《矿山运输与提升》PPT课件

V (0.4 ~ 0.5)V 0 (0.4 ~ 0.米5)/秒aH
一般的提升加速度和减速度 a=0.6~1米/秒2，故：
V (0.3 ~ 0.5米) /秒H
（7-5）
式中 0.3~0.5—系数，当H＜200米时取下限，当H＞600米时取上限；
H—提升高度，米。
根据算出的V 值，选择与其接近的提升机标准速度，作为速度图中的最
矿山运输与提升
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.1 提升速度的确定 在一次提升过程中，提升速度是变化的。
提升开始时，容器以加速运行，速度由零增加到最大值；然后保持在最大速 度下运行一段；接近提升终了时，容器接近卸载位置时开始减速，速度又从 最大值下降到零最后停在卸载位置。在一次提升（或下放）中容器运行速度 随时间的变化过程可以绘成直观的提升速度图。
减速时间：手工操作时t1(t3) ≥5秒；自动化操作时t1(t3) ≥ 3秒。
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1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来 实现功能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点： 1.合理的选择按键的类型，尽量选 择平头类的按键，以防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计间隙建 议留0.05~0.1mm，以防按键死 键。 3.要考虑成型工艺，合理计算累积 公差，以防按键手感不良。
第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.2 提升设备的运动学
一、罐笼提升运动学 梯形速度图各参数的计算如下： 1.加速运行时间t1及距离h1：
t1 V max a1
h1 V maxt(17-6) 2
2.减速运行时间t3及距离h3：
t3 V max a3
h3 V ma(x7t-37) 2
3.等速运行距离h2及时间t2：
到地面，可以采用不同的提升速度。
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.1 提升速度的确定 在三阶段速度图中，当提升加速和减速阶段为匀加速 和匀减速运动时，其提升速度随时间的变化曲线呈梯 形，通常称为三阶段梯形速度图。若没有等速阶段， 则提升速度图就变成了三角形速度图。
显然，我们可以把三角形速度图看作是梯形速度图的一种极限 状态。
n 3600 T
An'
trtsnQ C
式中符号意义及取值同第六章第二节。
(7-10)
(7-11) (7-12)
计算的每年生产能力An’ 应大于或等于设计的矿井生产能力An。
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.2 提升设备的运动学
二、箕斗提升运动学 在箕斗的开始阶段，下放空箕斗在卸载曲轨内 运行，为了减小曲轨和井架的动负荷，其运行 速度和加速度应受到限制。提升将近终了时， 上升重箕斗进入卸载曲轨，其运行速度和减速 度也应受到限制。但在曲轨之外，箕斗则可以 用较大的速度和减速度运行。因此：
2
V 0 aH(7-1)
其相应的最短一次提升时间为：
t0 2
H
(7-2)
a
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.1 提升速度的确定
当速度按梯形曲线变化时,一次提升时间为：
t V (H7-3) aV
式中 V—梯形速度图的最大速度。
将H=V0t0/2 及a =2V0/t0代入(7-3)式，经整
t1 V maxV 0 a1
h1
1 2
(V(m7-a1x4V)
0)t1
3.重箕斗在卸载曲轨内的减速运行时间t5及距离h5 ：
t5 V 4 4.重箕斗在卸载曲轨内等速运行a时5 间t4：
1 h5 V 4(t75-15)
2
t
4
h4 V4
(7-16)
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.2 提升设备的运动学
h2 H h1 h2
t2 (7-h82) V max
4.一次提升运行时间T1：
T1 t1 t2 t3
(7-9)
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第七章 提升设备的运动学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动力学
§7.2 提升设备的运动学
一、罐笼提升运动学
5.一次提升全时间T：
T T1
式中 θ—停歇时间（见第六章第二节）。
6.每小时提升次数n： 7.每年提升能力An’:
提升速度图、加速度图、力图及功率图和在一起称为提升系统 工作图。
（因课时有限，提升设备动力学的计算过程请同学们自学）
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第七章 提升设备的运动学和动力学
复习题：
1.什么是提升速度图？ 2.采用三阶段梯形速度图时，提升容器在一次提升过程中的运动一般有 哪三个阶段？ 3.最经济合理的提升速度如何确定？ 4.提升设备的运动学计算需要确定和计算哪些参数？
理后得 t / t0 与V /ttV00的12关1系式(VV(V：70-4)2)
V0
把上式表示的函数关系绘成曲线，如图右图所示。 从曲线中可以看出：
当提升速度V 超过(0.4~0.5)V0 时，提升 时间的缩短就不显著了。
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.1 提升速度的确定
同时还可以求出提升的有效载重、卷筒直径、提升电动机容量与提升速 度的关系曲线。经分析研究后，得出最经济合理的提升速度为：
那么我们如何确定最大提升速度呢？ 在提升能力一定的情况下，最大提升速度不同，则一次提升时 间就不同，因此一次提升量也不同，为此而需要配置的提升钢 绳、提升机以及配套的电动机的规格就不同，最终会导致提升 系统的投资和提升成本不同。显然，我们希望确定的最大提升 速度应为最经济合理得提升速度。 下面我们来分析最经济合理的提升速度是如何确定的。
T1 t0 t1 t2 t3 t4(7-1t95 )
8.一次提升时间、每小时提升次数、每年生产能力的计算，与（7-10）、 （7-11）、（7-12）式相同。
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.3 提升设备的动力学 提升设备的动力学是研究和确定在提升过程中，卷筒圆周上拖 动力的变化规律，为验算电动机功率及选择电气控制设备提供 依据。 提升设备动力学计算的基本方法是：根据提升速度图和加速度 图，将计算出的各提升阶段的各个量代入提升动力学基本方程 式，计算出提升过程中各阶段的拖动力，绘制出力图。 根据提升速度图和力图，可求出提升各阶段的卷筒轴功率，并 可绘制出功率图。
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单绳提升非翻转箕斗通常采用对称五阶段 速度图，如右上图。
翻转式箕斗因其卸载距离较大，为了加快 箕斗卸载而增加一个等速（爬行）阶段，这样 翻转式箕斗提升速度图便采用六阶段速度图， 如右下图。
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.2 提升设备的运动学
二、箕斗提升运动学 箕斗进出卸载曲轨的运行速度，以及在其中运行的加减速度，通常按下述数 值选取：空箕斗离开卸载曲轨时的速度V0≤1.5米/秒，加速度a0 ≤0.3米/秒2;重 箕斗进入卸载曲轨时的速度V4，对于对称五阶段速度图， V4≤1米/秒，对于 六阶段速度图， V4=0.3~0.5米/秒，相应的最终减速度a5(a4) 应使最后阶段的 时间t5(t4) ≈1秒。 现以六阶段速度图为例进行运动学计算。 已知提升高度H，最大提升速度Vmax和箕斗的 卸载距离h0；选取箕斗进出卸载曲轨的速度V0 、 V4 、爬行距离h4= h0+(0.5~2)米、及减速度a5；
提升设备属于周期动作式的设备。提升设备运动学是研究 提升容器运动速度随时间的变化规律，以求得合理的运转方 式。
提升设备运动学计算的基本任务是：确定合理的加 速度与减速度、各运行阶段的延续时间以及与之相 对应的容器行程，并绘制出速度图和加速度图。
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.2 提升设备的运动学
大提升速度Vm，但必须符合安全规程规定：
竖井用罐笼升降人员的加速度不得超过0.75米/秒2，其最大速度不得超过
下式的计算值；且不能大于12米/秒。
米/秒
Vm 0.5 H
竖井升降物料时，提升容器的最大速度，不得超过下式的计算值： 6
米/秒
Vm 0.6 H
第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.2 提升设备的运动学
并按本节所述方法确定加速度a1及减速度a3。
则速度图中各参数的计算如下。
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.2 提升设备的运动学
二、箕斗提升运动学
1.空箕斗在卸载曲轨内的加速运行时间t0及加速度a0：
t0 2h0 V0
a0
V0 t0
(7-13)
2.箕斗在卸载曲轨外的加速运行时间t1及距离h1：
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第七章 提升设备的运动学和动力学
§7.1 提升速度的确定
当采用梯形速度图并且提升高度一定，加速度、减速度相同时，其提升 时间随最大提升速度的减小而增大。提升时间最短的是三角形速度图。
设提升高度为H，加速度为任意值a且等 于减速度，则当速度按三角形变化时，
1 其面积 H t0V,其0 最大提升速度为：
二、箕斗提升运动学
5.箕斗在卸载曲轨外的减速运行时间t3及距离h3：
t3 V maxV 4 a3
h3
1 2
(V
m(7ax-17V)
4)t 3
6.箕斗在卸载曲轨外的等速运行距离h2及时间t2 ：
h2 H h0 h1 h3 h4 h5
t
2
h2
V
(7-18)
max
7.一次提升运行时间T1 ：
为了验算提升设备的提升能力，应对速度图各参数进行计算。
计算梯形速度图各参数时，应已知提升高度H及最大提升速度Vmax。 提升加速度a1和减速度a3可以在下述范围内选定： 提升人员时不得大于0.75米/秒2；提升货载时不宜大于1米/秒2。
一般对于较深矿井采用较大的加、减速度，浅井采用较小的数值。相应的加、
用横坐标表示容器运动的延续时间，纵坐标表示相应的运动速 度，则绘出容器随时间变化的速度曲线，就称之为提升速度图。
从物理意义上讲，提升速度图上速度曲线所包含的面积就是提升容器在一次 提升时间内所走过的路程，即提升高度H。
提升容器在一次提升过程中的运动，一般有加速、等速和减速 等三个阶段。
要实现面积等于H的速度图可以有很多，即将矿石由井下经过提升高度H提
一、罐笼提升运动学
罐笼提升采用三阶段梯形速度图。如右图所示。
图中t1为加速运行时间，t2为等速运行时间， t3为减速运行时间，T1为一次提升运行时间， T为一次提升全时间，Vmax为最大提升速度。
当采用等加速度a1和等减速度a3时，在加速和 减速阶段，速度是按与时间轴成β1和β2角的 直线变化，故三阶段速度图为梯形。（显然β1=arctan a1, β3=arctan a3)