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文檔簡(jiǎn)介

1、運(yùn)輸設(shè)備選型計(jì)算講義主講人:鮑乾坤山東能源棗礦集團(tuán)機(jī)電運(yùn)輸處2016年5月運(yùn)輸設(shè)備選型計(jì)算講義內(nèi)容1、調(diào)度絞車(chē)選型計(jì)算2、無(wú)極繩絞車(chē)選型計(jì)算3、電機(jī)車(chē)制動(dòng)距離計(jì)算4、帶式輸送機(jī)選型計(jì)算1、調(diào)度調(diào)度絞車(chē)絞車(chē)選型計(jì)算選型計(jì)算型 號(hào)JYB-401.25JYB-501.4JYB-601.25基準(zhǔn)層上鋼絲繩最大牽引力,KN405060最外層鋼絲繩最大牽引力,KN324051最內(nèi)層鋼絲繩最大牽引力,KN546876基準(zhǔn)層最快牽引速度, m/s1.251.401.25滾筒直徑/寬度, mm580/600580/600710/800容繩量, m680560750鋼絲繩直徑, mm222426電動(dòng)機(jī)型 號(hào)YBK

2、2-280M-6YBK2-280S-4YBK2-315M-6功率 kw557590轉(zhuǎn)速 r/min9901480989電壓 v660/1140外形尺寸mm長(zhǎng)22802723寬26502850高21502290電力液壓推動(dòng)器BYT1-180/12BYT1-320Z/12絞車(chē)質(zhì)量(包括電機(jī)) kg462046806200附屬電器隔爆型真空可逆磁力起動(dòng)器QBZ-120NDQBZ-200ND隔爆型控制按鈕BZA10-5/36-3斜坡物件受力分析斜坡物件受力分析Ff+Gsina,f=GcosaF Gsina+GcosaFfGa選型計(jì)算參照公式選型計(jì)算參照公式小絞車(chē)最大拉力計(jì)算Fmax=n(GG0)(si

3、na1cosa)PL(sina2cosa)g式中 Fmax實(shí)際提升所需最大牽引力, N; n提升礦車(chē)(平板車(chē))數(shù)量; G礦車(chē)(平板車(chē))中載貨重量,kg ; G0礦車(chē)(平板車(chē))重量,kg; a巷道坡度,; 1礦車(chē)(平板車(chē))運(yùn)行阻力系數(shù),一般取0.010.015; P鋼絲繩單位長(zhǎng)度重量,kg/m; L鋼絲繩長(zhǎng)度,m;2鋼絲繩運(yùn)行阻力系數(shù),與支撐情況有關(guān): 鋼絲繩全部支撐在地輥上,取0.150.2; 鋼絲繩局部支撐在地輥上,取0.250.4; 鋼絲繩全部在底板或枕木上,取0.40.6。g重力加速度,取9.8m/s2。鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)ma=QP/Fmaxma式中

4、Fmax實(shí)際提升所需最大牽引力,kN; QP鋼絲繩最小破斷拉力,kN; ma鋼絲繩安全系數(shù); ma煤礦安全規(guī)程規(guī)定系數(shù),6.5。電機(jī)功率校核電機(jī)功率校核電機(jī)功率校核N=kFmaxv/N式中 Fmax實(shí)際提升所需最大牽引力, kN; N電機(jī)運(yùn)行額定功率,kW; N電機(jī)運(yùn)行所需功率,kW; 機(jī)械傳動(dòng)效率,取0.85; v絞車(chē)運(yùn)行速度,m/s; k備用系數(shù),取1.11.2。連接裝置驗(yàn)算連接裝置驗(yàn)算煤礦安全規(guī)程規(guī)定,斜巷中使用的礦車(chē)連接插銷(xiāo)安全系數(shù)不小于6,各種環(huán)鏈按材料屈服強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)不小于2.5及其以模擬使用狀態(tài)下拉斷力計(jì)算的安全系數(shù)不小于13。注:1、專(zhuān)為升降物料用的提升容器的連接裝置安全

5、系數(shù)不小于10。這里提升容器指的是罐籠、箕斗、帶乘人間的箕斗、吊桶等。 2、各種保險(xiǎn)鏈及礦車(chē)的連接環(huán)、鏈和插銷(xiāo)等初次使用和使用后每2年必須逐個(gè)以2倍于其最大靜載荷重的拉力進(jìn)行試驗(yàn)。這里的2倍最大靜載荷重是用于試驗(yàn)用,不應(yīng)用于驗(yàn)算連接裝置安全系數(shù)。連接插銷(xiāo)、連接環(huán)安全系數(shù)校驗(yàn)連接插銷(xiāo)、連接環(huán)安全系數(shù)校驗(yàn)Aa=QL/FLmaxAaFLmax =Mg(sina+1cosa)式中 FLmax連接插銷(xiāo)(連接環(huán))牽引最大載荷,kN; M連接件牽引總質(zhì)量,kg; QL連接件最小破斷拉力,kN; Aa連接件安全系數(shù); Aa煤礦安全規(guī)程規(guī)定系數(shù)。跑車(chē)防護(hù)裝置安裝距離計(jì)算跑車(chē)防護(hù)裝置安裝距離計(jì)算L=(E-0.5M

6、v2)/Mg(sina-1cosa)式中 L斜巷緩沖長(zhǎng)度,m; E擋車(chē)欄吸收最大動(dòng)能,J; M最大提升質(zhì)量,kg; v提升速度,m/s; 1串車(chē)運(yùn)行阻力,一般取0.010.015。調(diào)度絞車(chē)選型驗(yàn)算示例調(diào)度絞車(chē)選型驗(yàn)算示例1)巷道概況及工作條件)巷道概況及工作條件提升坡度:10提升距離:360m1t礦車(chē)自重:600kg礦車(chē)載重:1800kg掛車(chē)數(shù):2量, 鋼絲繩局部支撐在地輥上2)選用絞車(chē)及鋼絲繩性能參數(shù))選用絞車(chē)及鋼絲繩性能參數(shù)絞車(chē)型號(hào):JD-25額定牽引力:16kN絞車(chē)容繩量:400m絞車(chē)運(yùn)行速度:1.2 m/s鋼絲繩行型號(hào):15.5NAT619+FC1665 GB/1102鋼絲繩每米質(zhì)量:

7、0.846kg/m鋼絲繩最小破斷拉力:152kN3)選型計(jì)算)選型計(jì)算(1)最大拉力驗(yàn)算Fmax=n(GG0)(sina1cosa)PL(sina2cosa)g =2(1800+600)(sin100.015cos10)0.846360(sin100.35cos10) 9.8 =10.406kN ma =6.5(煤礦安全規(guī)程規(guī)定)故鋼絲繩抗拉強(qiáng)度符合要求。(3)電機(jī)功率校核N=kFmaxv/=1.210.4061.2/0.85 =17.63 kW 6連接環(huán)抗拉強(qiáng)度安全系數(shù)校驗(yàn)Aa2 =QL2/FLmax =590/8.93=6613 經(jīng)上述計(jì)算,此斜巷串車(chē)提升所使用連接件的安全系數(shù)符合要經(jīng)上述

8、計(jì)算,此斜巷串車(chē)提升所使用連接件的安全系數(shù)符合要求。求。2、無(wú)極繩無(wú)極繩絞車(chē)絞車(chē)選型計(jì)算選型計(jì)算選型計(jì)算參照公式選型計(jì)算參照公式1)運(yùn)輸牽引力計(jì)算F=k(G1+G0)(sinmax+1cosmax)+22PLg式中 F實(shí)際提升所需要的牽引力,N; G1最大牽引重量(含承重車(chē)),kg; G0梭車(chē)自重,kg; max運(yùn)行路線最大坡度,; 1梭車(chē)滾輪摩擦阻力系數(shù),一般取0.010.03; 2鋼絲繩摩擦阻力系數(shù),一般取0.20.4; P鋼絲繩單位長(zhǎng)度重量,kg/m; L運(yùn)輸距離,m; g重力加速度,取9.8m/s2; k阻力系數(shù),k=1.1n,n為拐彎次數(shù),一般取0,1,2。鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)鋼絲繩安

9、全系數(shù)校驗(yàn)鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)ma=QP/S4ma式中 QP鋼絲繩最小破斷拉力,kN; ma鋼絲繩安全系數(shù); ma煤礦安全規(guī)程規(guī)定系數(shù),ma=5-0.001L(且不得小于3.5)。電機(jī)功率校核電機(jī)功率校核N=kFv/N式中 F實(shí)際提升所需要的牽引力,kN; N電機(jī)運(yùn)行額定功率,kW; N電機(jī)運(yùn)行所需功率,kW; 機(jī)械傳動(dòng)效率,取0.80.85; v牽引速度,m/s; k備用系數(shù),取1.1。連接裝置驗(yàn)算連接裝置驗(yàn)算煤礦安全規(guī)程規(guī)定,斜巷中使用的礦車(chē)連接插銷(xiāo)安全系數(shù)不小于6,各種環(huán)鏈按材料屈服強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)不小于2.5及其以模擬使用狀態(tài)下拉斷力計(jì)算的安全系數(shù)不小于13。注:1、專(zhuān)為升降物料用的提

10、升容器的連接裝置安全系數(shù)不小于10。這里提升容器指的是罐籠、箕斗、帶乘人間的箕斗、吊桶等。 2、各種保險(xiǎn)鏈及礦車(chē)的連接環(huán)、鏈和插銷(xiāo)等初次使用和使用后每2年必須逐個(gè)以2倍于其最大靜載荷重的拉力進(jìn)行試驗(yàn)。這里的2倍最大靜載荷重是用于試驗(yàn)用,不應(yīng)用于驗(yàn)算連接裝置安全系數(shù)。連接插銷(xiāo)、連接環(huán)安全系數(shù)校驗(yàn)連接插銷(xiāo)、連接環(huán)安全系數(shù)校驗(yàn)Aa=QL/FLmaxAaFLmax =Mg(sina+1cosa)式中 FLmax連接插銷(xiāo)(連接環(huán))牽引最大載荷,kN; M連接件牽引總質(zhì)量,kg; QL連接件最小破斷拉力,kN; Aa連接件安全系數(shù); Aa煤礦安全規(guī)程規(guī)定系數(shù)。無(wú)極繩絞車(chē)選型驗(yàn)算示例無(wú)極繩絞車(chē)選型驗(yàn)算示例1

11、)巷道概況及工作條件)巷道概況及工作條件運(yùn)輸長(zhǎng)度:1000m最大坡度:14無(wú)轉(zhuǎn)彎最大單件運(yùn)輸重量(含平板車(chē)):18t 軌距:600mm軌型:24kg/m2)擬選用無(wú)極繩絞車(chē)及鋼絲繩主要技術(shù)參數(shù))擬選用無(wú)極繩絞車(chē)及鋼絲繩主要技術(shù)參數(shù)型號(hào):SQ-80/75B牽引力:53kN/80kN牽引速度:0.67/1.12m/s功率:75kW滾筒直徑:1200mm變速方式:機(jī)械變速鋼絲繩型號(hào):22NAT619S+FC1670 GB/8918鋼絲繩最小破斷拉力267kN鋼絲繩質(zhì)量:1.74 kg/m3)選型驗(yàn)算)選型驗(yàn)算(1)鋼絲繩的選用)鋼絲繩的選用 依據(jù)MT/988-2006無(wú)極繩連續(xù)牽引車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第5.4

12、.7規(guī)定,絞車(chē)滾筒上的繩襯直徑應(yīng)滿(mǎn)足以下要求:a拋物線滾筒繩襯直徑至少應(yīng)為牽引鋼絲繩直徑的50倍;b繩槽式主滾筒繩襯直徑至少應(yīng)為牽引鋼絲繩直徑的40倍,副滾筒直徑至少應(yīng)為牽引鋼絲繩直徑的28倍。 鋼絲繩直徑22mm50=1100mm滾筒直徑1200mm,則選用的鋼絲繩的直徑符合要求。(2)運(yùn)輸牽引力計(jì)算)運(yùn)輸牽引力計(jì)算a低速運(yùn)輸大件時(shí)F=k(G1+G0)(sinmax+1cosmax)+22 PLg=1(18000+2000)(sin14+0.015cos14)+20.25 1.7410009.8=58.78kN80 kNb高速串車(chē)提升時(shí)F=k(G1+G0)(sinmax+1cosmax)+2

13、2PLg=1(12000+2000)(sin14+0.015cos14)+20.251.7410009.8=44.6 kN53kN(3)鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn))鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)(4)電機(jī)功率校核)電機(jī)功率校核N=kFv/=1.162.20.67/0.8=57.3kW 75kWN =kFv/=1.147.21.12/0.8=72.7kW 75kW所選絞車(chē)功率能滿(mǎn)足使用要求。 根據(jù)以上計(jì)算,該絞車(chē)牽引力高速、低速均能滿(mǎn)足使用要求。牽引重車(chē)時(shí)為獲取足夠的牽引力應(yīng)使用低速擋,回程或牽引較輕載荷時(shí)為提高效率可使用高速擋。(5)連接件驗(yàn)算)連接件驗(yàn)算此斜巷串車(chē)提升所使用的連接插銷(xiāo)型號(hào)38290,連接插銷(xiāo)質(zhì)量

14、m=4.5kg,剪切破斷力為555.7kN;連接環(huán)型號(hào)32140603,連接環(huán)質(zhì)量m=10kg,破斷力為590kN,材質(zhì)為Q235鎮(zhèn)靜鋼。1運(yùn)輸大件時(shí)F1Lmax =Mg(sina+1cosa) =180009.8(0.242+0.0150.97) =45255.42N2串車(chē)提升時(shí)F2Lmax =Mg(sina+1cosa) =5(600+1800)+104.5+4109.8 (0.242+0.0150.97) =30384N3、電機(jī)車(chē)制動(dòng)距離驗(yàn)算電機(jī)車(chē)制動(dòng)距離驗(yàn)算1)列車(chē)運(yùn)行基本方程式)列車(chē)運(yùn)行基本方程式列車(chē)在牽引狀態(tài)下,作用于列車(chē)的作用力瞬時(shí)平衡關(guān)系,即F-Wj-Wa=0式中 F列車(chē)牽引力

15、,N; Wa列車(chē)的慣性阻力,N; Wj列車(chē)的靜阻力,N。(1)慣性阻力Wa =1000(P+Q)(1+r)a/g式中 P電機(jī)車(chē)重力,kN; Q車(chē)組重力,kN; g重力加速度,取10m/s2; r慣性系數(shù),對(duì)礦用電機(jī)車(chē)一般取平均值0.075,也可近似取0.10; a列車(chē)加速度,對(duì)井下電機(jī)車(chē)一般取0.030.05m/s2。將r和g帶入上式得Wa=110a(P+Q)(2)靜阻力 列車(chē)運(yùn)行的靜阻力包括基本阻力和坡道阻力。因列車(chē)的運(yùn)行速度較低,故彎道阻力、道岔阻力、空氣阻力等等,均不計(jì)入。1基本阻力W0=(P+Q)式中 W0列車(chē)運(yùn)行的基本阻力,N; 列車(chē)運(yùn)行的基本阻力系數(shù),N/kN,其值見(jiàn)表1。2坡道阻力Wj=1000(P+Q)sin式中 Wi坡道阻力,N; 坡度傾角。因電機(jī)車(chē)運(yùn)輸?shù)暮苄。蕦intan,tan=/1000式中 “+”表示上坡,“-”表示下坡; 軌道坡度,單位N/kN或m/km,在計(jì)算中常用平均速度值3,即當(dāng)P與Q的單位為kN時(shí),i=3。4、帶式輸送機(jī)的選型計(jì)算帶式輸送機(jī)的選型計(jì)算一、輸送帶的運(yùn)輸能力與帶寬、速度的計(jì)算一、輸送帶的運(yùn)輸能力與帶寬、速度的計(jì)算與選擇與選擇二、運(yùn)行阻力與輸送帶張力的計(jì)算二、運(yùn)行阻力與輸送帶張力的計(jì)算帶式輸送機(jī)選型驗(yàn)算示例帶式輸送機(jī)選型驗(yàn)算示例1 1一、原始資料一、原始資料(1)輸送長(zhǎng)度L ,

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