提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗算

提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗算thecheckingcomputationsforhoiststeelcable自重Qz

,提升載荷Q，礦車自重Qc

及鋼絲繩的技術數(shù)據(jù)等。一、提升容器自重或載荷重力的測定themesurationofhoistcontainerdeadweightandloadgravity1000家說明。(一)用拉力傳感器通過導鏈掛到罐梁上，傳感器通電凋零后拉導鏈。當鋼絲繩不受力時，拉力傳感器但應對光高進展標定。(二)用壓力或荷重傳感器字鋼柵鋪平，設法將傳感器放置在工字鋼柵上，傳感器通電調(diào)零后，漸漸下放容器壓在傳感器上，并保持平衡，當提升鋼絲繩稍松馳不受力時，傳感器的輸出即表示所稱重力的數(shù)值。二、提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗算thecheckingcomputationsforhoiststeelcable提升鋼絲繩在正常工作中，除受到靜張力的作用外，其內(nèi)部還受有彎曲應力、扭轉(zhuǎn)應力、接觸應力等力的作用，多種復合應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，影響安全運行的因素。由于諸多因素的影響，鋼絲繩的壽命不能準確計算。為了保證安全牢靠，對鋼系數(shù)選擇或驗算鋼絲繩?！惨?鋼絲繩最大靜張力的計算鋼絲繩的最大靜張力可依據(jù)礦上的有關技術資料或依據(jù)上述稱重法測出的有1—1。表l—1提升鋼絲繩最大靜張力的計算單繩纏繞 多繩摩擦提升系統(tǒng)提升系統(tǒng) 等重尾繩△=0

重尾繩△<0

輕尾繩△>0最大靜張力F〔N〕j·m附圖〔表附圖〔表1—1附圖〕注：Q——容器有效載荷；Qp——主繩每米重力；q——尾繩每米重力；HcHwnh10(二)提升鋼絲繩安全系數(shù)驗算按安全系數(shù)法鋼絲繩的實際安全系數(shù)為≥〔1—1〕式中 Q——鋼絲繩中全部鋼絲的破斷力總和(N)；dF——鋼絲繩所受最大靜張力(N)；j·mm——鋼絲繩實際的安全系數(shù)；ml—2。a表l—2提升用鋼絲繩的安全系數(shù)鋼絲繩安全系數(shù)的最低值ma用途專用于升降人員升降人員 時和物料 時專用于升降物料

單繩纏繞式提升系統(tǒng)懸掛時 9 77.5 66.5 5

多繩摩擦式提升系統(tǒng)懸掛 使用中9.2—0.0005HC8.2—0.0005HC7.2—0.0005HC假設按(1—1)式計算出的m<ma鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點饋麻坑等損傷時，不得用作升降人員。鋼絲繩銹饋嚴峻，點饋麻坑形成溝文、外層鋼絲松動必需馬上更換。鋼絲繩的使用、保管、維護檢查試驗等遵照《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themesurationofmineresistanceandgeneralchangelocationqualityforhoistsystem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、力圖計算時，首先應當知道提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量∑m，才能利用有關公式進展驗算。提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量可以由計算或?qū)嶋H測定來確定。一、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量的計算thecalculationofgeneralchangelocationqualityforhoistsystem在提升機主電動機、天輪(導向輪)、容器、鋼絲繩等技術數(shù)據(jù)齊全時，提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量可以通過計算確定，其公式為：( )2—1式中∑m——變位質(zhì)量，kg；Q——載荷重力，N；QN：zn1P——主繩海米重力，N／m;Lp——主繩實際懸掛長度，m；L=H+L+3πD+L+Lp c x B SHc——懸掛高度，m；Lm；x3πD——摩擦圈長度，m：Lm，BL≈ πD；B tL——鋼絲繩試驗長度，m20—30m；Sn2q——尾繩每米重力，N／m；Lm；qL=H+2Hq hHm；hGkg；tGj——滾筒的變位質(zhì)量(包括減速器的變位質(zhì)量)，kg；GkgdG=〔GD2〕d d〔GD2〕d

——電動機轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)力矩，N?m2,(由電動機產(chǎn)品或出產(chǎn)廠家樣本供給〕；i——減速器減速比；D——滾筒直徑，m；g——重力加速度，m／s2。 返回二、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量的測定themesurationofgeneralchangelocationqualityforhoistsystem目前，礦井提升系統(tǒng)，由于生產(chǎn)的進展，產(chǎn)量增加，一些老礦進展了不少的些礦井其提升系統(tǒng)技術數(shù)據(jù)資料不全，因而無法通過計算確定其變位質(zhì)量，所以，現(xiàn)場實際測定提升系統(tǒng)變位質(zhì)量，既可驗證提升系統(tǒng)技術數(shù)據(jù)的準確性和牢靠性，重要的實際意義，其應用價值也是顯而易見的。提升系統(tǒng)變位質(zhì)量實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測出提升機的假設干個動態(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，其型號較多，但建議使用SC16的預備工作。(二)記錄下述參數(shù)值提升載荷Q(Q兩個提升容器的自重Q

(兩個Qz

一樣否)；提升速度V(最好為Vm提上升度H；主繩和尾繩的根數(shù)及單重等。(三)實際測量使重載側(cè)在井底，由下向上起動、加速，至等速(Vm

時)運行一段時間(具體視不要給閘，讓提升系統(tǒng)自由滑行減速。待絞車將要停頓(速度約為零時)施閘停車。(四)計算變位質(zhì)量2—1便可以計算出提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量∑m。計算方法如下：2—1變位質(zhì)量測定示意圖依據(jù)測定時使用的紙速和時標，由光線示波器記錄圖中可查出ttt值；1 2 3vm自由滑行減速度a3

的計算〔m/s2〕 〔2—2〕上升重載側(cè)容器由加速開頭，經(jīng)等速到停車為止，所走的行程(距離)h為x(m) (2—3)由動力方程式依據(jù)力的平衡得〔kg〕 〔2—4〕式中 k——礦井阻力系數(shù)；1.15;1.20;Q——兩側(cè)提升荷重之差，N；Δ—— ，即主繩與尾繩每米總重力之差，N／m。上述測試計算方法的特點是：實測時要求礦上預備工作少，根本不用停車，簡潔便利，不影響生產(chǎn)。缺點是由于受提升載荷Q值不準確及阻力系數(shù)的影響，誤差偏大，所以在實測時提升載荷Qm值。返回三、礦井阻力的測定themesurationofmineresistance為了消退礦井阻力對測定提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量∑m的影響，在礦井條件允許的狀況下，可以用兩種不同載荷分別做測定，由此可以計算出礦井阻力。如第一次裝載為Q，其次次裝載為Q，且Q>Q1 2 2 1同上。依據(jù)動力方程式可知，第一次載荷為Q時1〔2—5〕其次次載荷為Q時2〔2—6〕上兩式中：W1

和W為礦井阻力。兩次測試v2

一樣；這時假設認為兩次測試時礦井阻力大致相等WW1 2ˊ為不包括載荷及的提升系統(tǒng)變位質(zhì)量，則m〔2—7〕經(jīng)整理得〔2—8〕提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量Σm(kg)(2—9)式中Q——一次提升量，N。在實測時：Q2

取Q；Q1

)Q。將由〔2-8〕式計算得出的Σm”值代入〔2-5〕或〔2-6〕式；即可得出礦井阻力W，即有(2—10)或 (2—11)鋼絲繩與摩擦襯墊間摩擦系數(shù)的測定measurementofconfrictioncoefficientbetweensteelwireropes&bearingstrip測量鋼絲繩與摩擦襯墊間的摩擦系數(shù)客運試驗方法。11)式中μ——鋼絲繩與襯墊間的摩擦系數(shù)；鋼絲繩在摩擦輪上的圍抱角，(弧度)。當 時，產(chǎn)生鋼絲繩沿摩擦輪外表滑動的現(xiàn)象。當 時，鋼絲繩處于臨下的T1及T2值便可求出摩擦系數(shù)μ此時式1可改寫成下式：2)μ≤0．2512，另一310全系數(shù)。圖1 摩擦力分布示意圖 圖2 試驗摩擦系數(shù)方法一1—鋼梁；2—繩扣；3、4—容器；5—摩擦輪310～15后鋼絲繩沿摩擦輪產(chǎn)生滑動，此時登記滑動前所裝的重物重量Q。依據(jù)式1，即可算出摩擦系數(shù)Q。式中T1=a+b+QZ+Q，(kg)；T2=c+ +e，(kg)。式中 QZ——容器3和連接裝置的重量和(kg)；b——容器3下端到c點的尾繩重量(kg)；Q——容器3裝載的物料重量kg)；c——4B(kg)；4(kg)；(kg)。μ>0．2533、422～47，以使荷重均布到鋼軌上，并削減沖擊。4，38)。圖3試驗摩擦系數(shù)方法二 圖4 試驗摩擦系數(shù)方法三1—鋼梁；2—繩扣；3、4—罐籠； 1—鋼梁；2—繩扣；3、4—容器；5—滑輪；5—摩擦輪；6—鋼軌；7—枕木； 6—測力計；7—繩卡；8—鋼絲繩8—鋼絲繩端在井口適當位置的梁上掛一個繩扣，并松弛0．2—0．3310Q。式中 T1=a+b+Qz+Q(kg)；T2=f(kg)。式中 從B點到容器4上端的鋼絲繩重加1／3連接裝置重量(kg)。4314B5(8計6(依據(jù)預先計算選定測力計的大小，一般在5～8噸范圍)，測力計下端用繩卡7與多根提4，登記鋼絲繩沿摩擦輪滑動Q。式中T1=a+b+Qz(kg)；T2=c+ +e—Q(kg)。注：當用方法三時，T2Q。鋼絲繩在摩擦襯墊上防滑條件skidproof factor對多繩摩擦式提升機，為了安全、正確地完成各項提升任務，最重要的問題是要在提升格遵守這些條件。條件分靜防滑條件和動防滑條件。靜防滑條件狀況下，依據(jù)尤拉公式，當摩擦輪重載側(cè)鋼絲繩的靜張力等于輕載側(cè)靜張力的 倍時，鋼絲繩保持平衡，由式1所示，由于：T1=T2 ，所以 T1—T2=T2( —1) (式3)滑動，必需使摩擦力大于靜張力差，即：T2( —1)>T1—T2或者： >1 式中 ——靜防滑安全系數(shù)。為保證提升工作的安全，“煤炭工業(yè)設計標準”規(guī)定 >1.75。T1、T2——摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩靜張力。2．動防滑條件在提升機起動加速和制動減速過程中，作用在摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩的張力除靜張力TlT2以外，還附加以慣性力，慣性力的大小和方向、在運動質(zhì)量肯定的狀況下，與加、減速度的4?5?式中 σd——動防滑安全系數(shù)，“煤炭工業(yè)設計標準”規(guī)定，上提重物加速階段及下放重物減速階段的動防滑系數(shù)不得小于1．25；T1側(cè)運動局部變位質(zhì)量的總和；a——各階段的加、減速度。“-”，在上提重載的減速階段及下放重載的加速階段，分母承受“-摩擦式提升機正常提升時，最大加、減速度一般不大于12。而在緊急制動時，下放重載的最小減速度，“規(guī)程”規(guī)定為1，5米／秒2。由式5可知，在下放重載緊急制動狀態(tài)下，防滑條件最差，最簡潔發(fā)生鋼絲繩在摩擦襯墊上滑動?！懊禾抗I(yè)設計標準”只規(guī)定了上提重物加速階段及下放重物減速階段的動防滑系數(shù)，而對下放重物時緊急制動時的防滑系數(shù)沒有明確規(guī)定，為了保證安全，在任何狀況 都不得小于1。較差。目前我國在多繩提升機的設計中，摩擦系數(shù) 承受0.2。實際在礦井運轉(zhuǎn)條件下，皮革0.3提升鋼絲繩張力平衡狀態(tài)的測定及調(diào)整measurement&adjustmentofsteelwireropes”stensivebalancestate一、多繩提升銅絲繩張力不平衡的分析提升鋼絲繩張力不平衡，是多繩提升機區(qū)分于單繩摩擦式提升機的主要特征。保持多繩提升各鋼絲繩間張力全都，是保證提升安全、延長鋼絲繩使用壽命的一個重要問題。由于影鋼絲繩張力與平均張力之差不得超過±10％，±10％以下，可以大大延長鋼絲繩的使用壽命。影響鋼絲繩張力不平衡的因素主要有以下幾點：提升鋼絲繩懸掛長度不同，或在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生伸長差；又加大了這一差異；摩擦輪襯墊機械性能不一樣；摩擦輪繩槽半徑，亦即鋼絲繩纏繞半徑不一樣。更換鋼絲繩時應同時更換。摩擦襯墊要用一樣的材料制成，外形尺寸全都。對鋼絲繩的懸掛長度，在懸掛時應特別留意要調(diào)整好。n個繩槽半徑較大為R+ R，其余n—1個為R，如圖5(c)所示。分析距井底x處或距摩擦輪軸心H-x處，鋼絲繩的瞬間應力：c圖5 繩槽直徑不同鋼絲繩受力狀態(tài)圖第i繩(I=1，2，…n-1)旋轉(zhuǎn)角度為d 時，鋼絲繩的位移為dx=R d ，由于第n根繩纏繞半徑大，則其位移量增大為 ，當旋轉(zhuǎn)一周后，第n根繩向另第n—1根繩張力減小。設第n根繩與其余n—1根繩在x處位移力x所產(chǎn)生的張力差為 T，?6?設各鋼絲繩的平均張力為T，并積分式6，整理得：P式中Tn(kg)；nmaxT(ks)，PTi(I=1，2，…n—1)鋼絲繩張力，(kg)；in——鋼絲繩根數(shù)；E(kg／cm2)；PA——鋼絲繩鋼絲斷面積(cm2)；R——摩擦輪繩槽半徑差(mm)；H),(m)；cH(m)。s由式7可知， 時，Tnmax

之值為最大。7、8、9縮量大，相應地縮小了繩槽纏繞半徑，減小了張力差值。目前多繩提升的設計和運轉(zhuǎn)過程中應考慮以下因素：盡可能加大D／d之比，不只是考慮減小鋼絲繩的附加彎曲應力，同時考慮獲得 R／R之比值小，并削減了每提升循環(huán)的轉(zhuǎn)數(shù)。 -加大摩擦輪至井口卸載位置的高度，也就是加大Hc-Hs

值，因此落地式提升機有利于各鋼絲繩張力的平衡。摩擦襯墊材質(zhì)一樣、徑向、切向彈性一樣，且彈性好，繩槽直徑全都，車削光滑。車削襯墊繩槽的裝置，要安裝準確，保證車削繩槽的精度。提升鋼絲繩幾何尺寸、機械性質(zhì)、單重等都要一樣，低彈性模數(shù)對張力平衡有利。的張力進展測定及調(diào)整。l．直接法測量繩槽直徑差0．56(a)所示，由鋼h，最大和最h10)a12；3；4—摩擦輪側(cè)板b—梓板尺法；23—繩槽；4—摩擦輪側(cè)板用上述方法測量不提把握應為正對鋼絲繩出各鋼絲繩斷面直徑不肯定全是測量直徑(鋼絲繩最大直徑處)，鋼板尺精度也低，所以測量誤差較大圖6 23深度差即為繩槽半徑差。整鋼絲繩張力和車削繩槽的主要依據(jù)。振波法測量鋼絲繩張力在較深井用振波法測量鋼絲繩張力是比較簡潔易行的方法，其原理為利用沖擊力垂直打FA77振波法示意圖式中C——振動傳播速度 ；g——重力加速度 T——鋼絲繩張力(kg)，p——(kg／m)。x處鋼絲繩所受的張力：T=Q+px ?式12?式中 每根鋼絲繩所受的終端載荷。將式12代入11式得：?13?tdx=cdt。?14?14?15?式中H——鋼絲繩懸掛長度 。c?15?可導出?16?16用振波法測定時，提升容器在井底位置，因此測得的鋼絲繩張力差，主要是由于鋼絲繩懸掛長度不全都而產(chǎn)生的。由式7可知，提升容器在井底位置時，繩槽直徑差對鋼絲繩張力無影響，由于繩槽直徑差而產(chǎn)生的鋼絲繩最大張力差是在井口卸載位置，所以振波法不適用于測量因繩槽直徑差兩產(chǎn)生的張力差。利用振波法測出的張力差，可以利用提升容器連接裝置上液壓缸進展調(diào)整。也可以依據(jù)振波周期，對鋼絲繩進展調(diào)整，一般當各鋼絲繩振波周期小的鋼絲繩長度方法來實現(xiàn)，被校正鋼絲縛的長度可按下式計算：?17?式中 ——被調(diào)整鋼絲繩的調(diào)整長度(m)；Q?ke)，pQ——被調(diào)整鋼絲繩的終端荷重(kg)。標記法測量直徑差(累計誤整法或行程返回法)效直徑。8標記法測量和調(diào)整繩槽直徑8a1A的那一條繩的張力最大。此時由于提升容器在最高位置，因繩長較短，盡管繩和繩之間的張力