运输设备选型计算讲义

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 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 1、调度调度绞车绞车选型计算选型计算 型 号JYB-401.25JYB-501.4 JYB- 601.25 基准层上钢丝绳最大牵引力，KN405060 最外层钢丝绳最大牵引力，KN324051 最内层钢丝绳最大牵引力，KN546876 基准层最快牵引速度， m/s1.251.401.25 滚筒直径/宽度, mm580/600580/600710/800 容绳量， m680560750 钢丝绳直径

2、, mm222426 电动机 型 号YBK2-280M-6 YBK2-280S-4 YBK2-315M-6 功率 kw557590 转速 r/min9901480989 电压 v660/1140 外形 尺寸 mm 长22802723 宽26502850 高21502290 电力液压推动器BYT1-180/12 BYT1- 320Z/12 绞车质量(包括电机) kg462046806200 附属 电器 隔爆型真空可逆 磁力起动器 QBZ-120NDQBZ-200ND 隔爆型控制按钮BZA10-5/36-3 斜坡物件受力分析斜坡物件受力分析 Ff+Gsina，f=Gcosa F Gsina+Gco

3、sa F f G a 选型计算参照公式选型计算参照公式 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； 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

4、加速度，取9.8m/s2。 钢丝绳安全系数校验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。 电机功率校核电机功率校核 电机功率校核 N=kFmaxv/N 式中 Fmax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。 连接装置验算连接装置验算 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

5、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 静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。 连接插销、连接环安全系数校验连接插销、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

6、； 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。 跑车防护装置安装距离计算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。 调度绞车选型验算示例调度绞车选型验算示例 1）巷道概况及工作条件）巷道概况及工作条件 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 2）选用绞车及钢丝绳性能参数）选用绞车及钢丝绳性能

7、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 3）选型计算）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 （sin100.35cos10） 9.8 =10.406kN ma =6.5（煤矿安全规程规定） 故钢丝绳抗拉强度符合要求。 （3）电机功率校核 N=kFmaxv/=1.

8、210.4061.2/0.85 =17.63 kW 6 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。求。 2、无极绳无极绳绞车绞车选型计算选型计算 选型计算参照公式选型计算参照公式 1）运输牵引力计算 F=k（G1+G0）（sinmax+1cosmax）+22PLg 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；

9、 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。 钢丝绳安全系数校验钢丝绳安全系数校验 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煤矿安全规程规定系数，ma=5-0.001L(且不得小于 3.5)。 电机功率校核电机功率校核 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；

10、k备用系数，取1.1。 连接装置验算连接装置验算 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 最大静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。 连接插销、连接环安全系数校验连接插销、连接环安全系数校验 Aa=QL/FLmaxAa

11、 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。 无极绳绞车选型验算示例无极绳绞车选型验算示例 1）巷道概况及工作条件）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 2）拟选用无极绳绞车及钢丝绳主要技术参数）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：7

12、5kW 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 3）选型验算）选型验算 （1）钢丝绳的选用）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。 （2）运输牵

13、引力计算）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 （3）钢丝绳安全系数校验）钢丝绳安全系数校验 （4）电机功率校核）电机功率校核 N=kFv/ =1.162.20.67/0.8 =57.3kW

14、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。 （5）连接件验算）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+1cosa） =180009.8（0.242+0.0150.

15、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 3、电机车制动距离验算电机车制动距离验算 1）列车运行基本方程式）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。 （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，取10m/s2； r惯性系数，对矿用电机车一般取

16、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0.03 0.05m/s2。 将r和g带入上式得 Wa=110a（P+Q） （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。 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 “+”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。 4、带式输送机的选型计算带式输送机的选型计算 一、输送带的运输能力与带宽、速度的计算一、输送带的运输能力与带宽、速度的计算 与选择与选择 二、运行阻力与输送带张力的计算二、运行阻力与输送带张力的计算 带式输送机选型验算示例带式输送机选型验算示例1 1 一、原始资料一、原始资料 （1）输送长度L ，680