运输设备选型计算讲义.pptx

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1、运输设备选型计算讲义,主讲人：鲍乾坤 山东能源枣矿集团机电运输处 2016年5月,1,运输设备选型计算讲义内容,1、调度绞车选型计算 2、无极绳绞车选型计算 3、电机车制动距离计算 4、带式输送机选型计算,2,1、调度绞车选型计算,3,4,斜坡物件受力分析 Ff+Gsina，f=Gcosa F Gsina+Gcosa,F,f,G,a,5,选型计算参照公式 小绞车最大拉力计算 Fmax=n（GG0）（sina1cosa）PL（sina2cosa）g 式中 Fmax实际提升所需最大牵引力， N； n提升矿车（平板车）数量； G矿车（平板车）中载货重量，kg； G0矿车（平板车）重量，kg； a巷道

2、坡度，； 1矿车（平板车）运行阻力系数，一般取0.010.015； P钢丝绳单位长度重量，kg/m； L钢丝绳长度，m；,6,2钢丝绳运行阻力系数，与支撑情况有关： 钢丝绳全部支撑在地辊上，取0.150.2； 钢丝绳局部支撑在地辊上，取0.250.4； 钢丝绳全部在底板或枕木上，取0.40.6。 g重力加速度，取9.8m/s2。,7,钢丝绳安全系数校验 钢丝绳安全系数校验 ma=QP/Fmaxma 式中 Fmax实际提升所需最大牵引力，kN； QP钢丝绳最小破断拉力，kN； ma钢丝绳安全系数； ma煤矿安全规程规定系数,6.5。,8,电机功率校核 电机功率校核 N=kFmaxv/N 式中 F

3、max实际提升所需最大牵引力， kN； N电机运行额定功率，kW； N电机运行所需功率，kW； 机械传动效率，取0.85； v绞车运行速度，m/s； k备用系数，取1.11.2。,9,连接装置验算 煤矿安全规程规定，斜巷中使用的矿车连接插销安全系数不小于6，各种环链按材料屈服强度计算的安全系数不小于2.5及其以模拟使用状态下拉断力计算的安全系数不小于13。,注：1、专为升降物料用的提升容器的连接装置安全系数不小于10。这里提升容器指的是罐笼、箕斗、带乘人间的箕斗、吊桶等。 2、各种保险链及矿车的连接环、链和插销等初次使用和使用后每2年必须逐个以2倍于其最大静载荷重的拉力进行试验。这里的2倍最大

4、静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。,10,连接插销、连接环安全系数校验 Aa=QL/FLmaxAa FLmax =Mg（sina+1cosa） 式中 FLmax连接插销（连接环）牵引最大载荷，kN； M连接件牵引总质量，kg； QL连接件最小破断拉力，kN； Aa连接件安全系数； Aa煤矿安全规程规定系数。,11,跑车防护装置安装距离计算,L=（E-0.5Mv2）/Mg（sina-1cosa） 式中 L斜巷缓冲长度，m； E挡车栏吸收最大动能，J； M最大提升质量，kg； v提升速度，m/s； 1串车运行阻力，一般取0.010.015。,12,调度绞车选型验算示例,1）巷道概

5、况及工作条件 提升坡度：10 提升距离：360m 1t矿车自重：600kg 矿车载重：1800kg 挂车数：2量，钢丝绳局部支撑在地辊上,13,2）选用绞车及钢丝绳性能参数,绞车型号：JD-25 额定牵引力：16kN 绞车容绳量：400m 绞车运行速度：1.2 m/s 钢丝绳行型号：15.5NAT619+FC1665 GB/1102 钢丝绳每米质量：0.846kg/m 钢丝绳最小破断拉力：152kN,14,3）选型计算,（1）最大拉力验算 Fmax=n（GG0）（sina1cosa）PL（sina2cosa）g =2（1800+600）（sin100.015cos10）0.846360（sin

6、100.35cos10） 9.8 =10.406kN F=16 kN 故绞车的牵引力符合提升要求。,15,（2）钢丝绳安全系数校验 ma=QP/Fmax =152/10.406 =14.6 ma =6.5（煤矿安全规程规定） 故钢丝绳抗拉强度符合要求。,16,（3）电机功率校核 N=kFmaxv/=1.210.4061.2/0.85 =17.63 kW N=25kW 式中 v绞车运行速度，1.2m/s； k备用系数，取1.2。 故电机功率符合要求。,经验算JD-25型绞车能够满足10轨道上山提升2量1t载重矿车的需要。,17,（4）连接件验算 此斜巷串车提升所使用的连接插销型号38290，连接

7、插销质量m=4.5kg，剪切破断力为555.7kN；连接环型号32140603，连接环质量m=10kg，破断力为590kN，材质为Q235镇静钢。 FLmax =Mg（sina+1cosa） =2（600+1800）+44.5+1109.8 （0.174+0.0150.985） =8931.64N,18,连接插销安全系数校验 Aa1=QL1/FLmax =555.7/8.93=626 连接环抗拉强度安全系数校验 Aa2 =QL2/FLmax =590/8.93=6613,经上述计算，此斜巷串车提升所使用连接件的安全系数符合要求。,19,2、无极绳绞车选型计算,20,选型计算参照公式 1）运输牵

8、引力计算 F=k（G1+G0）（sinmax+1cosmax）+22PLg,21,式中 F实际提升所需要的牵引力，N； G1最大牵引重量（含承重车），kg； G0梭车自重，kg； max运行路线最大坡度，； 1梭车滚轮摩擦阻力系数，一般取0.010.03； 2钢丝绳摩擦阻力系数，一般取0.20.4； P钢丝绳单位长度重量，kg/m； L运输距离，m； g重力加速度，取9.8m/s2； k阻力系数，k=1.1n，n为拐弯次数，一般取0，1，2。,22,钢丝绳安全系数校验,23,钢丝绳安全系数校验 ma=QP/S4ma 式中 QP钢丝绳最小破断拉力，kN； ma钢丝绳安全系数； ma煤矿安全规程规

9、定系数，ma=5-0.001L(且不得小于3.5)。,24,电机功率校核 N=kFv/N 式中 F实际提升所需要的牵引力，kN； N电机运行额定功率，kW； N电机运行所需功率，kW； 机械传动效率，取0.80.85； v牵引速度，m/s； k备用系数，取1.1。,25,连接装置验算 煤矿安全规程规定，斜巷中使用的矿车连接插销安全系数不小于6，各种环链按材料屈服强度计算的安全系数不小于2.5及其以模拟使用状态下拉断力计算的安全系数不小于13。,注：1、专为升降物料用的提升容器的连接装置安全系数不小于10。这里提升容器指的是罐笼、箕斗、带乘人间的箕斗、吊桶等。 2、各种保险链及矿车的连接环、链和

10、插销等初次使用和使用后每2年必须逐个以2倍于其最大静载荷重的拉力进行试验。这里的2倍最大静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。,26,连接插销、连接环安全系数校验 Aa=QL/FLmaxAa FLmax =Mg（sina+1cosa） 式中 FLmax连接插销（连接环）牵引最大载荷，kN； M连接件牵引总质量，kg； QL连接件最小破断拉力，kN； Aa连接件安全系数； Aa煤矿安全规程规定系数。,27,无极绳绞车选型验算示例,1）巷道概况及工作条件 运输长度：1000m 最大坡度：14无转弯 最大单件运输重量（含平板车）：18t 轨距：600mm 轨型：24kg/m,28,2）

11、拟选用无极绳绞车及钢丝绳主要技术参数,型号：SQ-80/75B 牵引力：53kN/80kN 牵引速度：0.67/1.12m/s 功率：75kW 滚筒直径：1200mm 变速方式：机械变速 钢丝绳型号：22NAT619S+FC1670 GB/8918 钢丝绳最小破断拉力267kN 钢丝绳质量：1.74 kg/m,29,3）选型验算,（1）钢丝绳的选用 依据MT/988-2006无极绳连续牵引车行业标准第5.4.7规定，绞车滚筒上的绳衬直径应满足以下要求： a抛物线滚筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的50倍； b绳槽式主滚筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的40倍，副滚筒直径至少应为牵引钢丝绳直径的

12、28倍。 钢丝绳直径22mm50=1100mm滚筒直径1200mm，则选用的钢丝绳的直径符合要求。,30,（2）运输牵引力计算 a低速运输大件时 F=k（G1+G0）（sinmax+1cosmax）+22 PLg =1（18000+2000）（sin14+0.015cos14）+20.25 1.7410009.8 =58.78kN80 kN b高速串车提升时 F=k（G1+G0）（sinmax+1cosmax）+22PLg =1（12000+2000）（sin14+0.015cos14）+20.251.7410009.8 =44.6 kN53kN,31,（3）钢丝绳安全系数校验,32,（4）电

13、机功率校核 N=kFv/ =1.162.20.67/0.8 =57.3kW 75kW N =kFv/ =1.147.21.12/0.8 =72.7kW 75kW 所选绞车功率能满足使用要求。,根据以上计算，该绞车牵引力高速、低速均能满足使用要求。牵引重车时为获取足够的牵引力应使用低速挡，回程或牵引较轻载荷时为提高效率可使用高速挡。,33,（5）连接件验算 此斜巷串车提升所使用的连接插销型号38290，连接插销质量m=4.5kg，剪切破断力为555.7kN；连接环型号32140603，连接环质量m=10kg，破断力为590kN，材质为Q235镇静钢。 1运输大件时 F1Lmax =Mg（sina

14、+1cosa） =180009.8（0.242+0.0150.97） =45255.42N 2串车提升时 F2Lmax =Mg（sina+1cosa） =5（600+1800）+104.5+4109.8 （0.242+0.0150.97） =30384N,34,35,3、电机车制动距离验算,36,1）列车运行基本方程式 列车在牵引状态下，作用于列车的作用力瞬时平衡关系，即 F-Wj-Wa=0 式中 F列车牵引力，N； Wa列车的惯性阻力，N； Wj列车的静阻力，N。,37,（1）惯性阻力 Wa =1000(P+Q)（1+r）a/g 式中 P电机车重力，kN； Q车组重力，kN； g重力加速度，

15、取10m/s2； r惯性系数，对矿用电机车一般取平均值0.075，也可近似取0.10； a列车加速度，对井下电机车一般取0.030.05m/s2。 将r和g带入上式得 Wa=110a（P+Q）,38,（2）静阻力 列车运行的静阻力包括基本阻力和坡道阻力。因列车的运行速度较低，故弯道阻力、道岔阻力、空气阻力等等，均不计入。 1基本阻力 W0=（P+Q） 式中 W0列车运行的基本阻力，N； 列车运行的基本阻力系数，N/kN，其值见表1。,39,40,2坡道阻力 Wj=1000（P+Q）sin 式中 Wi坡道阻力，N； 坡度倾角。 因电机车运输的很小，故将sintan，tan=/1000 式中 “+

16、”表示上坡，“-”表示下坡； 轨道坡度，单位N/kN或m/km，在计算中常用平均速度值3，即当P与Q的单位为kN时，i=3。,41,42,43,44,45,4、带式输送机的选型计算,46,一、输送带的运输能力与带宽、速度的计算与选择,47,48,49,50,51,二、运行阻力与输送带张力的计算,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,带式输送机选型验算示例1,一、原始资料 （1）输送长度L ，680m （2）输送机安装倾角3 货物方向为上运 （3）设计运输生产率Q345.6t/h （4）物料的散极密度 0.9t/m （5）物料在输送带上的堆积角 30 （6）物料的块度a 300350mm,68,69,70,71,72,12,73,74,75,76,77,78,79,80,带式输送机选型验算示例2,一、原始资料 （1）装煤点的运输生产率， =836.2（吨/时） （2）输送长度， 1513m （3）倾角=5 ，货流方向为下运, （4）物料的散集密度， =0.9 t/m （5）物料在输送带上的堆积角， =30 （6）物料的块度，a=300400mm,81,82,83,84,85,12,86,87,88,89,90,91,92,93,