礦井提升課程設(shè)計 - 副本

1、中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院 課程設(shè)計說明書題目名稱:煤礦主井提升設(shè)備選型設(shè)計系 部:專業(yè)班級:礦山機電 10級機械一班 學(xué)生姓名:彭鑫指導(dǎo)教師:張繼榮完成日期:中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院信息課程設(shè)計評定意見設(shè)計題目:煤礦主井提升設(shè)備選型設(shè)計學(xué)生姓名:彭鑫 專業(yè) 礦山機電 班級 10級機械一班 評定意見:評定成績:指導(dǎo)教師(簽名 :年 月 日礦山系課程設(shè)計任務(wù)書 教研室主任(簽名 系(部主任(簽名 年 月 日目 錄一 計算條件 .1二 提升容器的確定 .1三 鋼絲繩計算 .1四 提升機的選用 .1五 提升系統(tǒng) .2六 電動機預(yù)選 .3七 變位重量計算 .3八 提升機速度圖的計算 .3九 提升能力 .5十 電

2、動機等效功率計算 .5 十一 電耗及提升機效率計算 .7立井笠斗提升系統(tǒng)1. 計算條件 1 礦井年產(chǎn)量 A n 為 165萬噸 /年 .2 工作制度:年工作日 b r 為 350天日工作時數(shù) t s =16小時, 3 井深 210m , 4 礦井服務(wù)年限 80年, 5 提升方式為雙箕斗提升, 6 卸載高度 H x 米 23=。 7裝載高度 H z 米 22=8散煤容重可取 =0.9噸 /M3或 0.92噸 /M3,單水平開采2. 提升容器的確定在提升任務(wù)確定之后, 選擇提升容器的規(guī)格有兩種情況, 一是選擇大規(guī)格容 器,一次提升量大,則提升次數(shù)少,二是選擇小規(guī)格的容器,初期投資少,而運 轉(zhuǎn)費較多

3、。 其選擇原則是一次提升量應(yīng)該使得初期投資費和運轉(zhuǎn)費的加權(quán)平均總 和最小。(1確定合理的經(jīng)濟速度 :m 8. 62894. 04. 0v m =H提升高度: H=Hs+Hz+Hx=210+22+23=255m經(jīng)濟速度: V 97. 152554. 04. 0=V M /s(2 估算一次提升時間 :Tx:s 7110108. 62898. 08. 6u Vm a Vm x 1=+=+=H T a 為提升加速度一般取 a=0.8m/s2 , u 為箕斗低速爬行時間一般取 u=10s, 為箕斗裝卸載休止時間一般取 =10s(3小時提升量 : (t/h714. 29514*30010*90*2. 1*

4、15. 1t b a 4s r n f s =A C AC 為提升不均衡系數(shù)箕斗提升 C=1.15, a f 為富裕提升系數(shù)一般取為 1.2。(4小時提升次數(shù) n s =3600/Tx=3600/71=50.70(次 (5一次合理提升量 Qkg589270. 5010*714. 295n 3s s =A Q根據(jù)以上結(jié)果可知:應(yīng)該選用名義裝載量 6t 的 JL 6型的單繩箕斗。其有關(guān)數(shù)據(jù)是:自重 Qz=5t, 容器全高 Hr=9.45m, 有效容積 V=6.6m3, 兩箕斗中心距 S=1.87m。 (參看礦井運輸提升第二篇表 1 1因散煤容重 =950kg/m3,故一次實際提升量 Q 為Q=95

5、0*6.6= 6270kg 3. 鋼絲繩的選擇計算鋼絲繩的選擇原則是:鋼絲繩應(yīng)該按最大靜載荷并考慮一定的安全系數(shù)。 (1 計算單位繩重力 P43.73N/mg 3005. 617000011. 050006270m 11. 0c a =-+=-+=H Q Q P B X式中選用 B =170KN/cm3, ma=6.5,而 Hc=Hz+Hj+Hs=29+31+240=300m。在井架高度未確定時,選用箕斗提升 Hj=3035m。根據(jù)上述 P 值選用 619普通圓股鋼絲繩單位重力為 48.71N/m繩徑為37.0mm ,鋼絲繩鋼絲拉斷力之和為 Qq=876000N,(2 驗算安全系數(shù)5. 696

6、. 6300*73. 435000062700876000=+=+=c z pH g Q Qg Qq ma所以鋼絲繩合格。4. 提升機的選型計算選擇提升機的主要參數(shù)有:卷筒直徑 D ; 卷筒寬度 B ; 提升機最大靜張力 Fjmax及最大靜張力差 Fjc(1 直徑 D80d=80*37=2960mm1200max=1200*2.4=2880mm (2寬度 Bmm d d n D D mm mm Dpd D H B 13. 3030 337(37*4*2123 (421150089. 808 337(* 23*730289( (Dp n 43302222=+-+=+-+=+=+= (式中:n 為

7、纏繞層數(shù)取 n=2; Dp 平均纏繞直徑,而繩間間隙 取 3mm 。(3計算強度最大靜拉力 F jmax477. 73289*04871. 04. 59pH g F FjckN477. 123289*04871. 0504. 59pH g g jc z jmax =+=+=+=+=Q Q Q F 最大靜拉力差根據(jù)滾筒直徑及其張力,可選用 2JK-3/11.5型單繩纏繞式提升機,滾筒鋼絲繩在滾筒上的纏繞寬度 BB mm D H B g =+=57. 1474 d (330(則所選提升機滿足要求。5. 提升系統(tǒng)天輪直徑:取 Dt=Dg=3000(mm井筒提升中心線到滾筒中心的距離:(1. 2835

8、. 3366. 05. 36. 0m in m D H L g j S =+=+考慮到降低偏角?？蛇m當(dāng)加大 min S L ,取 min S L =31m.提升鋼絲繩弦長 x L :(62. 45 2. 136( 2331( ( 2(2222min m C H D L L o j t x s =-+-=-+-= 注:通常工業(yè)場地較平坦時, o C 取 1.2m.鋼絲繩的偏角:最大外偏角:30178. 360107. 045620=x ga L d a s B t查 的 2JK-3/11.5型 提 升 機 的 兩 卷 筒 中 心 距 為 1.64m. 所 以 =1.64-1.5=0.14m;天輪

9、的中心距 s=1 最大內(nèi)偏角: 61x 2a -s arctano 2=L 根據(jù)不咬繩的條件, 又圖 4-4中可查的允許的內(nèi)偏角為 111 。 內(nèi)偏角 2 111 , 滿足不咬繩的條件。下繩弦與水平線夾角 : 145362. 45233sin 5. 1312. 1362sin 1111min =+-=+-=-tg L D D R L C Hj tg x t t s o 卷筒的下出繩角大于允許值 15,滿足要求。6. 提升電動機預(yù)選 :(1 電動機的功率N Q P k 829. 7403. 1*85. 0*10006.8*7. 62*15. 1j 1000gv k m =(2電動機轉(zhuǎn)速的確定 m

10、in /r 09. 4983*14. 38. 6*5. 11*60v *i *60n m e =D . 1160591360s m i n D V e s = 7. 變位重量計算 電動機轉(zhuǎn)子的變位重力:kN i D GD G d d 065. 1055. 1197150 (2222= 有查表可知。提升機旋轉(zhuǎn)部分的變?yōu)橹亓?G j =1800010=180kN天輪的變?yōu)橹亓?G t =7.81kN.一根提升鋼絲繩的全長: m 85. 4413018*14. 362. 453*14. 3*5. 030530 n 3x t 21c p =+=+=D L D H L (鋼絲繩尾繩全長:Lq=H+2H

11、w=289+6=295m Hw=Hg+Hh=4.5+1.5=6m Hh 為尾繩環(huán)高度取為 1.5m 。則提升系統(tǒng)變位重力 G 為N Q Q G k 029. 5021050657810*2103*18085. 441*73. 43*210*5000*210*6270G 2G G pL 2g 2g dt j p z =+=+=則變?yōu)橘|(zhì)量 m :kg 23. 5117581. 9502029g m =G8. 提升速度圖的計算按六階段速度圖計算(1提升加速度 a 1和減速度 a 3的確定提升加速度 a 1的確定 :1根據(jù)設(shè)計規(guī)程箕斗提升加速度 a 1 1.2m/s2, ,2 按減速器最大輸出扭矩確定

12、最大加速度 a1 (148663534. 010/10506523. 51175 305*73. 436270*10*15. 1(148663*2 m m p g k 2a m ax 1=-+-=-+-dH Q M (3按電動機過負荷能力確定最大加速度 a1i 為減速器的傳動效率,一般取 i =0.85N V P F H Q F 66. 78049068. 885. 0*829. 740*10001000m/s69. 023. 51175305*73. 4310*6270*15. 166. 78049*06. 2*75. 0m p g k 75. 0a s i e e e 12=+-=+-=

13、( ( 根據(jù)以上計算主加速度 a1=0.34m/s2。提升減速度 a3的確定 :根據(jù)自由滑行減速計算2m /s 148. 123. 51175305*73. 43-10*6270*15. 1m p -g k a 3=H Q 所以提升減速度 a3=1.148m/s2(2計算箕斗六階段速度圖各運動參數(shù)1初加速階段:為減少容器通過卸載曲軌對井架的沖擊,對初加速度 o 及容器在卸載曲軌 內(nèi)的運行速度 o V 要加以限制,一般取 o V 1.5m/s。 h o 為卸載距離,取 h o =2.35m2000000m/s479. 013. 35. 1t v a s 13. 35. 135. 2*2v h 2

14、t =2主加速度階段m 43. 9232. 19*25. 1068. 8t 2v v h s 32. 1934. 05. 1068. 8a v -v t 10m 110m 1=+=+=-=3減速階段m 23. 2859. 6*25. 0068. 8t 2v v h3s 59. 6148. 15. 0-068. 8a v -v t 34m 34m 3=+=+=V4為爬行速度一般取為 v4=0.40.5m/s4爬行階段s 65. 03v4h4t4=h4為爬行階段運行距離取 h4=2.55m5等速階段 s 18. 22068. 899. 178v h t m99. 178323. 2843. 923

15、5. 2305h -h -h -h h 22243102=-=-=H6抱閘停車階段抱閘停車時間 t 5,一般取為 t 5=1sm 25. 01*25. 02 t*v h5m/s5. 015. 0t v a 545452=則一次提升時間 T 為s 13. 66813. 58x =+=+=T T為裝卸載及休止時間查表 5 1可得 為 8s(3提升能力驗算箕斗提升設(shè)備每小時提升次數(shù) n s次 44. 5413. 663600x 3600n s =T 小時提升能力 As(t /h 328. 34113. 666270*6. 36. 3s =TX Q A 年實際提升能力 A n 年 (萬噸 /322.

16、1301. 1328. 341*14*300 =c A t b n A s s rC 為提升不均衡系數(shù)取 c=1.11.15箕斗提升設(shè)備的實際富裕系數(shù) a f 45. 190322. 130 a f =An n A(4電動機等效功率計算 :2初加速階段, a0=0.478N a M pH Q F c 59. 109955479. 0*23. 51175305*73. 4362700*15. 1*g k 0=+=+= 加速終了:N F F 06. 10975035. 2*73. 43*2-59. 109955ph 2-c 12=2主加速階段加速開始N M F F 23. 102842479. 0

17、-34. 0*23. 5117559. 109955 a -a (21211=+=+= ( 加速結(jié)束N P F F 07. 9475892.43*73. 43*2-23. 102842h 211112=-=3 等速階段等速開始N M F F 77. 8298723. 0*23. 51175-07. 94758a *11213=-= 等速結(jié)束67333.305N 178.99*73. 43*2-77. 82987h 221314=-=P F F4 減速階段減速開始8584. 14N1. 148*23. 51175-305. 67333a *31415=-=M F F 減速結(jié)束6115.00N 2

18、8.23*73. 43*2-14. 85842ph -31516=F F5 爬行階段加速度 a=0爬行開始N H KQ F 73. 5902928.23*2-178.99*2-92.43*2-2.35*2-305*43.7362700*15. 1h 2-h 2-h 2-h 2c p g 321017=+=-+=( 爬行結(jié)束N F F 62. 587663*73. 43*2-73. 59029ph 2-41718= 等效力計算10* 62. 5876673. 59029(5. 018. 22*305. 6733377. 829875. 032. 19*07. 9475823. 1028425.

19、013. 3*06. 10975059. 1099555. 0t 21t 21t (21t 2121t =+=+= ( ( ( F F F F F F F F F 注:由于減速段采用自由滑行,該段運動力接近于零,故未列入計算。 等效時間:( s 03. 478*3138. 291841. 742. 1014. 321312t 5t 4t 3t 1t 0t 21d =+=+=T等效力: (N T F F 85. 8924603. 4710*746. 3t 11d dx 2=等效功率:kw kw i V F dx 800968. 71310000858. 6*85. 892461000p max d = 故所選的電動機容量是合適的。(5電動機過負荷系數(shù) :(5. 84283068. 885. 080010001000N v P F m je e = 22. 15. 8428323. 102842e max =F F 特殊力作