工程索道课程设计

E2——拉紧弹性模量(MPa)；
δ2——拉紧索表面钢丝直径（mm）；
Dl——拉紧轮直径（mm）；
[бb2]——拉紧索的公称抗拉强度(MPa)。
(3-7) (3-8)
5.驱动机功率确定 根据各种运行状态所求的功率值，确定交流电动机型号，求出现最大功 率时的运行状态。
运载索通过驱动轮阻力损失△t为
△t
t0=T2[下站松边拉力由公式T1+T2=T；T1=T2(1+fr)计算]。 t1=t0+Qk△h1-Qkl01f3=39948.1(N);
t2=t1+Qk△h2-Qkl02f3=40890.8(N); t3=t2+Qk△h3-Qkl03f3=41900.9(N); t4=t3+Qk△h4-Qkl04f3=42776.3(N); t5=t4+Qk△h5-Qkl05f3=43517.1(N); t6=t5+Qk△h6-Qkl06f3=44190.6(N); t7=t6+Qk△h7-Qkl07f3=45200.6(N); t8=t7+Qk△h8-Qkl08f3=46075.5(N); t9=t8+Qk△h9-Qkl09f3=46681.7(N); t10=t9+Qk△h10-Qkl10f3=46680.2(N);
全线路斜长（m）：L=
全线路高度（m）：△H=
设计支架个数（个）：I=
运载索设计速度（m/s）：V=
设计运输能力（人/h）：单侧N
各跨水平距离（m）：l= ，l= ，…，l= ，l=
各跨长度（m）：l= ，l= ，…，l= ，l=
各跨弦倾角（°）：β= ，β= ，…，β= ，β=
各跨高差（m）：△h= ，△h= ，…，△h= ，△h=
求得0.003523 ＝19132.36 N
＝,故重锤符合要求。
2.1.3 当重锤上升时运载索初张力的计算 ＝19267.6 N
19416.91 N
＝ ,重锤符合要求,确定G=19200 N
2.2 确定下站从动轮处运载索张力
，
=0.002905
解得
所以
2.3 各种状态下，上站驱动轮处运载索张力计算
Dq——驱动轮直径（mm）；
[бb1]——运载索的公称抗拉强度(MPa)。
（2）拉紧索
1）弯曲应力бb2张应力бk2 (MPa)
Бb2 =δ2 /E2Dl б k2=Tc4/F2
2）安全系数
纯张应力时
n3=[бb2]/ бk 2≥5.5
综合应力时
n4=[бb2]/( бb2+бk2)≥4
以上式中 F2——拉紧索的有效断面积（mm2）；
式中 Ｔ——驱动轮入侧运载索张力（Ｎ）；
t——驱动轮出侧运载索张力（Ｎ）。
各种状态下Ｔ与t的计算公式，见表３－３。
运行状态
正常运行
启动
T
T
T
t
重上轻下
空上重下
重上重下
空上空下
制动
T源自文库
t
驱动轮圆周力P为 P＝T－t+△t
电动机功率 N＝KPV/η
式中 η——电动机的传动效率，常取η＝0.95； K——备用系数，常取K＝1.2 驱动机防滑验算为
（1） *基础资料 起动、制动时的平均加速度（m/s）：a 重力加速度（m/s）：g
索道转动部分的重量（包括驱动机的转动部分、尾部拉紧装置的滑轮、
线路托索轮和站内导向轮）：∑G
电动机变位重量 G1′ =(G1D12)i2/D12
联轴节变位重量
G2′ =(G2D22 )i2/ D22
式中 D1、D2————电动机和联轴节各自的飞轮直径；
（2）驱动机型号的选用 一般采用单槽卧式，绳槽应设耐磨衬垫；驱动装置应设主原动机和 备用原动机，主原动机应为电动机，备用原动机应为内燃机或电动机。 备用原动机工作室，索道应具有与0.3—0.5m/s检修速度相近的运行速 度。驱动装置应设2套不同结构的制动器，其中工作制动器设在高速轴 上，安全制动器设在驱动轮上。拖牵索道和不会到转的索道，可仅设工 作制动器。当空车上行、中车下行时，工作制动器的平均制动减速度， 不得小于0.3m/s；当重车上行、空车下行时，工作制动器的平均制动减 速度，不得大于1.5m/s。否则，工作制动器应采用制动力控制、制动力
ζT/t 式中 ζ—附着安全系数,启动或制动时ζ>1.25;
e—自然对数底; α—驱动轮上钢索有效缠绕圈数的包角,一般α=180度; u—钢索与驱动轮间的摩擦系数,无衬0.11-0.13,皮革衬,木衬 0.16,橡皮衬,塑料衬0.20。 将种状态下的正常运行,启动制动时的T与t值一一代入式(3-9), 式(3-10)计算,可得客运索道运行的最大功率和最大负功率,据此选取所 需的电动机。 在运载索运行的最大功率和最大负功率，据此选取所需的电动 机。 在运载索运行的4种状态中，以重上空下最不利状态，因此在确 定单线循环吊椅式客运索道的电动机功率时，只需要算出重上空下状态 时的电动机输出功率，其余运行状态的电动机输出功率都比重上空下运 行状态小。以下在不考虑风荷载的情况下，对这一结论加以证明。
4.钢丝绳安全系数验算 （1）运载索 1）弯曲应力бb1与张应力бk1(MPa)
бb1=δ1/E1Dq б k1=（T入1+PZ）/F1
2)安全系数
纯张应力时
n1=[бb1]/ бk1≥5
综合应力时
n2=[бb1]/( бb1+бk1)≥4
以上式中E1——运载索的弹性模量(MPa)；
δ1——运载索表面钢丝直径（mm）；
1） 当处于空上空下状态时，上行的自重作用力方
向与运行方向相反 ，电动机对上行侧的自重作用输出功率为， 下行侧自重作用力方向与运行方向相同 ，电动机的输出功率 为，因此电动机的输出总功率＝｜－｜。
2） 当处于空上重相状态时，驱动机对空车的自重 作用输出功率为，重车侧荷式作用力及自重方向与运行方向相 同，通过运载索作用可把动力传递到驱动机，即可以加到原动机 的驱动力中，设回收功率为（>）,此时电动机输出功率，所以 <。 （3）当处于重上重下状态时，上行侧载荷作用力及自重方向与 运行方向相反，电动机输出功率为（）, 下行侧载荷作用力及自 重方向与运行方向相同，起到动力回收作用，设回收功率为， 因此电动机输出总功率 ，所以> 。 （4）当处于重上空下状态时，上行侧载荷作用力及自重方向与 运行方向相反，电动机输出功率为（>，>） ，对下行侧的自重 作用输出功率为 ，因此电动机输出总功率 ，所以。 综上所述，，即处于空上重下状态时驱动机输出功率值为最小且 做负功，起动力回收作用；处于重上空下状态时，驱动机输出功 率值为最大，故最不利的运行状态为重上空下。
（2） 吊椅参数
单个吊椅重力（N）：W=
载人后单个吊椅重力（N）：W
′=
空吊椅受风面积（m）：A=
重吊椅受风面积（m）：A′=
单位平面受风载荷（MPa）：P=
单位吊架杆受风载荷
（MPa）：P′=
2. 运载索计算 综合考虑风力的影响，空车侧、重车侧运载索单位长度负荷分别为：
N⁄m N⁄m 2.1 运载索初张力计算 由，7.8（取滑轮组倍率a=4）,可知 N，由选定的参数可以知道： 7.8=7.8x247.2=1928.16满足要求。 由G2／a=2x37000／ 4=18500 N，取G=19200 N。 2．1．1 当重锤静止时，运载索初张力的计算 =4G，，所以重锤的质量符合要求。 2.1.2 当重锤下降时的运载索初张力的计算（取滚动轴承） 由阻力系数公式：f=
-----：4 钢丝绳安全系数验算 5驱动机功率确定 13 小结
-----：6 线路设备选择
7运载索各跨张力计算12运载索耐久性验算
-----：8.拉紧装置行程计算
9各跨挠度计算
-----：10.各跨悬索曲线长度计算 11线路各支架的技术参数计算
1. 给定参数 （1） 线路参数 全线路水平长度（m）：L=
2.3.1 重吊椅上行，空吊椅下行
入侧：68670.22 N （）
出侧：61825.52 N
2.3.2 空吊椅上行，重吊椅下行
入侧：
出侧：68209.76 N
2.3.3 重吊椅上行，重吊椅下行
入侧：68670.22 N
出侧：
2.3.4 空吊椅上行，空吊椅下行
入侧： 出侧：
3.惯性力计算 惯性力计算的目的是考虑运载索安全性检验时，运载索最大张力需要考 虑增加运载索的最大惯性力，即
G1、G2————电动机和联轴节各自的飞轮自重；
i———— 电动机的传动比。
电动机和联轴节，并计及减速器的变位重量之和G3′=1.3(G1′+ G2′)
(2)线路重侧、空侧惯性力PZ、PK的计算
PZ=[ QzL0/g+0.06∑G+ G3′/g]a; PK=[QkL0/g+0.06∑G+ G3′/g]a (3-6)
6.线路设备选择 （1）钢丝绳类型的确定 通过张力计算及安全系数的验算，可确定出所需运载索和拉紧索的
型号。运载索应选用6×25 FI或6×36WS等线接触的顺绕钢丝绳；在 腐蚀环境中工作的运载索，应采用镀锌钢丝绳；运载所采用重锤拉紧， 拉拉紧索宜采用4绳拉紧方式，并设置调节重锤的电动或手动绞车；拉 紧索应选用6×25FI或8×19等线接触的顺绕钢丝绳，拉紧索导向轮的绳 槽内应设耐磨衬垫。运载索、拉紧索的公称抗拉强度分别取1870MPa、 1960MPa。
[P]=pdD 式中 p——耐磨衬垫的比压（MPa），p=0.2—0.5，由所选用衬垫的耐 磨性确定；
D----托索轮衬垫绳槽底部的直径（mm）。 （5）吊椅的选择 吊椅的选择由吊杆或吊架的高度在最大坡度纵、横向摆动35%时，吊 椅的顶篷、座椅或乘客伸出手的手部，不得接触运载索或支架的任何部 位的条件确定。座椅的有效宽度，单人吊椅不得小于500mm；双人吊椅 不得小于950mm；3人吊椅不得小于1380mm；4人吊椅不得小于1800mm。 吊椅座面和靠背应向后倾斜。吊椅应设活动式安全扶手与踏板，安全扶 手与踏板应联动，便于乘客上、下车。
(3)重车侧、空车侧各跨平均张力Tz和Tk 重车侧、空车侧各跨平均张力，分别按重车侧、空车侧各跨
相邻两支点张力和的平均值计算。 重车侧：T0-1=1／2(T0+T1)=40062.2(N); 同理 T1-2=1／2(T1+T2)=41112.9(N); T2-3=1／2(T2+T3)=43305.7(N); T3-4=1／2(T3+T4)=46422.9(N); T4-5=1／2(T4+T5)=47237.4(N); T5-6=1／2(T5+T6)=48825.1(N); T6-7=1／2(T6+T7)=50715.3(N); T7-8=1／2(T7+T8)=52833.0(N); T8-9=1／2(T8+T9)=54496.8(N); T9-10=1／2(T9+T10)=55178.8(N); 所以 Tz=480818.0(N)。 空车侧：T0-1=1／2(T0+T1)=39949.1(N); T1-2=1／2(T1+T2)=40419.4(N);
T8=T7+Qz△h8+Qzl08f3=53816.5(N); T9=T8+Qz△h9+Qzl09f3=55177.1(N); T10=T9+Qz△h10+Qzl10f3=55180.5(N);
(2)空车侧下行时各跨运载索张力（N） tn=tn-1+Qk△hn-Qklonf3 (n=1,2,3,…,I+1)
调节或分级制动的方式。群动轮直径按不小于运载索直径的100倍，祸 不小于运载索表层钢丝直径的1000倍选取。
（3）拉紧装置的选择 拉紧索水平放置便于吊椅迂回，其直径选取条件与驱动轮相同；平 衡锤常采用单锤悬挂式，其质量按初张力计算与验算的结果选取；拉紧 索导向轮（滑轮）的直径按不小于拉紧索直径的40倍，或不小于拉紧索 表层钢丝绳直径的6000倍选取。 （4）线路托（压）索轮的选择 索轮的轮槽内设耐磨衬垫，索轮直径D为运载索直径的12—15倍以 上。每个有衬托索轮的允许径向载荷[P](N)为
中南林业科技大学
工程索道课程设计说明书
（第 组）
学生姓名： 学 号：
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专业年级： 2008级森林工程
题 目： 单线循环吊椅式客运索道的设计
指导教师： 邓旻涯
设计时间：2011年6月28号
组内安排：
-----：1给定参数 2.运载索计算 3 惯性力计算
7．运载索各跨张力的计算 对重上空下最不利运行状态（电动机耗用功率为最大者）进行具体
分析，求出线路两侧各支架处张力和各跨平均张力，为后述各步骤设计 计算提供数据。
（1） 重车侧上行时各跨运载索张力（N） Tn=Tn-1+Qz△hn+QZlonf3 (n=1,2,3,…,I+1)
T0=T1[下站紧边拉力由公式T1+T2=T；T1=T2(1+fr)计算]。 T1=T0+Q2△h1+Qzl01f3=40054.4(N);
T2=T1+Qz△h2+Qzl02f3=42171.5(N); T3=T2+Qz△h3+Qzl03f3=44440.0(N)； T4=T3+Qz△h4+Qzl04f3=46405.8(N); T5=T4+Qz△h5+Qzl05f3=48069.1(N); T6=T5+Qz△h6+Qzl06f3=49581.1(N); T7=T6+Qz△h7+Qzl07f3=51849.5(N);