90KW绞车及钢丝绳验算
绞车提升系数及钢丝绳校验
副井JK-2.5/20E型绞车及钢丝绳提升能力校验编制：审核：科长：主管经理：总工程师：机电动力科二零零九年十月十四日副井JK-2.5/20E型绞车及钢丝绳提升能力校验一、副井绞车提人及提物时最大静拉力计算：已知条件:副井筒长度L0=814M,JK-2.5/20E型提升绞车最大静拉力：90KN,副井筒斜角β=25°,最多提升矿车数量n=5辆，矿车自重600kg，渣重2200kg，所配用钢丝绳6*7-Φ32，每米自重4.0kg，破断拉力729KN,人车型号：XRB15-6/6，首车两辆，尾车一辆，乘人数量41人，每人重量75kg，首车自重2200kg，尾车自重1000kg,支架自重17.5t，平板车自重1.5t。
计算公式：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ)式中；F jm—钢丝绳所受最大静张力，N；n—最多提升矿车数量，5辆；g—重力加速度，取10m/s2；m—提升总长，取814m。
m l--碴重，取2200kg；m z1--矿车自重，取600kg；β1--提升倾角，取25°；（井筒坡度）β2--提升倾角，取7°；（栈桥坡度）m2--提升长度，取764米；（变坡点以下至底弯道）m3--提升长度，取50米；（栈桥长度）p l--钢丝绳自重，取4.0kg/m；f2--摩擦系数，取0.15；f1—阻力系数，取0.015；m a—钢丝绳安全系数。
（1）提物时所需要的最大拉力：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ)=5*10（2200+600）（sin25°+0.015cos25°）+814*4.0*10*(sin25°+0.15cos25°)=140000*0.4362+34188*0.6038=61068+20642.7=81710.7（N）≈82(KN)（2）提人时所需要的最大拉力：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ)=10*（41*75+2200*2+1000）（sin25°+0.015cos25°）+814*4.0*10（sin25°+0.15cos25°)=84750*0.4362+34188*0.6038=36967.95+20642.7=57610.65（N）≈58(KN)（3）提支架时所需要的最大拉力：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ1+f1cosβ1)+m2p l g(sinβ1+f1cosβ1)+m3p l g(sinβ2+ f2cosβ2)=9.8*19000*0.4362+764*4*9.8*0.4362+50*4*9.8*0.1367=81220.44+13063.67+267.932=94552.032（N）≈95（KN）（4）绞车最大提升重量计算：根据公式：F jm =n.g(m1+m z1)(sinβ+f1cosβ)+mp1g(sinβ+f2cosβ) 得：m l= [F jm - mp1g(sinβ+f2cosβ)/ (sinβ+f1cosβ)] *n.g- m z1=(90000-13918.6)/0.4362*10-1500=16.3(吨)二、校验钢丝绳安全系数：1、提物时：m a=Q d/ F jm式中：m a—提物时钢丝绳安全系数；Q d—钢丝绳破断拉力。
绞车验算公式及相关参数
绞车验算公式及使用说明
一、绞车验算公式
说明：1、公式中必须填写的数据：绞车最小静张力、斜巷角度、钢丝绳直径、钢丝绳破断力、挂车数、矿车自重、每车载矸重量、钢丝绳单位长度重量、提升钢丝绳长度。
2、公式中斜巷角度a（弧度）由斜巷角度自动转换，不用直接填写。
3、车阻力系数f1、钢丝绳运行阻力系数f2为分别为0.015、0.2。
4、计算结果中钢丝绳所受最大静拉力Wj(KN)必须小于绞车最小静张力、钢丝绳破断拉力；钢丝绳安全系数不小于6.5。
二、钢丝绳和绞车参数
1、钢丝绳重量换算
2、钢丝绳破断拉力
3、绞车参数。
绞车钢丝绳验算公式
绞车钢丝绳验算公式
1.计算工作负载：
绞车的工作负载是指绞车要承受的最大力量。
在验算时，需要考虑所有可能出现的情况，并选择最大的负载作为验算的依据。
工作负载的计算公式如下：
工作负载=负荷重量×安全系数
2.确定钢丝绳参数：
钢丝绳的参数包括钢丝绳的直径和材质。
绞车钢丝绳一般采用钢丝绳芯和钢丝绳绳芯两种类型。
钢丝绳的直径和材质对其承载能力有很大的影响。
钢丝绳芯的承载能力比钢丝绳绳芯高，但是使用寿命较短。
3.验算钢丝绳的承载能力：
钢丝绳的承载能力是指钢丝绳能够承受的最大拉力。
钢丝绳的承载能力一般通过查找相关的钢丝绳规格表来确定。
4.确定安全系数：
安全系数是指工作负载与钢丝绳的承载能力之间的比值。
安全系数一般根据工作环境的要求和使用经验来确定，通常为5
5.验算绞车钢丝绳的使用寿命：
6.确定替换周期：
7.定期检查：
对于绞车钢丝绳验算的具体操作步骤和技巧，可以参考相关的绞车操作手册和验算规范，以确保绞车的安全运行。
同时，需要注意遵守操作规程，正确使用和保养绞车设备，定期进行维护和保养，确保绞车的正常工作。
绞车提升能力的验算
绞车提升能力的验算一.已知条件：1、提升机：型号JTPB-1.2×1P滚筒直径D＝1200mm滚筒宽度＝1000mm绳速V＝2.0m/s电机功率55KW2、最大静张力F＝5850Kg 减速比31.5 F=30KN3、制动直径m＝2.24m4、活塞有效面积A＝138.3cm25、提升绳：型号6×7－Ф24.5－1670 P k＝2.129kg/m Qs＝34500kg6、盘型闸副数87、提升长度：L＝850m L1＝570m α1＝170 L2=280m α2＝2008、最大巷道倾角α=20°9、每钩提车数410、摩擦系数 f1＝0.01 矿车轨道摩擦系数f2＝0.2 钢丝绳与巷道的摩擦系数μ′＝0.35 闸瓦与闸盘的摩擦系数二、提升量校验1.掘进：3×8×2.0×1.5÷0.85=85（个)其中：3—掘进头数8—巷道断面m22—每班进尺1.5—松散系数0.85—装满系数2.回采： 10个3.每班共用矿车数n1=85+10=95(个)4、每提升循环所需时间T g=（0.4L+59）×2=（0.4×850+59）×2=798(S)5、提升能力校验每班提升钩数：G=3600T÷Tg=3600×5÷742=24.2（钩）其中：T=5 每班提物时间每钩提车数：n=24.2×4=96.8>95 取n=4提升能力满足要求 三、钢丝绳校验1、提物时的安全系数Q d =n(Q 1+Q 2)(sina+f 1cosa)=4×（600+1800）×（sin20°+0.01×cos20°）=3373kg其中： Q 1=600kg 矿车自重Q 2=1800kg 装载重量f 1=0.01 矿车轨道摩擦系数m ＝Qs ÷[Q d ＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]=34500÷[(3373+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.96>7.52、钢丝绳安全系数提人时安全系数（按提二节人车计算） Q d1=(Q 3+n 2Q 4+n 3 Q 5)(sina+f 1cosa)=（1756+1903+2×15×70）×（sin20°+0.01cos20°）=2024kg 其中：Q 3=1756kg 头车重量Q 4=1903kg 尾车重量 Q 5=70kg 每人平均重量 n 2=１尾车数量 n 3=30载人数m ＝Qs ÷[Q d1＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(2024+850×2.129(sin20+0.2cos20))=11.5＞93.提综采支架综采支架重量9130kg 平盘车重量 1000kgQ d2=( 9130+1000)(sina+f 1cosa)= 10130×（sin20°+0.01cos20°）=3559kg m ＝Qs ÷[Q d2＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(3559+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.63＞7.5 钢丝绳满足要求四、钢丝绳在滚筒上缠绕层数Kc ：《煤矿安全规程》409条规定，斜井升降人员和物料的缠绳不超过两层，升降物料的不超过三层，按缠绕两层计算滚筒宽度：B=())()d (4330εφππ+++++Dg KcDg L =)25.24()0245.02(22730850++⨯++ππ=1780mm 其中：Kc=2 缠绕层数ε=2 绳间间隙 滚筒满足要求 五、最大静张力校验Fz=Q d1+LP k (sin α+f 2cos α)=3373+2.129×850（sin20°+0.2cos20°）=4332kg ＜5850kg 满足要求 六、电机功率验算N=η102.15.1v Fz =85.0102 3.0332415.1⨯⨯⨯=172KW 七、静力矩计算M j ＝9.8｛〔n （Q 1+Q z ）+P K L 〕sina-〔n(Q 1+Q z )f 1+P k Lf 2〕cosa ｝×2D ＝9.8×｛（9600+2.129×850）sin20-（9600×0.01+2.129×850 ×0.2）cos20｝×22＝34026N.M八、制动力矩计算：M z ＝3 M j ＝3×34026＝102077N.M 九、制动减速度自然减速度Ac ＝g （sina+fcosa ）=9.8×(sin17+0.015cos17)=3.44 m/s 2 变位重量∑G ＝n(Q 1＋Q 2)＋P k L k ＋G d ＋G t ＋G j＝4×(1800＋600)＋2.129×（850＋30＋7п×2.5）＋14584＋358＋7653＝34186kg L K :钢丝绳总长度 G d :电机变位质量 G t ：天论变位质量 G j ：提升机变位质量1.上提重载： a zx =()()49.328.218634402632077102.2j =⨯+=+∑DM M M Z m/s2a zx ＞Ac 不符合要求 采用二级制动 一级制动力矩计算：a zx )cos (sin 3.0a f a g +≥＝0.3×9.8×（sin20+0.01cos20） ＝1.03m/s 2取a zx ＝1.05 m/s 2M z1＝j 1zx 2a M D G +••∑ ＝34186×1.05×228.2+34026＝74947N.M验算上提重载： a zx =()()8.228.2341863402674947221j =⨯+=•+∑DG M M Z m/s2a zx ＜Ac 满足要求2.下放重载：a zx =()()75.128.23418634026102077221j =⨯-=•∑DG M M Z －米/秒＞0.3A C =0.3×3.44=1.03m/s2满足要求十、动力矩计算：每一制动缸产生的正压力P 1=a 2.431002381340.9535.014.11002102077MP nAR M Z＝＝。
II84轨道配75KW及90KW绞车验算
Ⅱ84轨道绞车JYB-60×1.25提升能力核算(90KW绞车)(1)、绞车技术参数：牵引力：≤60KN 卷筒规格：Ø710×800mm容绳量:850m 钢丝绳直径：6×19-ø24.5mm破断拉力总和：416.88KN 抗拉强度：1670MPa P=2.129kg/m(每米钢丝绳的重量 )斜巷长度：780m 斜巷倾角：9°1 千克力(Kgf )=9.8N 1吨力=1000千克力(Kgf )=9.8KN60kN=6122千克力(Kgf )(2)、牵引力的校核(按大件车19吨来考核)Q=19吨（大件车最大重量）f1=0.015（矿车运行的摩擦系数） f2=0.15（钢丝绳对地的摩擦系数）L=780米（斜巷的长度）F牵＝Q（Sina＋f1Cosa）＋PL（Sina＋f２Cosa）＝1.9×104×（Sin9°＋0.015×Cos9°）＋2.129×780×（Sin9°＋ 0.15×Cos9°）＝1.9×104×（0.156＋0.015 ×0.987）＋ 2.129×780×（0.156＋0. 15 ×0.987）＝1.9×104×0.171+504.91＝3753.91KgfJYB-60×1.25绞车的牵引力为6122Kgf＞3753.91Kgf，满足要求。
(3)、钢丝绳强度校核该JYB-60×1.25绞车配绳型号为为6×19-φ24.5，φ24.5钢丝绳破断力为41688Kgfn＝Q破／F牵=41688 Kgf／3753.91 Kgf＝11.1＞6.5故配绳满足要求。
(4)、故JYB-60×1.25绞车配6×19-ø24.5mm钢丝绳满足II84轨道提升需求。
绞车钢丝绳验算
一、钢丝绳最大静张力验算：
1、查手册6x19钢丝绳技术参数为：
钢丝绳参考重力为1218N/100m；
当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=138500N;
当钢丝绳公称抗拉强度为1700N·mm-2时钢丝绳破断力总和为199500N;
2、已知斜井倾角α=15度；斜井长度L=260米；一次提升有效载重量Q=1800kg；矿车自重Qz＝650kg；钢丝绳每米重量P＝1218N/100m；矿车运动阻力系数f1＝0.01；钢丝绳沿拖轮和底板运动时的阻力系数f2＝0.2；设一次提升3辆矿车。
3、提升机实际最大静张力计算
根据公式：
Fjmax＝n（Q+Qz）（sinα+ f1 cosα）+PL（sinα+ f2 cosα）=3（1800+650）（sin150+ 0.01 cos150）+1218/10×260/100
（sin150+ 0.2 cos150）
=3×2450（0.26+0.01×0.97）+316.68（0.26+0.2×0.97）
=7350×0.2697+316.68×0.454
=1982.3+143.78
=2126.1kg
取当钢丝绳公称抗拉强度为1550N·mm-2时钢丝绳破断力总和为Fs=199500N＝19950kg
钢丝绳安全系数m= Fs/Fjmax
=19950/2126.1
=9.3＞6.5
因此选用直径φ18.5的钢丝绳可以提升3辆矿车。
绞车验算公式
绞车自动验算公式绞车验算公式：1. )f1cos m2)(sin (m1)f2cos MpL(sin -Fmax αααα+++=N )2(sin )cos 1)(sin 21(ααααxos f MPL f m m N QPMa ++++=JD-11.4基本参数：Fmax=10000kg 、mp=0.5412kg 、Qp=9730kg 、ma=6.5、m1+m2=2400kg 、f1=0.015、f2=0.2、a=、L ＝150m 。
公式：N=(1000-0.5412*150*(sin(4)+0. 2*cos(4)))/(2400*(sin(4)+0.015*cos(4)))Ma=9730/ (2*2400* (sin(4)+0.015*cos(4))+0.5412*200* (sin(4)+0. 2*cos(4)))JD-25基本参数：Fmax=1800kg 、mp=0.8457kg 、Qp=15200kg 、ma=6.5、m1+m2=2400kg 、f1=0.015、f2=0.2、a=、L ＝400m 。
公式：N=(1800-0.8457*200*(sin(6)+0. 2*cos(6)))/(2400*(sin(6)+0.015*cos(6)))Ma=15200/ (3*2400* (sin(6)+0.015*cos(6))+0.8457*200* (sin(6)+0. 2*cos(6)))JD-40基本参数：Fmax ＝2500kg ；M1+M2=2400kg;f1=0.015;f2=0.2; 6分绳mp=1.218kg/m ；p=19950,a=17.5度，L ＝400米。
N=(2500-1.218*100*(sin(13.3)+0. 2*cos(13.3)))/(2400*(sin(13.3) +0.015*cos(13.3)))JD-55基本参数：Fmax ＝4000kg ；M1+M2=2400kg;f1=0.015;f2=0.2; 7分绳mp=1.64kg/m ；Qp=269000N,a=17.5度，L ＝400米。
绞车验算公式
校核公式：Qj=Q0g (sinθ+f1cosθ)+PLg(sinθ+f2cosθ)公式中：Qj—切点处最大静张力—绳端载荷（ZF2400-16/24型液压支架和平板车重量，共计9t）Qθ—轨道倾角f1—滚动摩擦系数（提升容器运动的阻力系数），取0.015f2—钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数，取0.2P—钢丝绳每米重量L—钢丝绳的有效运输长度g—重力加速度，取9.8m/s2钢丝绳安全系数校核：M=σ/QjM—钢丝绳安全系数（≥6.5）σ—钢丝绳破断力说明：根据运输距离和巷道坡度情况，上巷无极绳绞车选用JWB-55J型绞车，选用Φ21.5mm、的钢丝绳，现对绞车运输条件下进行验算：JWB－55J型无极绳绞车使用Φ21.5mm的钢丝绳，绞车最大牵引力为80kN，钢丝绳破断力为282kN，钢丝绳每米自重1.71kg，最大牵引速度为1.27m/s，无极绳绞车运输线路巷道坡度最大为10°，最大运输距离560m，按最大提升一台液压支架的重量(液压支架和平板车总重9t)进行验算。
以上数据代入公式：g(0.015cosβ+sinβ)g+2μpRgLQ=QQ=9×9.8×(sin10°+0.015cos10°)+0.00171×(560×2)×9.8×(sin10°+0.2cos10°)=23.6kN<80kNM=282÷23.5=12电动机功率验算P≥Q*V/(1000*η)=23.6×1000×1.27/850=35.3kWP=55kW＞35.3kW 电动机功率满足要求。
根据以上验算，可以确定该无极绳绞车及钢丝绳均能满足运输要求。
绞车钢丝绳校验及安全系数验算
绞车和钢丝绳提升能力校验及安全系数验算F＝（Q1＋Q2）（Sinr＋fCosr）＋pL（Sinr＋fCosr）式中Q1为每车矸石重量取Q1＝5.0TQ2为矿车重量取Q2＝1.8Tr为变坡坡度取r＝6．5°L为绞车滚筒至下部工作面长度取L＝90mP为钢丝绳重量取P＝1.658kg／mf'为矿车磨擦阻力系数取f＝0.01f为钢丝绳磨擦系数取f＝0.2m即:F＝（5＋1.8）（Sin6．5°＋0.01Cos6．5°）×1000＋1.685×90（Sin6．5°＋0.2Cos6．5°）＝0.884648T＜5T选用￠21.5mm的钢丝绳. 破断力总和Qp＝27150kg1.m＝Qp／F＝27150／884.648＝30.69＞8.55故选用JH－14绞车和￠21.5mm的钢丝绳符合要求。
支护强度计算:两帮稳定公式:Q顶压∕m=4∕3×a2∕f k×r k1.每米巷道上履岩石重量:Q=Lb1r kb1=a∕f k=L∕2+hctg(90°+a)=1.4+2×ctg67.5°∕4=0.557Q=Lb1r k=2.8×〔1.4＋2.0×ctg(90°+45°)〕∕4×2.4=3.744T∕m式中: Q－每米巷道上履岩石重量L－巷道掘进宽度b1－跨落高度a－内阻力角取45°r k－上履岩石平均容重取2.4T∕mf k－岩石坚固性系数取42.￠18cm圆松木抗压弯强度:R T=3.14×(d∕2)2×f u∕3√E=3.14×92×100∕10=2.54T式中: d－圆松木直径f u－松木许用抗压弯应力E－松木弹性模量3.每米巷道支护密度:n= Q∕R T=3.744∕2.54=1.474棵故每0.9米巷道取两棵点柱满足要求。
绞车选型及钢丝绳校验
绞车选型及钢丝绳校验（厂家提供）7257风巷无机绳绞车选用一台SQ-120/132F型，钢丝绳直径选用Φ28mm。
㈠、运人计算①、实际提升时最大净拉力F=(G+G O)(0.02cosβmax+sinβmax)g+2μq R gL其中：G-----运输最大重量；取9000kg-----梭车重量；取4000kgG---运行线路最大坡度；24°βmaxμ----钢丝绳摩擦阻力系数；取0.25q----单位长度钢丝绳重量；3.031kg/mRL-----运输距离；取1600mg-----重力加速度；取9.8故：F=（9000+4000）×（0.02×cos24°+sin24°）×9.8+2×0.25×3.031×9.8×1600=77909.0②、钢丝绳安全系数：K=Q（钢丝绳最小总破断力）/Pmax（实际提升时最大净拉力）=494000/77909=6.34③、判断：F（绞车额定牵引力）＞ Pmax（实际提升时最大净拉力）K（钢丝绳安全系数）＞ 6.0（运人时）④判断结果：所选用绞车： SQ-120/132B型无极绳及钢丝绳运人时能够满足要求。
㈡、运物计算①、实际提升时最大净拉力F=(G+G O)(0.02cosβmax+sinβmax)g+2μq R gL其中：G-----运输最大重量；取18000kg-----梭车重量；取4000kgG---运行线路最大坡度；24°βmaxμ----钢丝绳摩擦阻力系数；取0.25----单位长度钢丝绳重量；3.031kg/mqRL-----运输距离；取1600mg-----重力加速度；取9.8故：F=（18000+4000）×（0.02×cos24°+sin24°）×9.8+2×0.25×3.031×9.8×1600=115394.67②、钢丝绳安全系数：K=Q（钢丝绳最小总破断力）/Pmax（实际提升时最大净拉力）=494000/115394.67=4.28③、判断：F（绞车额定牵引力）＞ Pmax（实际提升时最大净拉力）K（钢丝绳安全系数）＞ 3.5（提物时）④、判断结果：所选用绞车： SQ-120/132B型无极绳及钢丝绳运物时能够满足要求。
绞车验算公式及相关参数
绞车验算公式及使用说明
一、绞车验算公式
说明：1、公式中必须填写的数据：绞车最小静张力、斜巷角度、钢丝绳直径、钢丝绳破断力、挂车数、矿车自重、每车载矸重量、钢丝绳单位长度重量、提升钢丝绳长度。
2、公式中斜巷角度a（弧度）由斜巷角度自动转换，不用直接填写。
3、车阻力系数f1、钢丝绳运行阻力系数f2为分别为0.015、0.2。
4、计算结果中钢丝绳所受最大静拉力Wj(KN)必须小于绞车最小静张力、钢丝绳破断拉力；钢丝绳安全系数不小于6.5。
二、钢丝绳和绞车参数
1、钢丝绳重量换算
2、钢丝绳破断拉力
3、绞车参数。
绞车钢丝绳验算公式
‘-500 东一轨 道下山
JD-75
68.8 68.8
23 0.4014258
21.5
‘-650 车场
JD-11.4
10
10
30 0.5235989 12.5
124 1.214 150.54 1 0.015 0.2 0.6 6.7 0.82 300 [(G0+M)*103*(sina+f1*cosa)*g+Q *L*(sina+f2*cosa)*g]/1000
94 1.214 114.12 1 0.5 0.2 1
0
0.52 30 [(G0+M)*103*(sina+f1*cosa)*g+Q
*L*(sina+f2*cosa)*g]/1000
‘东一 七煤回 风巷道
JY4(55KW)
54
54
19 0.3316126 18.5 182 1.214 220.95 2 0.015 0.2 1.2 3
‘7113 回风巷
JD-11.4
10
10
3 0.0523599 12.5
94 1.214 114.12 5 0.015 0.2 1.2 3
0.52
100 [(G0+M)*103*(sina+f1*cosa)*g+Q *L*(sina+f2*cosa)*g]/1000
‘-1200
东一7煤 运输上
JD-25
26
12 0.2094395 15.5
124 1.214 150.54 1 0.015 0.2 1.2 5
0.82
400 [(G0+M)*103*(sina+f1*cosa)*g+Q *L*(sina+f2*cosa)*g]/1000
90KW绞车选型设计计算
3下412工作面JYB-60型90KW绞车选型设计方案机电运输室二0一四年五月3下412工作面第一部JYB-60型90KW绞车选型设计方案一、基本概况已知3下412工作面材巷第一部90KW绞车道长度约为160米，辅助运输采用22Kg/m的轨道，最大坡度为15°，牵引设备总重最重21.5t（包括运输车辆）。
设计选用JYB-60型90KW绞车一部，悬挂200米6*19-26mm钢丝绳。
该型号绞车最快运输速度为V=1.25m/s,可提供牵引力F=60KN;最小运输速度为V=1.0m/s，可提供牵引力F=82KN。
二、选型计算1、牵引力能力计算：运输牵引力：F=Q（Sina+f1cosa)+p0L(Sina+f2cosa)f1=0.015 f2=0.2 Q=21.5t P0=2.44kg/m g=9.8m/s2F=21.5×103×9.8(Sin150+0.015cos150)+2.44×200×9.8(Sin150+0.2cos150) ≈57.585+2.161=59.746千牛根据上式可知,JYB-60型90KW绞车所提供的牵引力满足在3下412材巷使用牵引21.5t 设备的要求。
2、功率验算：N=Fv/η式中：v—慢速状态牵引重车时速度，v=1.0m/s；η—绞车传动效率，η=0.85；N=Fv/η=59.746×1.0/0.85=70.29kW选用JYB-60型90KW绞车的功率备用系数为K=90/N=1.28选用JYB-60型90KW绞车功率备用系数为1.28,富余系数大于1.1，绞车功率满足使用要求。
3、钢丝绳强度验算：[n]=Qz/Smax=454.32/59.746≈7.6＞6.5式中：[n]—钢丝绳安全系数Qz—钢丝绳破断拉力总和，454.32kN；Smax—钢丝绳最大牵引力，59.746kN；经验算JYB-60型90KW绞车悬挂φ26mm钢丝绳满足运输21.5t设备的要求。
绞车验算公式及相关参数
绞车验算公式及相关参数绞车是一种用于举升和移动重物的设备，广泛应用于建筑工地、码头、矿山和公路施工等领域。
在进行绞车的设计和使用过程中，需要进行验算以确保其安全性和可靠性。
绞车的验算公式主要包括负荷计算、起升速度计算、钢丝绳拉力计算以及电动机功率计算。
1.负荷计算：负荷计算是确定绞车所能吊起的最大重量的重要步骤。
它通常基于以下因素进行估算：-起重高度：绞车需要克服的垂直高度。
-起重速度：绞车需要完成起升过程的时间。
-起重方式：单绞（钢丝绳只穿过绞车的一个滑轮）或双绞（钢丝绳穿过两个相对滑轮）。
-额定载重：绞车的额定起重能力，通常标明在绞车设备上。
2.起升速度计算：起升速度计算是为了确定绞车起升时间以及所需电动机功率。
它通常基于以下因素：-起重物的高度和总重量。
-绞车的额定起升速度。
起升速度计算的一般公式为：起升时间=起重高度/起升速度电动机功率=起重力*起重速度3.钢丝绳拉力计算：钢丝绳拉力计算是为了确定钢丝绳在最不利条件下的受力状态，以确保其不会断裂或损坏。
它通常基于以下因素：-起重物的重量。
-起重高度。
-钢丝绳的直径和材料特性。
钢丝绳拉力计算的一般公式为：钢丝绳拉力=(起重力+摩擦力)/钢丝绳的数量4.电动机功率计算：电动机功率计算是为了确定绞车所需的电动机功率，以确保其能够提供足够的动力来驱动绞车升降起重物。
它通常基于以下因素：-起重物的重量。
-起重高度。
-绞车的起升速度。
电动机功率计算的一般公式为：电动机功率=起重力*起重速度/1000绞车验算的目的是确保绞车在使用过程中满足安全和可靠的要求，因此在设计和使用绞车时必须严格按照相关的规定进行验算和选择适当的参数。
90KW绞车及钢丝绳验算
一、90KW绞车及钢丝绳验算：1、串车提升时的验算（1）根据绞车的牵引力确定串车的矿车数a 矿车货载荷：Q=Km. V.rg式中：Km --矿车装满系数，取0.85V --矿车容积，3.3m3rg –砼容重，取1670Kg/ m3C20砼每立方米重量386 Kg（水泥）：572 Kg（砂子）：1272 Kg （石子）=2230 Kg则：Q=0.85×3.3×2230=6260(Kg)b 每矿车货载荷与矿车自重之和Q0Q0 =Q+QZ=6260+1315=7580（Kg）C 每串车的矿车数n公式：n=Fy/[ Q0 (sinα+f1.cosα)]=6000/[7580×(sin130+0.01×cos130)]=3.4(辆) 考虑钢丝绳强度取2辆2钢丝绳安全系数校核m= Qd /[ n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb] =30770/[2×7580×(sin130+0.01×cos13○)+2.0×(sin13○+0.175×cos130) ×900]=7.3>mα=6.5 满足要求即钢丝绳最大牵引重量为15160 Kg3绞车强度验算F= n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb =2 ×7580（sin13○+0.01×cos13○）+(sin13○+0.175×cos130) ×900×2.0=4200< Fy =6000 满足要求上述公式中：Psb --钢丝绳单位重量：2.0Kg/mJB --钢丝绳公称抗拉强度 1570Kpaf1--矿车运行阻力系数：0.01f2--钢丝绳运行阻力系数：0.175L--提升长度：900mQd –ф24.5钢丝绳破断拉力：出厂合格证标注为307.7KN Fy—绞车牵引力：60KNα—提升最大倾角二、55KW绞车及钢丝绳验算：1、串车提升时的验算（1）根据绞车的牵引力确定串车的矿车数a 矿车货载荷：Q=Km. V.rg式中：Km --矿车装满系数，取0.85V --矿车容积，3.3m3rg –砼容重，取1670Kg/ m3C20砼每立方米重量386 Kg（水泥）：572 Kg（砂子）：1272 Kg （石子）=2230 Kg则：Q=0.85×3.3×2230=6260(Kg)b 每矿车货载荷与矿车自重之和Q0Q0 =Q+QZ=6260+1315=7580（Kg）C 每串车的矿车数n公式：n=Fy/[ Q0 (sinα+f1.cosα)]=3000/[7580×(sin130+0.01×cos130)]=1.7(辆) 考虑钢丝绳强度取1辆2钢丝绳安全系数校核m= Qd /[ n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb] =19950/[1×7580×(sin130+0.01×cos13○)+1.2×(sin13○+0.175×cos130) ×900]=8.1>mα=6.5 满足要求即钢丝绳最大牵引重量为7580 Kg3绞车强度验算F= n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb=1 ×7580（sin13○+0.01×cos13○）+(sin13○+0.175×cos130) ×900×1.2=2455< Fy =3000 满足要求上述公式中：Psb --钢丝绳单位重量：1.2Kg/mf1--矿车运行阻力系数：0.01f2--钢丝绳运行阻力系数：0.175L--提升长度：900mQd –ф18.5钢丝绳破断拉力：出厂合格证标注为19950 KgFy—绞车牵引力：30KNα—提升最大倾角三、由上式计算可知:1、90KW绞车可牵引满载C20砼的3.0T矿车2辆。
绞车钢丝绳最大静张力验算
绞车钢丝绳最大静张力验算由于受到运输线路及工作环境的限制，为安全考虑建议牵引3个矿车。
现将安全系数验算如下：
一、钢丝绳安全系数的验算：
1、钢丝绳破断拉力(Ф20.5) Fs=271.6KN(试验值）
2、钢丝绳最大静荷重FJm ax=(Q+Qz) (sin a+flcosa)+PL(sin a+f2cosa)
式中n: 提升容器数3
Q: 一次提升有效载重量1800kg
QZ：容器自重900kg
a: 巷道最大坡度17°
F1: 提升容器运行阻力系数取0.015
F2：钢丝绳阻力系数取0.2
P: 钢丝绳每米重量 1.66kg/m
L: 钢丝绳最大倾斜长度300M
FJmax=3(1800+900)(sin17°+0.015cos17°)+1.66×300(sin17°+0.2cos17°)
=2484.02122+240.8490623
=2725.251184(kg)
Fs 271.6×1000
3、钢丝绳安全系数m=————=———————=10.1694471>6.5
FJmax 2725.25×9.8
结论：符合使用要求。
二、提升机静张力验算：
1、绞车滚筒上所受最大静张力：FJmax=2725.251184kg=26.7074616KN
2、绞车额定静张力：FJc=30KN
3、FJe>FJmax
结论：符合使用要求。
绞车牵引能力、钢丝绳安全系数验算
27113切眼绞车牵引能力验算钢丝绳参数：结构6×19+NF；直径15.5mm；公称强度1670MPa;捻法ZSP>n(m1+m zl)(sinβ+ƒ1cosβ)g+m p L o(sinβ+ƒ2cosβ)g式中：P=16000N－绞车最大牵引力；n=1辆－斜巷最大连车个数；（1辆装满工钢的架货车）m1=2500kg－架货车最大装载量；（1辆装满架货车工钢的重量）m zl=610kg－架货车自重；β=斜坡道最大坡度13o sin13°=0.2248，cos13°=0.9744；ƒ1=0.015－矿车运行摩擦阻力系数，滚动轴承选用0.015；g=9.8m/s2－重力加速度；ƒ2=0.4－钢丝绳沿托辊和底板阻力系数；L o=90m－钢丝绳由上边坡点至下边坡点之间的斜长；m p=0.853kg/m－每米钢丝绳质量；P>n(m1+m zl)(sinβ+ƒ1cosβ)g+m p L o(sinβ+ƒ2cosβ)g=2×(2500+610)(sin13o+0.015×cos13o)g+0.853×90(sin13o+0.4×cos13o)g=15056.2N经计算15056.2N＜16000N结论：绞车牵引1辆装满工钢的架货车时符合运行要求。
绞车钢丝绳安全系数验算钢丝绳参数－结构右捻；直径15.5mm；公称强度1670Mpa；m a=Q p/n(m1+m zl)(sinβ+ƒ1cosβ)g+m p L o(sinβ+ƒ2cosβ)g＞6.5 式中：Q p=147000N－钢丝绳钢丝破断拉力总和；n=1辆－斜巷最大连车数；（1辆装满工钢的架货车）m1=2500kg－架货车最大装载量；（1辆装满架货车工钢的重量）m zl=610kg－架货车自重；β=斜坡道最大坡度13o，sin13°=0.2248，cos13°=0.9744；ƒ1=0.015－矿车运行摩擦阻力系数，滚动轴承选用0.015；g=9.8m/s2－重力加速度；ƒ2=0.4－钢丝绳沿托辊和底板阻力系数；L o=90m－钢丝绳由上边坡点至下边坡点之间的斜长；m p=0.853kg/m－每米钢丝绳质量；计算：m a=Q p/n(m1+m zl)(sinβ+ƒ1cosβ)g+m p L o(sinβ+ƒ2cosβ)g=147000/15056.2=9.7＞6.5结论：经计算斜坡道钢丝绳安全系数为9.7，大于《煤矿安全规程》第四百条关于各种钢丝绳悬挂时的安全系数表7的规定，符合要求。
绞车及钢丝绳验算
绞车及钢丝绳验算：根据施工提料需要，对F48探巷JD-4.0绞车进行绞车验算。
牵引力计算公式：Fmax=n（W物重＋W车重）×（SINα＋U1COSα）＋W绳重×（（SINα＋U2COS α）其中：n――绞车所提车辆数α――为斜巷最大坡度U1――为车轮与轨道之间的摩擦系数，U1――0.007～0.02，一般取0.015 U2――为钢丝绳与地辊之间的摩擦系数，一般U2＝0.2W绳重＝每米钢丝绳的重量×所需钢丝绳的长度F48探巷选用JD-4.0绞车，18.5mm的钢丝绳，公称抗拉强度1570Mpa，钢丝绳最小破断力总和为21.914吨。
巷道长度850m，最大角度15°。
预计提升两辆重车，牵引力计算：Fmax=W两辆重车×（SINθ＋U1COSθ）＋W绳×（SINθ＋U2COSθ）＝7.78×1000×（SIN15°＋0.015COS15°）＋（121.8÷100）×850×（SIN15°＋0.2COS15°）＝2595.9千克≈2.6吨<4吨故绞车可以选用JD－4.0的绞车，斜巷提升安全系数大于6.5。
21.914÷2.6＝8.4＞6.5，故钢丝绳可以选用直径为Φ18.5mm根据以上计算，所选绞车及钢丝绳型号满足提升要求。
(7)绞车及钢丝绳选型：根据牵引力选用绞车，确定钢丝绳。
E121301胶带顺槽外段最大坡度5°，根据JD-2.5绞车容绳量设计绞车一次服务巷道施工长度不超过400米，预计提升两辆重车，计划选用钢丝绳直径为Φ18.5mm，公称抗拉强度1570Mpa，钢丝绳最小破断力总和为21.914吨。
牵引力计算：Fmax=W两辆重车×（SINθ＋U1COSθ）＋W绳×（SINθ＋U2COSθ）＝7.78×1000×（SIN5°＋0.015COS5°）＋（121.8÷100）×400×（SIN5°＋0.2COS5°）＝932.49（千克）≈0.93吨<2.5吨故绞车可以选用JD－40KW的绞车，斜巷提升安全系数大于6.5。
绞车钢丝绳安全系数验算
一、 计算依据：1、钢丝绳型号规格：∮32-6×7(特级)2、井筒斜度 α=220 sin220 =0.3746 cos220 =0.927183、钢丝绳每米质量 m ρ=3.86kg/m4、钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f 2=0.155、人车、矿车运行时的摩擦阻力系数f 1=0.0156、1节矿车自重m 1=592kg ，1节人车自重m 1=2000kg7、1车煤重量m 2=800kg ，1车矸石重量m 2=1400kg ，1节人车载重m 2=70×15=1050kg8、钢丝绳最大倾斜长度 L ≈800m9、绞车现规定拉车数n=4（人） 10（煤） 7（矸）10、《煤矿安全规程》规定安全系数：升降人员时m a =9，升降物料时m a =7.5二、 计算：由公式 )αc o s α(s i n )αc o s α(s i n )(2ρ121f gL m f g m m n Q p ++++≥m a(公式来源：煤炭工业出版社1983年3月版《煤矿固定机械》179页)式中，Q p ----钢丝绳破断拉力总和n ----人车或矿车节数g----重力加速度9.8牛顿/千克Q p ≥m a ·n （m 1+m 2）g （sin α+f 1cos α）+ m ρgL （sin α+ f 2cos α）①. 提煤时，Q p ≥7.5×10×（592+800）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7.5×10×1392×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥397482.12+15545Q p ≥413.027KN②. 提矸时，Q p ≥7.5×7×（592+1400）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥7.5×7×1992×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥398167.434+15545Q p ≥413.712KN③. 提人时，Q p ≥9×4×（2000+1050）×9.8×（0.3746+0.015×0.92718）+3.86×9.8×800×（0.3746+0.15×0.92718）Q p ≥9×4×3050×9.8×0.3885+3.86×9.8×800×0.513677Q p ≥418041.54+15545Q p ≥433.587KN三、结论：当我井副井绞车新悬挂的钢丝绳的破断拉力总和大于或等于433.587KN 时，就可以判定该钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求，可以使用。
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一、90KW绞车及钢丝绳验算：
1、串车提升时的验算
（1）根据绞车的牵引力确定串车的矿车数
a 矿车货载荷：Q=Km. V.rg
式中：Km --矿车装满系数，取0.85
V --矿车容积，3.3m3
rg –砼容重，取1670Kg/ m3
C20砼每立方米重量386 Kg（水泥）：572 Kg（砂子）：1272 Kg （石子）=2230 Kg
则：Q=0.85×3.3×2230=6260(Kg)
b 每矿车货载荷与矿车自重之和Q0
Q0 =Q+QZ=6260+1315=7580（Kg）
C 每串车的矿车数n
公式：n=Fy/[ Q0 (sinα+f1.cosα)]
=6000/[7580×(sin130+0.01×cos130)]
=3.4(辆) 考虑钢丝绳强度取2辆
2钢丝绳安全系数校核
m= Qd /[ n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb] =30770/[2×7580×(sin130+0.01×cos13○)+2.0×(sin13○+
0.175×cos130) ×900]=7.3>mα=6.5 满足要求
即钢丝绳最大牵引重量为15160 Kg
3绞车强度验算
F= n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb =2 ×7580（sin13○+0.01×cos13○）+(sin13○+
0.175×cos130) ×900×2.0
=4200< Fy =6000 满足要求
上述公式中：
Psb --钢丝绳单位重量：2.0Kg/m
JB --钢丝绳公称抗拉强度 1570Kpa
f1--矿车运行阻力系数：0.01
f2--钢丝绳运行阻力系数：0.175
L--提升长度：900m
Qd –ф24.5钢丝绳破断拉力：出厂合格证标注为307.7KN Fy—绞车牵引力：60KN
α—提升最大倾角
二、55KW绞车及钢丝绳验算：
1、串车提升时的验算
（1）根据绞车的牵引力确定串车的矿车数
a 矿车货载荷：Q=Km. V.rg
式中：Km --矿车装满系数，取0.85
V --矿车容积，3.3m3
rg –砼容重，取1670Kg/ m3
C20砼每立方米重量386 Kg（水泥）：572 Kg（砂子）：1272 Kg （石子）=2230 Kg
则：Q=0.85×3.3×2230=6260(Kg)
b 每矿车货载荷与矿车自重之和Q0
Q0 =Q+QZ=6260+1315=7580（Kg）
C 每串车的矿车数n
公式：n=Fy/[ Q0 (sinα+f1.cosα)]
=3000/[7580×(sin130+0.01×cos130)]
=1.7(辆) 考虑钢丝绳强度取1辆
2钢丝绳安全系数校核
m= Qd /[ n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb] =19950/[1×7580×(sin130+0.01×cos13○)+1.2×(sin13○+
0.175×cos130) ×900]=8.1>mα=6.5 满足要求
即钢丝绳最大牵引重量为7580 Kg
3绞车强度验算
F= n. Q0 (sinα+f1.cosα)+ (sinα+f2.cosα)L. Psb =1 ×7580（sin13○+0.01×cos13○）+(sin13○+
0.175×cos130) ×900×1.2
=2455< Fy =3000 满足要求
上述公式中：
Psb --钢丝绳单位重量：1.2Kg/m
f1--矿车运行阻力系数：0.01
f2--钢丝绳运行阻力系数：0.175
L--提升长度：900m
Qd –ф18.5钢丝绳破断拉力：出厂合格证标注为19950 Kg
Fy—绞车牵引力：30KN
α—提升最大倾角
三、由上式计算可知:
1、90KW绞车可牵引满载C20砼的3.0T矿车2辆。
绞车允许最大牵引重量为15160Kg。
2、55KW绞车可牵引满载C20砼的3.0T矿车1辆。
绞车允许最大牵引重量为7580Kg。
90KW、55KW绞车
提升能力及钢丝绳验算
大雁矿建公司白音华项目部
2009-10-26。