以判定该钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求，可以使用。
◆梅河四井暗付井主提升绞车在用钢丝绳安全系数验算一、 计算依据：1、钢丝绳型号规格：∮32-6×7(特级)2、井筒斜度 α=220 sin220 =0.3746 cos220 =0.927183、钢丝绳每米质量 m ρ=3.86kg/m4、钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f 2=0.155、人车、矿车运行时的摩擦阻力系数f 1=0.0156、1节矿车自重m 1=592kg ，1节人车自重m 1=2000kg7、1车煤重量m 2=800kg ，1车矸石重量m 2=1400kg ，1节人车载重m 2=70×15=1050kg8、钢丝绳最大倾斜长度 L ≈1000m9、绞车现规定拉车数n=4（人） 8（煤） 5（矸）10、《煤矿安全规程》规定安全系数：升降人员时m a =7，升降物料时m a =6二、 计算：由公式 )αc o s α(s i n )αc o s α(s i n )(2ρ121f gL m f g m m n Q p ++++≥m a(公式来源：煤炭工业出版社1983年3月版《煤矿固定机械》179页)式中，Q p ----钢丝绳破断拉力总和n ----人车或矿车节数g----重力加速度9.8牛顿/千克Q p ≥m a ·n （m 1+m 2）g （sin α+f 1cos α）+ m ρgL （sin α+ f 2cos α）①. 提煤时，Q p ≥6×8×（592+800）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×1000×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥6×8×1392×9.8×0.3885+3.86×9.8×1000×0.513677Q p ≥370983.312+15545Q p ≥386.528KN②. 提矸时，Q p ≥6×5×（592+1400）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×1000×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥6×5×1992×9.8×0.3885+3.86×9.8×1000×0.513677Q p ≥371622.938+15545Q p ≥387.168KN③. 提人时，Q p ≥7×4×（2000+1050）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×1000×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7×4×3050×9.8×0.3885+3.86×9.8×1000×0.513677Q p ≥325143.42+19431.37Q p ≥344.575KN三、结论：当我井副井绞车在用的钢丝绳的破断拉力总和大于或等于387.168KN 时，就可以判定该钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求，可以继续使用。