提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗(yàn)算

1、提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗(yàn)算the checking computations for hoist steel cable 為了對(duì)提升鋼絲繩安全系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，應(yīng)該了解提升系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，如容器自重Qz ,提升載荷Q，礦車自重Qc及鋼絲繩的技術(shù)數(shù)據(jù)等。  一、提升容器自重或載荷重力的測定   the mesuration of hoist container deadweight and load gravity用拉(壓)或荷重傳感器對(duì)提升容器、載荷稱重，其原理是容器重力或載荷重力作用于傳感器，使傳感器產(chǎn)生應(yīng)變，傳感器應(yīng)變使電橋輸出電壓(或電流)信號(hào)

2、發(fā)生變化，電壓(或電流)信號(hào)變化的大小與重力的大小成正比。根據(jù)所稱重力大小來選擇傳感器的型號(hào)及量程，規(guī)格從幾十牛到1000干牛均有。傳感器的使用方法按廠家說明。 (一)用拉力傳感器對(duì)容器或負(fù)荷稱重時(shí)，可把傳感器一端用繩環(huán)與連接裝置連接，傳感器另一端通過導(dǎo)鏈掛到罐梁上，傳感器通電凋零后拉導(dǎo)鏈。當(dāng)鋼絲繩不受力時(shí)，拉力傳感器的輸出讀數(shù)即是所稱重力。其輸出可以用直流毫伏表測量，也可用光線示波器記錄，但應(yīng)對(duì)光高進(jìn)行標(biāo)定。 (二)用壓力或荷重傳感器采用這種方法時(shí)，應(yīng)把容器提到井口水平以上一定高度停車，然后將井口用工字鋼柵鋪平，設(shè)法將傳感器放置在工字鋼柵上，傳感器通電調(diào)零后，慢慢下放容器壓在傳感器上，并保持

3、平衡，當(dāng)提升鋼絲繩稍松馳不受力時(shí)，傳感器的輸出即表示所稱重力的數(shù)值。                                            &#

4、160;       返回     二、提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗(yàn)算    the checking computations for hoist steel cable提升鋼絲繩在正常工作中，除受到靜張力的作用外，其內(nèi)部還受有彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力等力的作用，多種復(fù)合應(yīng)力的作用將大大降低鋼絲繩的壽命。另外，磨損、腐蝕也是降低鋼絲繩壽命，影響安全運(yùn)行的因素。由于諸多因素的影響，鋼絲繩的壽命不能精確計(jì)算。為了保證安全可靠，對(duì)鋼絲繩的選擇驗(yàn)算，均采

5、用安全系數(shù)法。即按鋼絲繩的最大靜張力并考慮一定的安全系數(shù)選擇或驗(yàn)算鋼絲繩。（一)鋼絲繩最大靜張力的計(jì)算鋼絲繩的最大靜張力可根據(jù)礦上的有關(guān)技術(shù)資料或根據(jù)上述稱重法測出的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式參見表11。                              表l1 提升鋼絲繩最大靜張力的計(jì)算 

6、   單繩纏繞提升系統(tǒng)    多繩摩擦提升系統(tǒng)  等重尾繩  =0 重尾繩 <0  輕尾繩  >0  最大靜張力Fj·m（N）  附圖  （表 11 附圖）  注：Q容器有效載荷；  Qz容器自重；       p主繩每米重力； q尾繩每米重力；   Hc鋼絲繩懸垂高度； Hw尾繩環(huán)高度； n1主繩根數(shù)；  

7、;   h0容器卸載位置到天輪中心線距離(二)提升鋼絲繩安全系數(shù)驗(yàn)算按安全系數(shù)法鋼絲繩的實(shí)際安全系數(shù)為 （11）式中 Qd鋼絲繩中所有鋼絲的破斷力總和(N)； Fj·m鋼絲繩所受最大靜張力(N)； m鋼絲繩實(shí)際的安全系數(shù)； ma煤礦安全規(guī)程規(guī)定的鋼絲繩安全系數(shù)，查表l2。表l2 提升用鋼絲繩的安全系數(shù)   用途  鋼絲繩安全系數(shù)的最低值ma單繩纏繞式提升系統(tǒng)多繩摩擦式提升系統(tǒng)新懸掛時(shí)使用中新懸掛使用中專用于升降人員  9     7    9.20.0005HC 

8、      升降人員和物料升降人員時(shí)混合提升時(shí)升降物料時(shí)7.5 68.20.0005HC  專用于升降物料6.5 57.20.0005HC  若按(11)式計(jì)算出的m<ma，則應(yīng)及時(shí)更換鋼絲繩，以確保提升系統(tǒng)的安全。鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點(diǎn)饋麻坑等損傷時(shí)，不得用作升降人員。鋼絲繩銹饋嚴(yán)重，點(diǎn)饋麻坑形成溝文、外層鋼絲松動(dòng)必須立即更換。鋼絲繩的使用、保管、維護(hù)檢查試驗(yàn)等遵照規(guī)定執(zhí)行。提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量及礦井阻力的測定the mesuration of mine resistance and general change location

9、quality for hoist system提升系統(tǒng)在加(減)速過程中其各個(gè)聯(lián)動(dòng)部件都要加(減)速，為了便于計(jì)算急慣性力，可把提升系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量都變位到提升機(jī)滾筒圓周上，即線加速度為提升容器加速度的地方。變位的原則是必須保證變位前后動(dòng)能相等。變位后全系統(tǒng)各變位質(zhì)量的總和，稱為提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量m。在提升系統(tǒng)速度圖、力圖計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)該知道提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量m，才能利用有關(guān)公式進(jìn)行驗(yàn)算。提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量可以由計(jì)算或?qū)嶋H測定來確定。一、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量的計(jì)算    the calculation of general change loca

10、tion quality for hoist system在提升機(jī)主電動(dòng)機(jī)、天輪(導(dǎo)向輪)、容器、鋼絲繩等技術(shù)數(shù)據(jù)齊全時(shí)，提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量可以通過計(jì)算確定，其公式為：                        (21) 式中m變位質(zhì)量，kg；  Q載荷重力，N；  Qz提升容器自重(罐籠提升時(shí)包括礦車)，N：  n1主繩根數(shù)； &#

11、160;     P主繩海米重力，Nm;       Lp主繩實(shí)際懸掛長度，m； Lp=Hc+Lx+3D+LB+L S        Hc懸掛高度，m；       Lx鋼絲繩弦長，m；     3D摩擦圈長度，m：       LB圍抱天輪部分鋼絲繩長度m， LBDt ；

12、60;     L S鋼絲繩試驗(yàn)長度，m，一般取2030m；       n2尾繩根數(shù)；       q 尾繩每米重力，Nm；       Lq尾繩實(shí)際懸掛長度，m； Lq=H+2Hh        Hh尾繩環(huán)高度，m；       Gt天輪的變位質(zhì)量，kg；

13、       Gj滾筒的變位質(zhì)量(包括減速器的變位質(zhì)量)，kg；       Gd電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量，kg                  Gd=（GD2）d     （GD2）d 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)力矩，Nm2 ,      &

14、#160;        (由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品或出產(chǎn)廠家樣本提供）；       i減速器減速比；       D滾筒直徑，m；       g重力加速度，ms2。               &

15、#160;   返回    二、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量的測定    the mesuration of general change location quality for hoist system 目前，礦井提升系統(tǒng)，由于生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)量增加，一些老礦進(jìn)行了不少的技術(shù)改造，部分設(shè)備的更新改造后的參數(shù)指標(biāo)與原有參數(shù)指標(biāo)差異很大，況且有一些礦井其提升系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)資料不全，因而無法通過計(jì)算確定其變位質(zhì)量，所以，現(xiàn)場實(shí)際測定提升系統(tǒng)變位質(zhì)量，既可驗(yàn)證提升系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，又可測定計(jì)算出未知部

16、分的變位質(zhì)量，將技術(shù)數(shù)據(jù)資料補(bǔ)齊。故這項(xiàng)工作具有十分重要的實(shí)際意義，其應(yīng)用價(jià)值也是顯而易見的。提升系統(tǒng)變位質(zhì)量實(shí)測是以確定提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m為目的，其方法步驟如下： (一)用光線示波器記錄速度圖   光線示波器可以同時(shí)測出提升機(jī)的若干個(gè)動(dòng)態(tài)性能曲線和參數(shù)，測試精度較高。(目前已比較廣泛地使用，其型號(hào)較多，但建議使用SC一16型)。使用者在測試前應(yīng)熟悉儀器的工作原理，掌握使用方法。開車之前作好測速度圖的接線及其它必須的準(zhǔn)備工作。 (二)記錄下述參數(shù)值    提升載荷Q(Q值應(yīng)稱重或盡量準(zhǔn)確)；    兩個(gè)

17、提升容器的自重Qz(兩個(gè)Qz相同否)；    提升速度V(最好為Vm)；    提升高度H；    主繩和尾繩的根數(shù)及單重等。(三)實(shí)際測量使重載側(cè)在井底，由下向上起動(dòng)、加速，至等速(Vm時(shí))運(yùn)行一段時(shí)間(具體視礦井提升系統(tǒng)而決定)，然后將主令控制器手柄迅速搬到中間零位使主電動(dòng)機(jī)斷電，不要給閘，讓提升系統(tǒng)自由滑行減速。待絞車將要停止(速度約為零時(shí))施閘停車。 (四)計(jì)算變位質(zhì)量通過光線示波器記錄下的加速、等速及減速過程的速度圖(如圖21所示)，便可以計(jì)算出提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m。計(jì)算方法如下： &

18、#160;                             圖21 變位質(zhì)量測定示意圖根據(jù)測定時(shí)使用的紙速和時(shí)標(biāo)，由光線示波器記錄圖中可查出t1、t2、t3值；vm由實(shí)測可知。 (1)自由滑行減速度a3的計(jì)算（m/s2）       

19、0;         （22） (2)上升重載側(cè)容器由加速開始，經(jīng)等速到停車為止，所走的行程(距離)hx為 (m) (23)(3)由動(dòng)力方程式根據(jù)力的平衡得      （kg）（24）式中 k礦井阻力系數(shù)；箕斗提升為1.15;罐籠提升為1.20; Q兩側(cè)提升荷重之差，N；，即主繩與尾繩每米總重力之差，Nm。上述測試計(jì)算方法的特點(diǎn)是：實(shí)測時(shí)要求礦上準(zhǔn)備工作少，基本不用停車，簡單方便，不影響生產(chǎn)。缺點(diǎn)是由于受提升載荷Q值不準(zhǔn)確及阻力系數(shù)的影響，誤差偏大，所以在

20、實(shí)測時(shí)提升載荷Q值要經(jīng)過稱重，連續(xù)做幾次，計(jì)算后取m的平均值。                                             

21、;                               返回      三、礦井阻力的測定    the mesuration of mine resistance為了消除礦井阻力對(duì)測定提升系

22、統(tǒng)總變位質(zhì)量m的影響，在礦井條件允許的情況下，可以用兩種不同載荷分別做測定，由此可以計(jì)算出礦井阻力。如第一次裝載為Q1，第二次裝載為Q2，且Q2>Q1，時(shí)，其測定計(jì)算的方法步驟同上。根據(jù)動(dòng)力方程式可知，第一次載荷為Q1時(shí)                    （25）     第二次載荷為Q2時(shí)       &#

23、160;           （26） 上兩式中：W1和W2為礦井阻力。兩次測試vm相同； 這時(shí)若認(rèn)為兩次測試時(shí)礦井阻力大致相等W1W2；   m為不包括載荷及的提升系統(tǒng)變位質(zhì)量，則                （27） 經(jīng)整理得        （

24、28）    提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m為                   (kg) (29) 式中 Q 一次提升量，N。    在實(shí)測時(shí)：Q2取Q；Q1可取()Q。   將由（2-8）式計(jì)算得出的m'值代入（2-5）或（2-6）式；即可得出礦井阻力W，即有          

25、60; (210) 或                        (211)提升速度圖的測定與驗(yàn)算the mesuration and checking compution of hoist hodograph礦井提升機(jī)應(yīng)按照設(shè)計(jì)合理的速度圖來運(yùn)行，但是由于生產(chǎn)的發(fā)展，礦井提升系統(tǒng)中的設(shè)備不可避免地有所變換或更新，提升容器的加大、電動(dòng)機(jī)更換、滾筒直徑改變等等)，為

26、了研究提升容器的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律，掌握其性能，合理地使用，及早地發(fā)現(xiàn)隱患等多方面來考慮，應(yīng)該經(jīng)常性地實(shí)際測定提升速度圖(尤其是在提升系統(tǒng)有較大設(shè)備變化時(shí))，并對(duì)速度圖分析驗(yàn)算，以了解提升機(jī)實(shí)際提升能力及電動(dòng)機(jī)功率，及時(shí)檢驗(yàn)起動(dòng)電阻和控制繼電器的合理性。這樣既可延長設(shè)備壽命，提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟(jì)效益,又可提高安全性。 一、提升速度圖的測定 the mesuration of hoist hodograph實(shí)測提升速度圖的基本做法是：利用光線示波器拍攝測速發(fā)電機(jī)的電壓變化規(guī)律。因?yàn)樘嵘龣C(jī)在運(yùn)行過程中測速發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓與提升機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)即提升容器的速度成正比。也就是說測速發(fā)電機(jī)的電壓

27、變化規(guī)律反映了提升容器的實(shí)際速度變化規(guī)律。實(shí)測提升速度圖的方法步驟如下： (一)調(diào)定測速發(fā)電機(jī)電壓值調(diào)定測速發(fā)電機(jī)在等速時(shí)發(fā)出的電壓值?？蓮乃緳C(jī)操縱臺(tái)上的電壓表確定，如220伏等。 (二)接線并實(shí)測紀(jì)錄 把測速發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓信號(hào)通過適當(dāng)?shù)碾娮杵ヅ洌龠x用靈敏度合適的振子接到光線示波器的一個(gè)插座上。按圖31接好線(切記：電壓信號(hào)不能短路)并檢查確認(rèn)一切無誤后，開動(dòng)光線示波器，調(diào)試振子，選好紙速后，方可開車。經(jīng)開車加速、等速運(yùn)行、減速爬行、至一次提升完畢，停止記錄。至此就得到了個(gè)完整的提升速度圖。如圖3-2所示。      &

28、#160;                                     圖31 速度測定接線示意圖  （V測速發(fā)電機(jī)電壓表）         

29、60;                     （R匹配電阻）                             

30、                     圖32 實(shí)測提升速度圖（三）實(shí)際速度標(biāo)定 因?yàn)樯鲜鲇涗洖闇y速發(fā)電機(jī)的電壓變化曲線，不是真正的提升容器實(shí)際速度的變化曲線，所以必須進(jìn)行實(shí)際速度的標(biāo)定。速度標(biāo)定的方法是：量出等速運(yùn)行時(shí)的速度Vm與所對(duì)應(yīng)的光高xm，令vm/xm=k v（m/s/mm），k v稱為速度比例尺。有了速度標(biāo)定值才能進(jìn)行速度的驗(yàn)算。 (四)最大提升速度的測定 1轉(zhuǎn)速表測定法用轉(zhuǎn)速表測定

31、電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n，測量出滾筒直徑D。傳動(dòng)比i為已知。則    (31) 2標(biāo)定法實(shí)測滾筒每轉(zhuǎn)一周的繩長Lt和在等速運(yùn)行階段t秒時(shí)間內(nèi)滾筒的轉(zhuǎn)數(shù)N2。則 (32)速度圖的合理狀況應(yīng)當(dāng)是：各變速階段中的圖形盡可能接近直線；初加速階段、主加速階段、減速度a3、爬行速度均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)速度圖的要求；在保證安全性的前提下，低速爬行階段及休止時(shí)間應(yīng)盡可能短，否則電耗大，一次提升時(shí)間長，從而減少提升能力。但是，初次實(shí)際測得的速度圖往往是不符合理想的設(shè)計(jì)速度圖。其主要原因是起動(dòng)電阻匹配不合適，三相電阻不平衡或燒結(jié)電阻值改變，控制繼電器整定不合適或運(yùn)行參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)?。要根?jù)具體采用的

32、控制方式來分析。在獲得初次實(shí)測速度圖后，根據(jù)各礦具體情況分析其病癥的原因，找出影響因素，提出解決改善辦法。改善處理后，再次測定速度圖，如還有問題，再分析處理。如此反復(fù)實(shí)測幾次，直到獲得比較合理的速度圖為止。初次測出的速度圖常常明顯不是直線，有的上凸，有的下凹，有的在起動(dòng)級(jí)上，開始時(shí)加速度大，結(jié)束時(shí)加速度小，這一點(diǎn)在第一加速度級(jí)上表現(xiàn)尤其突出。例如，實(shí)拍的一個(gè)主加速度曲線如圖3-3所示。這是一個(gè)上凸型的曲線，那么我們可以按實(shí)拍片算出速度過程中的最大加速度a1max和最小加速度a1min，由圖可知        

33、60; 令                    圖3-3 加速(度)階段示意圖這個(gè)比值表示加速過程的不均勻性，亦即表示實(shí)際速度曲線偏離直線的程度，越大，說明偏離越大，越不好?？s小的方法隨控制原則不同而不同。若采用電流為主、時(shí)間為輔的控制原則時(shí)，時(shí)間控制的延時(shí)越長，越容易出現(xiàn)加速末期速度曲線上升越緩慢的現(xiàn)象，因而值就越大。減小值的辦法之一就是，在JLJ電流繼電器的吸合與釋放電流值整定適合條件下，不要過分增大

34、時(shí)間繼電器的延時(shí)。理由是JLJ電流繼電器釋放之后，電磁力矩與靜阻力矩之差已經(jīng)相當(dāng)小，因此加速度已經(jīng)很小，即使時(shí)間繼電器的延時(shí)增加較多，速度上升的數(shù)值也極為有限。                                    

35、0;                    返回二、提升速度圖的計(jì)算the checking compution of hoist hodograph 利用光線示波器拍攝的速度曲線，加之速度標(biāo)定值后，就可以對(duì)速度圖各階段進(jìn)行分析計(jì)算。由于主井、副井使用的容器不同，所以所測出的速度圖也不同，有五階段提升速度圖，也有六階段提升速度圖。下面以主井底卸式箕斗六階段提升速度圖計(jì)算為例，來說明提升速

36、度圖的計(jì)算步驟：已知：速度標(biāo)定值k vk m / k x (msmm)；時(shí)標(biāo)。計(jì)算項(xiàng)目(一)初加速階段 1箕斗出曲軌速度 v0一般V01.5(ms) (33)式中 x0V0時(shí)對(duì)應(yīng)舶光高。  2箕斗在曲軌中初加速度a0 一般a0 =05 (ms 2)(ms2 ) （34）  3箕斗在曲軌中的行程h0         一般h0 =2.13 (m)，新標(biāo)準(zhǔn)系列箕斗式中h 0 =2.35 (m) (35)（二）主加速階段1  主加速度（驗(yàn)算見下節(jié)）    

37、;          （36）式中 t1主加速運(yùn)行的時(shí)間(s)。 2主加速運(yùn)行距離h1                    （37）(三)等速運(yùn)行階段 1等速運(yùn)行的時(shí)間t2及速度vm由實(shí)拍速度圖中可以查出。      2等速運(yùn)行的距離h2   （m）（38）

38、   (四)減速階段      1減速度a3(驗(yàn)算見下節(jié))（m/s2）                    （39）式中 V4爬行速度 (ms)； t3減速運(yùn)行時(shí)間（s）。      2減速運(yùn)行距離h3        

39、                      （310）   (五)爬行階段      1  爬行速度v4 般v40405 (ms)(ms) （311）式中 x3v4對(duì)應(yīng)的光高(mm)。     2爬行距離h4 一般自動(dòng)操縱時(shí)h4 =2.53.3 (m) 

40、60; (312)式中t4爬行時(shí)間(s)。   (六)制動(dòng)停車階段     1  減速度(ms2 )一般a51     2制動(dòng)時(shí)間t5一般t50.5(s)     3制動(dòng)停車運(yùn)行距離(m)，數(shù)值極小，可略去不計(jì)。    其它不同階段的提升速度圖可參照上述方法汁算，在此不再贅述。整前與整后的速度圖在計(jì)算完后可填入記錄表，表的格式如表31。表31 1 2 3 4 5 6運(yùn)行時(shí)間（s）  整前 

41、;           整后            終速度(m/s)  整前            整后            加速度(m/s2)  整前            整后            運(yùn)行距離(m) 

42、; 整前            整后            返回三、提升機(jī)加、減速度的驗(yàn)算the checking compution of acceleration and deceleration for hoist不論纏繞式或摩擦式提升系統(tǒng)，主加速度a1及速度a3的大小均受煤礦安全規(guī)程之規(guī)定和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩、減速器允許的傳動(dòng)扭矩及減速方式的限制。摩擦提升機(jī)還受防滑條件的限制。在實(shí)際測試中我們發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場采用的加速度、減速度多數(shù)都比限制值要小，電動(dòng)機(jī)是“大馬拉小車”。只有少

43、部分是處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)下運(yùn)行。個(gè)別的是處在過負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。為了充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備能力，節(jié)約電能，盡可能地提高主加速度，不要在超限制的過負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，消除發(fā)生事故的隱患。而對(duì)實(shí)測主加速度a1和減速度a3進(jìn)行驗(yàn)算，是十分必要的。 (一)加速度a1的校驗(yàn)對(duì)于纏繞式提升機(jī)，主加速度a1受三個(gè)方面的限制：是煤礦安全規(guī)程的規(guī)定；二是減速器允許的傳動(dòng)扭矩；三是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)力矩。1煤礦安全規(guī)程對(duì)提升機(jī)加、減速度的規(guī)定見表32。               &

44、#160; 表32       立           井       斜           井 罐籠升降人員  升降物料   升降人員    升降物料 a0.75m/s2無規(guī)定，一般a1.2m/s2    a0.5m/s2&#

45、160; a 0.7m/s2   2按減速器允許的傳動(dòng)力矩驗(yàn)算加速度減速器所能傳遞(承受)的最大扭矩Mmax值，在提升機(jī)技術(shù)性能指標(biāo)中是明確給出的。為滿足減速器允許傳動(dòng)的最大扭矩Mmax 值，電動(dòng)機(jī)通過減速器作用在滾筒上的實(shí)際拖動(dòng)力矩必須小于Mmax值，即   (313)式中 Mmax減速器的最大扭矩(N·m)；Mj作用在提升機(jī)滾筒上的最大靜阻力矩(N·m)， 其計(jì)算公式為： (N·m)Fc·max作用在提升機(jī)滾筒上最大靜張力差(雙鉤提升)(N)，其計(jì)算公    &

46、#160;     式見第一章；D滾筒的實(shí)際纏繞直徑；m不計(jì)入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量的提升系統(tǒng)變位質(zhì)量(kg)，即                    m=m m d m d 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量；（GD2）d電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)力矩(kg·m2)；查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本。因此，實(shí)測提升速度圖中加速度a1應(yīng)滿足下式要求：（314） 3按電動(dòng)機(jī)允許的過負(fù)荷能力驗(yàn)算加速度當(dāng)

47、采用金屬電阻時(shí)，在提升機(jī)加速過程中，由于依次切除轉(zhuǎn)子電阻，因此拖動(dòng)力矩是起伏變化的，為了保證電動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)，其平均拖動(dòng)力Fp必須滿足： Fp(KQ+n1PHn2qH)+rna1 (N) (315)在起動(dòng)過程中為了充分合理利用電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷能力，其平均起動(dòng)力為 Fp=pmFe (N) （316）因此，實(shí)測加速度a1值應(yīng)滿足下式要求 （m/s2） （317）式中p主加速階段平均起動(dòng)力相對(duì)值       （318）m電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷系數(shù)，可查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格； Fe電動(dòng)機(jī)的額定拖動(dòng)力(N)   （N）  

48、;   （319）式中 Pe電動(dòng)機(jī)額定功率(kW)； vm最大提升速度(m/s)；減速器的傳動(dòng)效率，一般一級(jí)傳動(dòng)時(shí)=0.92，二級(jí)傳動(dòng)時(shí)=0.85。主加速度a1受上述三個(gè)條件的限制約束，經(jīng)驗(yàn)算后選取其中最小值。如果礦上實(shí)測加速度a1比其中最小值要小的多，就說明還有潛力可挖，應(yīng)設(shè)法提高a1值，以充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備能力。如果a1值比其中最小值要大。說明有事故隱患，應(yīng)及時(shí)向決策部門提出建議，進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整。 (二)減速度a3的校驗(yàn)提升減速度a3也受煤礦安全規(guī)程規(guī)定的限制。此外，減速度a3還與提升系統(tǒng)采用的減速方式有著直接關(guān)系。下面就三種減速方式敘述。 1自由滑行方式減速 異

49、步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的提升機(jī)在減速階段應(yīng)盡量采用自由滑行方式減速。因?yàn)檫@樣既能達(dá)到減速目的，又能充分利用提升系統(tǒng)的動(dòng)能，節(jié)省電能。減速開始，進(jìn)入自由滑行，主電動(dòng)機(jī)斷電，拖動(dòng)力為零。自由滑行減速度a3可由下式計(jì)算，即（m/s）                  （320）式中n1P - n2q； h3減速階段運(yùn)行距離。對(duì)(320)式分析可知a3的大小主要由Q及m決定。令Qm =，稱為重力系數(shù)。主井提升系統(tǒng)重力系數(shù)<1.2；副井提升

50、系統(tǒng)重力系數(shù)<075，則自由滑行減速度a3就可滿足煤礦安全規(guī)程的要求。對(duì)斜井箕斗提升系統(tǒng)，自由滑行減速度a3為式中 L5減速階段運(yùn)行距離，一般取2030m； Lg卸載曲軌長度，般取68m。 2采用機(jī)械制動(dòng)方式減速只有在減速階段拖動(dòng)力為負(fù)力并且很小，機(jī)械制動(dòng)裝置的制動(dòng)力又是可調(diào)節(jié)時(shí)，方可采用機(jī)械制動(dòng)方式減速。減速開始，將提升電動(dòng)機(jī)的電源切掉，利用制動(dòng)器操縱提升機(jī)停車。制動(dòng)器所加的制動(dòng)力應(yīng)小于0.3Q較為合理。這是因?yàn)樘岣咴O(shè)備效率，避免閘瓦過熱，減少閘瓦磨損。采用機(jī)械制動(dòng)方式減速時(shí)，其減速度a3由下式計(jì)算，即 (m / s2 ) (321) 上式所得a3值必須保證滿足煤礦安全規(guī)程的

51、要求。 (321)式比(320)式多了一項(xiàng),這是因?yàn)樨?fù)力從減速開始到減速終了是個(gè)變值，由負(fù)力造成的力矩是由小到大變化的。因而，采用機(jī)械制動(dòng)減速時(shí)制動(dòng)力矩(R)也應(yīng)是變化的()。所以制動(dòng)力必須是可調(diào)的才可能均勻減速。如果是手動(dòng)操縱，其減速度大小與司機(jī)操作的熟練程度和經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。如果采用電氣制動(dòng)，則減速度是由減速時(shí)所需的制動(dòng)力矩通過控制繼電器改變制動(dòng)力矩宋實(shí)現(xiàn)。是否均勻減速取決于對(duì)控制元件的整定是否合適。 3用電動(dòng)機(jī)方式減速在減速階段拖動(dòng)力為正時(shí)，也就是說即時(shí)，應(yīng)采用電動(dòng)機(jī)方式減速。所謂電動(dòng)機(jī)減速，就是在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)串入電阻，便電動(dòng)機(jī)在減速階段低速拖動(dòng)，并發(fā)出小于靜阻力的拖動(dòng)力此時(shí)，拖

52、動(dòng)力的大小是至關(guān)重要的。一方面拖動(dòng)力必須小于靜阻力，(但也不能太小)；另一方面又要避免電動(dòng)機(jī)在較軟的人工特性曲線上運(yùn)行(從而不易控制)。所以，拖動(dòng)力一般取0.35倍電動(dòng)機(jī)的額定力。采用電動(dòng)機(jī)方式減速時(shí)，減速度a3可用下式計(jì)算，即   (m / s2 ) (322)總之，實(shí)際測定的減速度，不論采用那種方式減速，都應(yīng)該符合設(shè)計(jì)的減速度值，并保證滿足煤礦安全規(guī)程的要求。 對(duì)于摩擦提升系統(tǒng)，其最大加減速度還要滿足防滑要求，斜井提升系統(tǒng)應(yīng)考慮最大自然減速度的限制。提升力圖的測定與驗(yàn)算the mesuration and checking compution of hoist

53、 force-graph為了驗(yàn)算提升電動(dòng)機(jī)的功率和電氣控制設(shè)備，應(yīng)對(duì)提升力圖進(jìn)行測定和驗(yàn)算。一、測試原理     the principle of test當(dāng)提升機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的定子電流I1與電動(dòng)機(jī)發(fā)出的拖動(dòng)力(力矩)成正比，即I1與作用在提升機(jī)滾筒上的拖動(dòng)力成正比。所以只要測出一次提升循環(huán)中各段的定子電流，就可確定出電動(dòng)機(jī)的等效力Fdx (N) (41)式中 Idx等效電流，計(jì)算公式為（A）            （42）V1電動(dòng)機(jī)定子線

54、電壓(伏)；cos電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)；vm提升機(jī)的最大速度(ms)；Tdx等效時(shí)間(s)；i減速器效率。多繩摩擦輪提升機(jī)，不論是級(jí)傳動(dòng)，還是二級(jí)傳動(dòng)，都取i=0.9；單繩纏繞式提升機(jī)，一級(jí)減速時(shí)取i=0.92，二級(jí)減速時(shí)，取=0.85。等效時(shí)間為                       （43）式中低速時(shí)散熱不良系數(shù)，=；停車時(shí)散熱不良系數(shù)，=；提升休止時(shí)間。  &

55、#160;                    返回二、測試方法     the method of test(一)用光線示波器記錄電流當(dāng)用示波器測定時(shí)，把定子電流的變化信號(hào)(如司機(jī)臺(tái)上的定子電流表），通過適當(dāng)?shù)碾娮杵ヅ洌拥绞静ㄆ鞯倪m當(dāng)振子上，如圖41所法。        &

56、#160;           圖4l 用光線示波器測電流接線圖 1操縱臺(tái)；2一電流表；3振子；4光線示波器光線示波器操作與測速度圖方法相同，同時(shí)拍攝出定子電流的變化曲線和各階段早行時(shí)間。如圖42所示。圖中測出的電流是相對(duì)值，為了確定其定子電流的絕對(duì)值，則必須進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定方法之一，為了觀察方便，減小誤差，觀察點(diǎn)取兩容器的交逢位置時(shí)，記錄此刻電流表的電流I并同時(shí)用光線示波器上的標(biāo)記開關(guān)打上標(biāo)記。然后量出標(biāo)記處電流曲線的高度       

57、                                圖4-2 定子電流曲線h(mm)。求出電流標(biāo)定值ki。（A/mm）              &

58、#160;         （44）   提升各階段的起始和終了的電流絕對(duì)值為IiKi·xi (A)                      （45）式中 xi測試曲線上某點(diǎn)的高度(mm)。   Ii與xi點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流(絕對(duì)值A(chǔ))。有了電流曲線圖并進(jìn)行了標(biāo)定，便可利用(41)、

59、(42)、(43)、(45)式計(jì)算出等效力來。上述方法比較簡單(接線少，不影響生產(chǎn))但是振子選擇要靈敏度高，標(biāo)定要準(zhǔn)確，計(jì)算較煩。 (二)用自動(dòng)電流表記錄電流    測定方法：電流測定接線示意圖如圖43所示。用自動(dòng)記錄電流表測出提升循環(huán)中的實(shí)際負(fù)荷電流曲線，如圖44所示。然后將實(shí)際負(fù)荷曲線I=f（t）電流坐標(biāo)加以平方得I2=f（t），再利用積分儀求出I2（t）的面積，即為I2·t，之后按式(42)計(jì)算等效電流，用(41)式計(jì)算等效力。該法比較準(zhǔn)確，但要求在測定時(shí)電網(wǎng)電壓和頻率比額定值相差不能太大，一般要求不大于   

60、0;                                 圖43 電流測定接線圖圖44 負(fù)荷電流曲線               

61、0;                                     返回三、提升力圖的驗(yàn)算   the checking and computionn of hoist force-graph對(duì)容器自重和載荷用

62、拉(壓)力傳感器稱出，按速度圖，可利用礦井提升系統(tǒng)的動(dòng)力方程式對(duì)力圖進(jìn)行驗(yàn)算：初加速階段主加速階段等速階段減速階段爬行階段說明：     采用五階段速度圖時(shí)，無初加速階段，此時(shí)     上列式中：交流拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率驗(yàn)算與測定the mesuration and checking compution of powerfor A.C. drag electromotor   一、電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算       the checkin

63、g compution of powerfor A.C. drag electromotor      等效電流法    等效力法(一)等效電流法其測定原理與用電流測力時(shí)相同，等效電流Idx按下式計(jì)算，即          （A）其中              

64、0; （51）等效功率Pdx為（KW）     （52）式中 V1電動(dòng)機(jī)定子線電壓(伏)；cos電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。電動(dòng)機(jī)功率驗(yàn)算1  功率校核 Pe1.1Pdx （53）2  正常工作過負(fù)荷校核（54）     式中 Imax最大電流(A)； Ie電動(dòng)機(jī)的額定電流(A)；   Pe電動(dòng)機(jī)的額定功率（KW）；電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷系數(shù)。 3特殊過負(fù)荷校核 (55)式中 Fe電動(dòng)機(jī)的額定拖動(dòng)力(N)；    Ft作用于滾筒上的特殊力(N)。   

65、Ft發(fā)生在以下兩種情況： a調(diào)繩或更換水平時(shí)           (N) (56)    b采用罐座作承接裝置時(shí)            (N) (57)式中 u一動(dòng)力系數(shù)，一般取u=1.051.1。 (二)等效力法按上述公式計(jì)算出提升各階段初始和終了的拖動(dòng)力后，其等效力按下式計(jì)算，即(N) (58)式中    

66、0;   (59)  說明：減速階段采用自由滑行或機(jī)械閘制動(dòng)，爬行段采用微電機(jī)拖動(dòng)時(shí)，則相應(yīng)段的拖動(dòng)力不計(jì)入；減速段開始>0，而<0，采用機(jī)械閘制動(dòng)時(shí)，該項(xiàng)按下式計(jì)算，即                 （N）（510）    等效力Fdx計(jì)算出后，電動(dòng)機(jī)的等效功率Pdx為（511）   電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算同等效電流法。   通

67、過對(duì)電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算，可以知道，電動(dòng)機(jī)功率是否有富裕。如果有富裕則可充分利用以提高提升能力，若無富?；虿蛔?，則應(yīng)該更換電動(dòng)機(jī)，以防事故的發(fā)生。返回二、電動(dòng)機(jī)功率的測定 the mesuration of powerfor A.C. drag electromotor用三相自動(dòng)記錄功率表，兩只高壓電壓互感器(GYH)和兩只電流互感器(提升機(jī)房高壓開關(guān)柜內(nèi)的1LH，2LH即可)，可測定電動(dòng)機(jī)的功率，測定接線圖如圖51所示。注意：電流、電壓要相對(duì)應(yīng)，不得有誤； 測定過程中電流互感器二次側(cè)不得開路，并防止觸電。      

68、                                  圖51 自記功率表接線圖起動(dòng)電阻的計(jì)算及測定the calculation and checking compution of jump-start resistance我國目前所使用的提升機(jī)有80以上是采用交流拖動(dòng)，其加速過程均是

69、靠切換串聯(lián)在轉(zhuǎn)子回路中的電阻來實(shí)現(xiàn)的，因此，轉(zhuǎn)子電阻的計(jì)算和測定是提升機(jī)能否按照所要求的速度圖運(yùn)行的關(guān)鍵。對(duì)于新建礦井，這一工作由設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試部門完成；對(duì)于改擴(kuò)建礦井，這一工作要由現(xiàn)場工程技術(shù)人員來完成；對(duì)于正在運(yùn)行的提升機(jī)，為保證其安全高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)場技術(shù)人員也需對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)子電阻的驗(yàn)算和測定。由此可見，轉(zhuǎn)子電阻的計(jì)算和測定是煤礦機(jī)電技術(shù)人員所必須掌握的。目前起動(dòng)電阻的計(jì)算方法較多；在此僅介紹一種方法，這種方法是根據(jù)平均加速度要求，來計(jì)算電阻方法，在此基礎(chǔ)上介紹轉(zhuǎn)子電阻測定的有關(guān)內(nèi)容。 一、起動(dòng)電阻的計(jì)算 the calculation of jump-start re

70、sistance         所需已知參數(shù)            預(yù)備級(jí)電阻計(jì)算            主加速階段電阻的計(jì)算（一）所需已知參數(shù) 不論是新建、改擴(kuò)建還是運(yùn)行中的提升機(jī)，為進(jìn)行轉(zhuǎn)子電阻計(jì)算，必需給出下列參數(shù)：加速階段的速度圖、力圖 &

71、#160;   提升電動(dòng)機(jī)參數(shù)      提升機(jī)參數(shù)    其它參數(shù)1  加速階段的速度圖、力圖 此處所指的速度圖、力圖應(yīng)是設(shè)計(jì)要求的速度圖和力圖，而不是前面所講的由測定所得的速度圖和力圖，兩者不能相混淆，這是因?yàn)樵趯?shí)測中提升系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)不一定與設(shè)計(jì)時(shí)一致(如載荷不同等)。當(dāng)然，若所測速度圖、力圖的基本條件與設(shè)計(jì)一致，在進(jìn)行轉(zhuǎn)子電阻計(jì)算時(shí)，便可用測定的速度圖、力圖。若只有速度圖而無力圖，要利用前面所講的方法計(jì)算出力圖。 2提升電動(dòng)機(jī)參數(shù)額定功率 pe額定

72、轉(zhuǎn)速              ne同步轉(zhuǎn)速 no定子額定電壓          V1e轉(zhuǎn)子額定電流 I1e轉(zhuǎn)子額定電壓          V2e定子額定電流 I2e過載系數(shù)          

73、60;   m 功率因素          cose飛輪轉(zhuǎn)矩              GD23提升機(jī)參數(shù)滾筒半徑 R 提升機(jī)變位質(zhì)量           M減速器傳動(dòng)比 i 減速器傳動(dòng)效率      

74、0;  i 4其它參數(shù)轉(zhuǎn)子電阻起動(dòng)級(jí)數(shù)預(yù)備級(jí)級(jí)數(shù)電流互感器變流比    ki（二）預(yù)備級(jí)電阻計(jì)算1  第一預(yù)備級(jí)電阻Ry1    第一預(yù)備級(jí)有兩個(gè)作用：一是提升機(jī)起動(dòng)前消除齒輪間隙并張緊鋼絲繩；二是當(dāng)檢查鋼絲繩及滾筒設(shè)備時(shí)保證提升機(jī)以0.3m/s左右的速度運(yùn)行。一般是使第一預(yù)備級(jí)所產(chǎn)生的力矩為額定力矩的0.30.4倍，即y1=0.30.4至于所取比值是否合適，還須驗(yàn)算驗(yàn)繩時(shí)是否能拉動(dòng)，其驗(yàn)算公式為       （61）式中 K阻力系數(shù)，箕斗取1.

75、15,罐籠取1.2； Q有效載荷，N；=；主繩根數(shù)；尾繩根數(shù)；主繩每米重力，Nm； q尾繩每米重力，Nm        H提升高度，m；(N)；   （m/s）若驗(yàn)算通過，取0.30.4即可，若通不過，則按(61)式反算求得y1，那么，第一預(yù)備級(jí)電阻為 Ry1=R0 /y1  （62）                  

76、;  （63）2第二預(yù)備級(jí)電阻Ry2 第二預(yù)備級(jí)電阻的作用是：當(dāng)提升人員時(shí)，限制罐籠加速度，同時(shí)在具有卸載曲軌的箕斗提升中限制箕斗在曲軌中的速度。由于第二預(yù)備級(jí)的電機(jī)特性曲線近于直線，所以其計(jì)算方法有兩種，第一種是直線法，第二種是曲線法。          直線法 Ry2=R0/y2（64）    對(duì)于箕斗提升              

77、            （65）式中、分別表示初加速起始和終了時(shí)的拖動(dòng)力。 對(duì)于普通罐籠提升，按提人加速度不大于0.75ms2 進(jìn)行計(jì)算                （66）式中 QR罐籠升降人員總量，N；m提升系統(tǒng)變位質(zhì)量，kg；    aR升降人員時(shí)罐籠設(shè)計(jì)加速度，ms2。 

78、0;    曲線法  第一步，計(jì)算初加速階段的平均過載系數(shù)0；（67）第二步，計(jì)算與0 對(duì)應(yīng)的平均轉(zhuǎn)差率S0            (68)式中 n1第二預(yù)備級(jí)運(yùn)行結(jié)束時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min； 第三步，計(jì)算第二預(yù)備級(jí)的臨界轉(zhuǎn)差率Smy2                   

79、;             （69）第四步，計(jì)算第二預(yù)備級(jí)對(duì)應(yīng)的額定轉(zhuǎn)差率sey2                                  

80、                                 （610）        最后得第二預(yù)備級(jí)的電阻值        

81、0;                                                （611）    

82、以上兩種方法均可作為第二預(yù)備級(jí)電阻計(jì)算方法，直線誤差稍大，但簡便。                                            

83、60;     返回   (三)主加速階段電阻的計(jì)算   為說明問題的方便起見，我們以轉(zhuǎn)子串八級(jí)電阻且有兩個(gè)預(yù)備級(jí)的情況加以說明，其機(jī)械特性如圖61所示。                            圖61   轉(zhuǎn)子串八段電阻二預(yù)備級(jí)起動(dòng)級(jí)特性曲線