提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗(yàn)算

提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗(yàn)算thecheckingcomputationsforhoiststeelcable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(cè)定themesurationofhoistcontainerdeadweightandloadgravity1000家說明。(一)用拉力傳感器通過導(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)，拉力傳感器但應(yīng)對(duì)光高進(jìn)展標(biāo)定。(二)用壓力或荷重傳感器字鋼柵鋪平，設(shè)法將傳感器放置在工字鋼柵上，傳感器通電調(diào)零后，漸漸下放容器壓在傳感器上，并保持平衡，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。二、提升鋼絲繩安全系數(shù)的驗(yàn)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(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，鋼絲繩的壽命不能準(zhǔn)確計(jì)算。為了保證安全牢靠，對(duì)鋼系數(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依據(jù)礦上的有關(guān)技術(shù)資料或依據(jù)上述稱重法測(cè)出的有1—1。表l—1提升鋼絲繩最大靜張力的計(jì)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(yàn)算按安全系數(shù)法鋼絲繩的實(shí)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(shí)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(shí)和物料 時(shí)專用于升降物料

單繩纏繞式提升系統(tǒng)懸掛時(shí) 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(shè)按(1—1)式計(jì)算出的m<ma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)峻，點(diǎn)饋麻坑形成溝文、外層鋼絲松動(dòng)必需馬上更換。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(cè)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(jì)算時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)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)展驗(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(cè)定來確定。一、提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量的計(jì)算thecalculationofgeneralchangelocationqualityforhoistsystem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：( )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(shí)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(yàn)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)力矩，N?m2,(由電動(dòng)機(jī)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(cè)定themesurationofgeneralchangelocationqualityforhoistsystem目前，礦井提升系統(tǒng)，由于生產(chǎn)的進(jìn)展，產(chǎn)量增加，一些老礦進(jìn)展了不少的些礦井其提升系統(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(chǎng)實(shí)際測(cè)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)確性和牢靠性，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(cè)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(cè)出提升機(jī)的假設(shè)干個(gè)動(dòng)態(tài)性能曲線和參數(shù)，測(cè)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SC16的預(yù)備工作。(二)記錄下述參數(shù)值提升載荷Q(Q兩個(gè)提升容器的自重Q

(兩個(gè)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(shí)際測(cè)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(shí))施閘停車。(四)計(jì)算變位質(zhì)量2—1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：2—1變位質(zhì)量測(cè)定示意圖依據(jù)測(cè)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ttt值；1 2 3vm自由滑行減速度a3

的計(jì)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(dòng)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(cè)試計(jì)算方法的特點(diǎn)是：實(shí)測(cè)時(shí)要求礦上預(yù)備工作少，根本不用停車，簡潔便利，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，所以在實(shí)測(cè)時(shí)提升載荷Qm值。返回三、礦井阻力的測(cè)定themesurationofmineresistance為了消退礦井阻力對(duì)測(cè)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(cè)定，由此可以計(jì)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(dòng)力方程式可知，第一次載荷為Q時(shí)1〔2—5〕其次次載荷為Q時(shí)2〔2—6〕上兩式中：W1

和W為礦井阻力。兩次測(cè)試v2

一樣；這時(shí)假設(shè)認(rèn)為兩次測(cè)試時(shí)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(shí)測(cè)時(shí)：Q2

取Q；Q1

)Q。將由〔2-8〕式計(jì)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(cè)定measurementofconfrictioncoefficientbetweensteelwireropes&bearingstrip測(cè)量鋼絲繩與摩擦襯墊間的摩擦系數(shù)客運(yùn)試驗(yàn)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(dāng) 時(shí)，產(chǎn)生鋼絲繩沿摩擦輪外表滑動(dòng)的現(xiàn)象。當(dāng) 時(shí)，鋼絲繩處于臨下的T1及T2值便可求出摩擦系數(shù)μ此時(shí)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(yàn)?zāi)Σ料禂?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(dòng)，此時(shí)登記滑動(dòng)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(diǎn)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(yàn)?zāi)Σ料禂?shù)方法二 圖4 試驗(yàn)?zāi)Σ料禂?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(cè)力計(jì)；7—繩卡；8—鋼絲繩8—鋼絲繩端在井口適當(dāng)位置的梁上掛一個(gè)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(diǎn)到容器4上端的鋼絲繩重加1／3連接裝置重量(kg)。4314B5(8計(jì)6(依據(jù)預(yù)先計(jì)算選定測(cè)力計(jì)的大小，一般在5～8噸范圍)，測(cè)力計(jì)下端用繩卡7與多根提4，登記鋼絲繩沿摩擦輪滑動(dòng)Q。式中T1=a+b+Qz(kg)；T2=c+ +e—Q(kg)。注：當(dāng)用方法三時(shí)，T2Q。鋼絲繩在摩擦襯墊上防滑條件skidproof factor對(duì)多繩摩擦式提升機(jī)，為了安全、正確地完成各項(xiàng)提升任務(wù)，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(dòng)防滑條件。靜防滑條件狀況下，依據(jù)尤拉公式，當(dāng)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(shí)，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(dòng)，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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定 >1.75。T1、T2——摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩靜張力。2．動(dòng)防滑條件在提升機(jī)起動(dòng)加速和制動(dòng)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(yùn)動(dòng)質(zhì)量肯定的狀況下，與加、減速度的4?5?式中 σd——?jiǎng)臃阑踩禂?shù)，“煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定，上提重物加速階段及下放重物減速階段的動(dòng)防滑系數(shù)不得小于1．25；T1側(cè)運(yùn)動(dòng)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(jī)正常提升時(shí)，最大加、減速度一般不大于12。而在緊急制動(dòng)時(shí)，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(dòng)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(dòng)。“煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”只規(guī)定了上提重物加速階段及下放重物減速階段的動(dòng)防滑系數(shù)，而對(duì)下放重物時(shí)緊急制動(dòng)時(shí)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(jī)的設(shè)計(jì)中，摩擦系數(shù) 承受0.2。實(shí)際在礦井運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，皮革0.3提升鋼絲繩張力平衡狀態(tài)的測(cè)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(jī)區(qū)分于單繩摩擦式提升機(jī)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(gè)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(diǎn)：提升鋼絲繩懸掛長度不同，或在運(yùn)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(jī)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(shí)應(yīng)同時(shí)更換。摩擦襯墊要用一樣的材料制成，外形尺寸全都。對(duì)鋼絲繩的懸掛長度，在懸掛時(shí)應(yīng)特別留意要調(diào)整好。n個(gè)繩槽半徑較大為R+ R，其余n—1個(gè)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(yīng)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(shí)，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(dāng)旋轉(zhuǎn)一周后，第n根繩向另第n—1根繩張力減小。設(shè)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(shè)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(shí)，Tnmax

之值為最大。7、8、9縮量大，相應(yīng)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(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中應(yīng)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(yīng)力，同時(shí)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(jī)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(zhǔn)確，保證車削繩槽的精度。提升鋼絲繩幾何尺寸、機(jī)械性質(zhì)、單重等都要一樣，低彈性模數(shù)對(duì)張力平衡有利。的張力進(jìn)展測(cè)定及調(diào)整。l．直接法測(cè)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(cè)量不提把握應(yīng)為正對(duì)鋼絲繩出各鋼絲繩斷面直徑不肯定全是測(cè)量直徑(鋼絲繩最大直徑處)，鋼板尺精度也低，所以測(cè)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(cè)量鋼絲繩張力在較深井用振波法測(cè)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(dòng)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(dǎo)出?16?16用振波法測(cè)定時(shí)，提升容器在井底位置，因此測(cè)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(shí)，繩槽直徑差對(duì)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(cè)量因繩槽直徑差兩產(chǎn)生的張力差。利用振波法測(cè)出的張力差，可以利用提升容器連接裝置上液壓缸進(jìn)展調(diào)整。也可以依據(jù)振波周期，對(duì)鋼絲繩進(jìn)展調(diào)整，一般當(dāng)各鋼絲繩振波周期小的鋼絲繩長度方法來實(shí)現(xiàn)，被校正鋼絲縛的長度可按下式計(jì)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(biāo)記法測(cè)量直徑差(累計(jì)誤整法或行程返回法)效直徑。8標(biāo)記法測(cè)量和調(diào)整繩槽直徑8a1A的那一條繩的張力最大。此時(shí)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