小绞车钢丝绳强度验算
绞车选型计算和钢丝绳选型计算
小绞车和钢丝绳选型计算一、钢丝绳选型首先需要确定小绞车运输的现场条件，运输距离L （百米），运输轨道的最大坡度α，提升货载Q 0（千克）（如图1）由于钢丝绳在工作过程中受多种应力的作用，如静应力、动应力、弯曲应力、扭转应力、接触应力、挤压及捻制应力等等，这些应力的反复作用将导致钢丝的疲劳断裂。
《煤矿安全规程》规定：根据其工作中所承受的最大静拉力和钢丝绳最小破断力总和计算，使它具有一定的安全系数。
因此有Q j ≤mF h ……………………………………① 式中 Q j ———最大静拉力，N ；F h ———钢丝绳最小破断力总和，N ；m ———钢丝绳安全系数。
假定钢丝绳的单位长度近似重量为M，这时A点承受的最大静拉力为：Q j=gML（sinα＋ƒ2cosα）+ g Q0（sinα＋ƒ1cosα）…②式中 g——重力加速度，m/s2；ƒ1——提升容器运动阻力系数（0.01—0.015）；ƒ2——钢丝绳与底板和托辊间的摩擦系数，钢丝绳全部支撑在托辊上时取0.15～0.2，局部支撑在托辊上时取0.25～0.4。
由GB/T8919第4.3.1条知：M＝Kd2……………………………………………………③式中 d——钢丝绳公称直径，mm；K——钢丝绳的重量系数，Kg/100m*mm2（K值见GB/T8918表5和GB/T16269表3）。
将③代入②可得：Qj= g Kd2L（sinα＋ƒ2cosα）+ g Q0（sinα＋ƒ1cosα）…④根据GB8706－88《钢丝绳术语》第15.2.1条和GB/T8918第5.3.1条，钢丝绳的最小破断力（理论计算的钢丝绳破断力最小值）的计算公式为：F0＝K’* d2*R0…………………………………………⑤式中 F0——钢丝绳最小破断力，N；d——钢丝绳公称直径，mm；R0——钢丝绳（或钢丝）公称抗拉强度，MPa；K’——某一指定结构钢丝绳的最小破断力系数（可查GB/T8918表5 和GB/T16269表3 ）根据GB/T8918第5.3.2条，钢丝绳最小破断力总和可用以下公式表达： F h =K h F 0…………………………………………⑥式中 K h ——破断力换算系数（其值见GB/T8918表14～表31下注和GB/T16269表3的K ’1）将⑤代入⑥得：F h = K h * K ’* d 2*R 0…………………………………⑦将④和⑦代入①得：g Kd 2L （sin α＋ƒ2cos α）+ g Q 0（sin α＋ƒ1cos α）≤m R d K K h 0*'**2 化简可得：d ≥)cos (sin ')cos (sin 2010a f a KL gmR K K a f a Q h +-+…………………⑧ d ≥22.4mm 取d=23mm 钢丝绳最小钢丝破断力总和为335.2KN ，选择了钢丝绳以后，由于最大静拉力与钢丝绳最小钢丝破断力总和是已知的，因此可用①式的变形后的公式对安全系数进行校验，即：jh Q F ≥m,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。
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 (sin α+f1.cos α)]=6000/[7580 ×(sin 130+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=Q d /[ n. Q0 (sin α+f1.cos α)+ (sin α+f2.cos α)L. Psb]=30770/[2 ×7580×(sin 130+0.01 ×cos13○)+2.0 ×(sin 13○+ 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 KgF= n. Q0 (sin α+f1.cos α)+ (sin α+f2.cos α)L. Psb 3 绞车强度验算=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 –ф 24.5 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：F= n. Q0 (sin α+f1.cos α)+ (sin α+f2.cos α)L. Psb1、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 (sin α+f1.cos α)]=3000/[7580 ×(sin 130+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=Q d /[ n. Q0 (sin α+f1.cos α)+ (sin α+f2.cos α)L. Psb]=19950/[1 ×7580×(sin 130+0.01 ×cos13○)+1.2 ×(sin 13○+ 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 (sin α+f1.cos α)+ (sin α+f2.cos α)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 –ф 18.5 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。
钢丝绳安全系数验算
钢丝绳安全系数验算相关参数：使用地点相关参数：主立井井筒直径为6m，井深486m（包含井架及井底下口高度），使用两台JZ-16/1000凿井绞车提升吊盘用作井筒装备安装。
选用凿井绞车性能参数：绞车型号：JZ-16/1000凿井绞车额定牵引力F额=160kN；凿井绞车钢丝绳直径28mm（18×7+FC-1670，合成纤维芯钢丝绳），长度取486m，查《一般用途钢丝绳》（GBT20118-2006）绞车用钢丝绳每米重量3.06kg （q=3.06kg/m）；绞车用钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。
1、选型计算实际提升时最大静拉力Pmax= W×g；其中W：绳端载荷（提升物的总质量），kg；g：重力加速度，9.8m/s；对提升物的总质量进行分析：（1）吊盘质量：7979kg；（2）吊桶质量：350kg；（3）起吊吊盘单根钢丝绳质量：486m×3.06kg/m =1487kg；两根钢丝绳的总质量：2根×1487kg/根=2974kg；（4）施工用的信号临时电缆质量：300 kg；（5）施工人员8人：75kg/人×8人=600kg；（6）风管、氧气乙炔瓶、电焊机、工具及其他杂物质量：400 kg；则W=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）=7979+350+2974+300+600+400kg =12603kg实际提升时最大静拉力PmaxPmax= W×g=12603kg×9.8 m/s =123509N=123.5kN。
2、钢丝绳使用安全系数验算吊盘提升采用Φ28mm钢丝绳（型号：18×7+FC-1670），单位重量为3.06kg/m，凿井绞车提升吊盘用单根钢丝绳最小破断拉力Q=406kN 。
单根钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和Q 总=钢丝绳最小破断拉力Q ×1.283=406×1.283kN=521kN ； 悬挂吊盘钢丝绳使用安全系数K ：式中，g F ⎡⎤⎣⎦——钢丝绳的承载拉力（kN ），即实际提升时最大静拉力Pmax ， g F —钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和（kN ）；g F =Q 总=521kN ；α—考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，α取0.85；K —钢丝绳使用安全系数；则 K=（0.85×521）*2÷123.5=7.17 根据《煤矿安全规程》第四百零八条悬吊吊盘用钢丝绳安全系统不低于6倍的规定。
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。
关于各类绞车钢丝绳检查、检验及维护保养的规定
关于各类绞车钢丝绳检查、检验及维护保养的规定一、钢丝绳的分类：根据钢丝绳的用途将钢丝绳分为主提升绞车钢丝绳（包括副井首绳、新主井首绳、旧主井首绳以及东一、西一、西二斜巷提升绞车的钢丝绳）、平衡钢丝绳（包括副井尾绳，旧主井尾绳和新主井尾绳）和小绞车钢丝绳（包括运送物料的无极绳绞车、斜巷提升的调度绞车、慢速绞车、双速绞车及电动葫芦起吊用的钢丝绳）。
二、钢丝绳的悬挂与检验：1、新钢丝绳的使用与管理，必须遵守下列规定：1）主提升钢丝绳到货后，使用单位截取试样、机运部按技术参数填写检验委托书、由供应公司送样进行性能检验；小绞车钢丝绳到货后，由供应公司送样进行性能检验。
合格后应当由供应公司妥善保管备用，防止损坏或者锈蚀。
2 ）每根钢丝绳的出厂合格证、验收检验报告等原始资料应当由供应公司保存完整。
3）存放时间超过1年的钢丝绳，在悬挂前必须由使用单位截取试样、机运部按技术参数填写检验委托书、由供应公司送样再进行性能检测，合格后方可使用。
钢丝绳的安全系数小于《煤矿安全过程》第四百零八条的规定时，该钢丝绳不得使用。
2、在用钢丝绳的检验，应当遵守下列规定：1) 升降人员或者升降人员和物料用的缠绕式提升钢丝绳，自悬挂使用后每6个月进行1次性能检验；悬挂吊盘的钢丝绳，每12个月检验1次；升降物料用的缠绕式提升钢丝绳，悬挂使用12个月内须进行第1次性能检验，以后每6个月检验1次。
检验时由使用单位负责取样、填写检验委托书，经机运部审核后，由供应公司进行送检。
3)使用中的钢丝绳做定期检验截取绳样时，对斜井提升钢丝绳应从楔形连接装置上部截取，绳样长度应不小于2m，为保证校验准确性，应注意不使试样受机械损伤。
3、主要提升装置必须有检验合格的备用钢丝绳。
4、摩擦式提升钢丝绳、平衡钢丝绳，以及专用于斜巷提升物料且直径不大于18mm的钢丝绳，有产品合格证和检测检验报告等，外观检查无锈蚀和损伤的，可以不进行性能检验。
5、使用中的钢丝绳检验时安全系数必须符合《煤矿安全规程》规定。
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。
绞车钢丝绳安全系数计算
斜巷提升能力验算斜巷长度：19.5 m斜巷最大倾角：20°钢丝绳规格：6×19钢丝绳绳径：Φ18.5mm钢丝绳破断拉力：195.51KN矿车类别：矿车自重：970Kg车皮数量：2单车载重：1.5T电机功率：40Kw最大牵引力：24KN计算过程如下：一、钢丝绳安全系数的验算：钢丝绳所承受最大静拉力：F1=Z(G+G0)g(sinβ+W1cosβ)+qsLg(sinβ+W2cosβ) 式中：F1——最大静拉力NZ——每次牵引的矿车数G——矿车载重KgG0——矿车自重Kgg——重力加速度9.8m/s2β——斜巷倾角°qs——钢丝绳单位长度质量Kg/mL——最大牵引长度mW1——矿车运行阻力系数取0.015(0.01~0.015)W2——钢丝绳部分托辊上运行阻力系数取0.4F1=2×(970+1.5×1000)×9.8×(sin20°+0.015×cos20°)+1.218×19.5×9.8×(si n20°+0.4×cos20°)F1=17407.4 N钢丝绳安全系数：n=实测合格钢丝破断拉力总和/钢丝绳所承受最大静拉力n=19950×9.8 /17407.4n=11.2 >= 6.5钢丝绳安全系数满足二、绞车牵引能力验算：钢丝绳牵引力：F2=Z(G+G0)g(±sinβ+Wcosβ)+qsLg(±sinβ+Wscosβ)式中：F2——钢丝绳的牵引力NW——矿车运行阻力系数取0.015(0.01~0.015)Ws——钢丝绳阻力系数。
部分在托辊上运行时，取0.4“±”——向上运行时取“+”，向下运行时取“-”向上运行时取“+”：F2=2×(970+1.5×1000)×9.8×(+sin20°+0.015×cos20°)+1.218×19.5×9.8×(+ sin20°+0.4×cos20°)F2=17407.4 N向下运行时取“-”：F3=2×(970+1.5×1000)×9.8×(-sin20°+0.015×cos20°)+1.218×19.5×9.8×(-sin20°+0.4×cos20°)F3=-15867.6 N注：“-”为向下松料由以上可得F2 > F3，故取F2=17407.4 N所用绞车牵引力> F2绞车功率满足要求。
绞车选型计算
绞车选型计算我矿常用的绞车为、型调度绞车，JH-14、JH20型回柱绞车。
一、绞车牵引力计算绞车牵引力计算公式： H=[ (Q+Q m)(sinα+f1cosα）+PL（sin α+f2cosα）] 式①H------绞车牵引力，型调度绞车取10000N、型调度绞车取16000N、JH-14回柱绞车取140000N、JH-20回柱绞车取200000NQ------物料重量，单KgQ m------车辆重量，支架平板车辆取1030Kg，大轮平板车取1300Kgα-----巷道倾角，单位°P------钢丝绳每米重量，φ钢丝绳取mL------牵引长度，单位mf1------滚动轴承类车辆阻力系数,取f2------钢丝绳运动时阻力系数，取将上述参数代入式①，得：H=[ (Q+1300)(sinα+α）+（sinα+α）] 式②根据式②可以求得：坡度为α时，绞车最大牵引重量为：Q={[(H÷（sinα+α）]÷(sinα+α）}-1300 Kg二、钢丝绳强度验算钢丝绳安全系数m必须大于等于，并正确选择使用钢丝绳夹。
钢丝绳实际安全系数m=Q z/{[ (Q+Q m)(sinα+f1cosα）+PL（sinα+f2cosα）]}式③m------钢丝绳安全系数Q z------钢丝绳最小破断力，调度绞车用φ钢丝绳取141000N，回柱绞车用φ钢丝绳取将上述参数代入式③，得：m=Q z/{[ (12500+1300)°+）+×100（°+）]}简化后的公式如下：绞车选型计算我公司井下常用的绞车为、型调度绞车，JH-14、JH20型回柱绞车。
一、绞车牵引力计算坡度为α时，绞车最大牵引重量为：Q={[(H÷（sinα+α）]÷(sinα+α）}-1300 KgQ------物料重量，单位KgH------绞车牵引力，型调度绞车取10000N、型调度绞车取16000N、JH-14回柱绞车取140000N、JH-20回柱绞车取200000Nα-----巷道倾角，单位°L------绞车钢丝绳长度，单位m二、钢丝绳强度验算钢丝绳安全系数m必须大于等于，并正确选择使用钢丝绳夹。
绞车提升能力及钢绳破断拉力计算公式
机巷内齿轮绞车提升能力验算一、绞车提升能力计算公式：n≤〔Wz-pl(sinβ+f2cosβ)〕/(m+m0)（sinβ+f1cosβ）1、额定提升能力:Wz=2000Kg2、钢丝绳质量p=0.5412kg/m(φ=12.5mm)，0.8457kg/m(φ=15.5mm)，1.218kg/m(φ=18.5mm)，1.618kg/m(φ=21.5mm)。
3、斜坡长度：L=(400)m4、坡度：β(15)度5、矿车运行阻力系数:f1=0.0156、钢丝绳在底板滑动时：f2＝0.47、矿车自重：m0=610kg8、矿车载重：m=全矸1800kg、半煤1500kg、全煤1000kg。
9、最大坡度：150二、绞车提升能力计算：全矸车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1800+610)*（sin15+0.015*cos15）n≤1967/650=3.0 因此重车最大提升数量取3个全煤车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1000+610)* （sin15+0.015*cos15）n≤1967/418.6=4.6 因此全煤车最大提升数量取4个半煤车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/(1500+610)* （sin15+0.015*cos15）n≤1967/548.6=3.6 因此半煤车最大提升数量取3个空车：n≤〔Wz-pl(sin4+f2cos4)〕/(m+m0)（sin4+f1cos4）n≤〔2000-0.5412*400*(sin15+0.4*cos15)〕/610*（sin15+0.015*cos15）n≤1967/158.6=12.4 因此半煤车最大提升数量取12个金支车由于本身情况特殊，每次提升只允许提升1梁。
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。
煤矿工作面安装用绞车、钢丝绳规格验算
C103工作面安装绞车、钢丝绳验算一、C103进风巷14号回柱绞车：C103进风巷坡度最大为25°，斜长220m，使用JD-20慢速绞车运输，φ21.5mm钢丝绳，最重设备为液压支架，自重10t，平板车重1t，单车设备总重11t。
单钩提升车数不超过1车，单钩提升设备总重不超过11t。
则:P=W*(sinα+f1*cosα)+q*L(sinβ+f2*cosβ)。
Pmax—绞车最大牵引力，200kN；P—钢丝绳所受最大静拉力；W—最大载荷；α—提斜倾角25°；β—最大静拉力至绞车滚筒之间的夹角，25°；f1—矿车与轨道之间的阻力系数，0.015；f2—钢丝绳牵引阻力系数，0.15；q—钢丝绳单位重量，16.7N/m(1.67kg/m)；重力加速度，g=10N/kg；L—斜巷长度，220米；（1）计算绳端允许最大载荷110kNPmax-qL(sinβ+ f2cosβ)Wmax＝─────────────────sinα+ f1cosα200000-16.7×220×(0.4226+0.15×0.9063)＝──────────────────────0.4226+0.015×0.9063＝453806.5145N≈453.81kN > W=110kN（单钩提升设备车总重）（2）计算钢丝绳所受最大静拉力P=W×(sinα+0.015*cosα)+q×L× (sinα°+0.15×cosα)=110000×(0.4226+0.015×0.9063)+16.7×220×(0.4226+0.15×0.9063)= 50.03kNφ21.5mm钢丝绳(破断拉力为329.5kN)安全系数:N=F/P=329.5/50.03=6.59>6.5经验算：绞车提升能力和钢丝绳的安全系数满足单钩运输1车设备，单钩提升设备车总重不超过11t的要求。
选用绞车和钢丝绳验算
选用绞车和钢丝绳验算Tmax上=A(SinX·＋0.015CosX·)＋L×q(SinX·＋0.15CosX·)Tmax下=A(Sin X·－0.015CosX·)＋L×q(SinX·－0.15CosX·)举例：一、上山提升：斜巷长度L=60米，斜巷最大坡度X=16·1、选用JM—17回柱机绞车或25KW绞车，选用￠26mm钢丝绳，q=0.00264吨∕米，钢丝绳破断总和46.42吨，每钩提升总重量A=20吨（包括一个平板车1.1吨），静拉力140KN(14吨)。
Tmax上=A(SinX·＋0.015CosX·)＋L×q(SinX·＋0.15CosX·)=20×(Sin16·＋0.015×Cos16·)＋60×0.00264×(Sin16·＋0.15×Cos16·)=20×0.29＋60×0.4198=5.8665（吨）因为14﹥5.8665吨，所以选用绞车合格。
安全系数A=46.42÷5.8665=7.9（倍）因为7.9﹥6.5倍，所以选用钢丝绳合格。
2、选用25KW绞车，静拉力1.84吨，选用￠18.5mm钢丝绳，q=0.00122吨∕米，，钢丝绳破断总和21.4吨，每钩提升总重量A=4.5吨（包括一个平板车1.1吨）。
Tmax上=A(SinX·＋0.015CosX·)＋L×q(SinX·＋0.15CosX·)=4.5×（Sin16·＋0.015Cos16·）＋60×0.00122×(Sin16·＋0.15×Cos16·)=4.5×0.29＋0.0732×0.4198=1.3357(吨)因为1.84﹥1.3357吨，所以选用钢丝绳合格。
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
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。
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小绞车钢丝绳强度验算
一、基本条件
1、提升车辆：
一个旱船： G自=280kg G载=1000kg(物料)
提升钢丝绳：
直径φ12.5mm 重量0.71kg/m 破断拉力总和14800kg
2、提升绞车
型号：JD-11.4kw 提升能力：1000kg
二、计算公式：
1、提升钢丝绳正常提升受力情况
（１）净张力（2）弯曲力（3）扭转应力（4）接触应力（5）挤压应力
（6）磨损（7）腐蚀
2、采用JD-11.4kw绞车4″钢丝绳提升时：
Fjm = N ×（G+G1）（sinθ +f1cosθ）+ PL（sinθ +f2cosθ）
= 1×（280+1000）（sin32+0.015cos32）+ 0.54×154×
（sin32+0.2cos32）
= 694.6+58 = 752＜ F = 1000
安全系数 m = Q/Fjm = 8870 / 752 = 11.8＞6.5
θ：切眼倾角，32°
Fjm：提升钢丝绳所受的最大净张力
F：提升绞车的最大能力
Q：提升钢丝绳的破断拉力总和
G：提升货物的重量总和
G1：提升车辆的重量总和
f1：容器运行阻力系数（一般取：0.015 ）
f2：钢丝绳运行阻力系数（一般取：0.15～0.2 ）
m：提升安全系数 ma：安全规程中要求的提升安全系数（6.5）
N：为计算的提升车数 P ：钢丝绳单位长度的质量（Kg/m）
L：斜井中绞车滚筒至串车尾车在井下停车点之间的斜长（米）。