運(yùn)輸設(shè)備選型計(jì)算講義

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)度絞車選型計(jì)算2、無極繩絞車選型計(jì)算3、電機(jī)車制動(dòng)距離計(jì)算4、帶式輸送機(jī)選型計(jì)算1、調(diào)度調(diào)度絞車絞車選型計(jì)算選型計(jì)算型 號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22802723寬26502850高21502290電力液壓推動(dòng)器BYT1-180/12BYT1-320Z/12絞車質(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（平板車）數(shù)量； G礦車（平板車）中載貨重量，kg ； G0礦車（平板車）重量，kg； a巷道坡度，； 1礦車（平板車）運(yùn)行阻力系數(shù)，一般取0.010.015； P鋼絲繩單位長度重量，kg/m； L鋼絲繩長度，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，斜巷中使用的礦車連接插銷安全系數(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)鏈及礦車的連接環(huán)、鏈和插銷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、連接環(huán)安全系數(shù)校驗(yàn)連接插銷、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（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)。跑車防護(hù)裝置安裝距離計(jì)算跑車防護(hù)裝置安裝距離計(jì)算L=（E-0.5M

6、v2）/Mg（sina-1cosa）式中 L斜巷緩沖長度，m； E擋車欄吸收最大動(dòng)能，J； M最大提升質(zhì)量，kg； v提升速度，m/s； 1串車運(yùn)行阻力，一般取0.010.015。調(diào)度絞車選型驗(yàn)算示例調(diào)度絞車選型驗(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礦車自重：600kg礦車載重：1800kg掛車數(shù)：2量， 鋼絲繩局部支撐在地輥上2）選用絞車及鋼絲繩性能參數(shù)）選用絞車及鋼絲繩性能參數(shù)絞車型號：JD-25額定牽引力：16kN絞車容繩量：400m絞車運(yùn)行速度：1.2 m/s鋼絲繩行型號：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，此斜巷串車提升所使用連接件的安全系數(shù)符合要求。求。2、無極繩無極繩絞車絞車選型計(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），kg； G0梭車自重，kg； max運(yùn)行路線最大坡度，； 1梭車滾輪摩擦阻力系數(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，斜巷中使用的礦車連接插銷安全系數(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)鏈及礦車的連接環(huán)、鏈和插銷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、連接環(huán)安全系數(shù)校驗(yàn)連接插銷、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（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)。無極繩絞車選型驗(yàn)算示例無極繩絞車選型驗(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)輸長度：1000m最大坡度：14無轉(zhuǎn)彎最大單件運(yùn)輸重量（含平板車）：18t 軌距：600mm軌型：24kg/m2）擬選用無極繩絞車及鋼絲繩主要技術(shù)參數(shù)）擬選用無極繩絞車及鋼絲繩主要技術(shù)參數(shù)型號：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：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無極繩連續(xù)牽引車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第5.4

12、.7規(guī)定，絞車滾筒上的繩襯直徑應(yīng)滿足以下要求：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所選絞車功率能滿足使用要求。 根據(jù)以上計(jì)算，該絞車牽引力高速、低速均能滿足使用要求。牽引重車時(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)算此斜巷串車提升所使用的連接插銷型號38290，連接插銷質(zhì)量

14、m=4.5kg，剪切破斷力為555.7kN；連接環(huán)型號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)車制動(dòng)距離驗(yàn)算電機(jī)車制動(dòng)距離驗(yàn)算1）列車運(yùn)行基本方程式）列車運(yùn)行基本方程式列車在牽引狀態(tài)下，作用于列車的作用力瞬時(shí)平衡關(guān)系，即F-Wj-Wa=0式中 F列車牽引力

15、，N； Wa列車的慣性阻力，N； Wj列車的靜阻力，N。（1）慣性阻力Wa =1000(P+Q)（1+r）a/g式中 P電機(jī)車重力，kN； Q車組重力，kN； g重力加速度，取10m/s2； r慣性系數(shù)，對礦用電機(jī)車一般取平均值0.075，也可近似取0.10； a列車加速度，對井下電機(jī)車一般取0.030.05m/s2。將r和g帶入上式得Wa=110a（P+Q）（2）靜阻力 列車運(yùn)行的靜阻力包括基本阻力和坡道阻力。因列車的運(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列車運(yùn)行的基本阻力，N； 列車運(yùn)行的基本阻力系數(shù)，N/kN，其值見表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)車運(yùn)輸?shù)暮苄?，故將sintan，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）輸送長度L ，