跑车防护装置的设计计算

跑车防护装置的设计计算

一跑车速度的计算

当矿车发生跑车时，在重力的作用下，沿斜巷加速运动，到过车挡处的速度与所需要的时间的计算如下；

1、已经条件：我矿斜巷井下斜巷上变坡点挡栏距离变坡点的最大

距离以千米斜井为例15米，斜巷倾角为17.5度，μ取0.01

2、公式V k=[2gL P(sinα-μcosα)]1/2= [2*9.8*15(sin17.5-μ

cos17.5)]1/2=9.24m/s

3、计算矿车以V0=0 自然下滑，至挡车栏时所需时间为

t1=2L P/V k=2*15/9.24=3.25s

二车挡动作提前量的计算

我矿最常用的挡车装置是柔性钢丝绳安全门，有常闭式和常开式两种，其区别在于常闭式为单绳安全门，常开为双绳安全门。所有的柔性安全门均采用旋转升降。以此校验柔性安全门操作所需的时间是否满足矿车自斜巷变坡点开始下滑到过挡车装置提前量。安全门的旋转半径为安全门的高度，1.7米，旋转角度为60度，人工拉起安全门的速度为1m./s

引入公式T2=Rφ/Vt=(1.7*3.14/3)/1=1.8s

提前量的确定L0=V1T2-S0

V1 为绞车下放矿车的速度以40KW绞车计，为1.44m/s

T2 为车档上提的时间 1.8s

S0 富裕常数，决定于挡车装置动作的可靠性和绞车安全保护的灵敏

程度，一般取S0=1.5~2.5m 取平均值

L0=V1T2-S0=1.44*1.8+2=4.59m

既矿车由变坡运行至挡拦的最小距离为4.59m，而实际为15 m，符合提前量的要求。

三、车挡强度计算

1、作用于车挡上的冲击力

由于我矿的矿车全部为刚性碰头，挡车拦也没有吸能器，先计算一个矿车发生跑车时，作用于挡车拦的冲击力。

P=KQ=(Q0+Q1)(sinα-μcosα)g

Q0矿车自重Q1矿车载重

K 动载荷系数，取值为1

P=KQ=(Q0+Q1)(sinα-μcosα) g =（600+1800）(sin17.5-μcos17.5)9.8 =6849N

然后计算4辆矿车发生跑车时的冲击力

Pi=p(1+&2+&3+&4) =6849[1+（1.1-0.2*2）+(1.1-0.2*3)+ (1.1-0.2*4)）=6849*2.5=17122.5N

2、车挡强度的计算

这种车挡，钢丝绳直接承受矿车的冲击力，所以车挡的强度计算主要依据钢丝绳的强度。

公式pt =pi/2nk t=17122.5/2*1*0.8=10701.6

k t 钢丝绳受力不均衡系数取k t=0.8

钢丝绳的强度校核公式m=Q0/ Pi≥ma

m 钢丝绳安全系数

ma 规程要求的安全系数取ma≥3

Q0钢丝绳中钢丝破断拉力的总和292000 N

选用钢丝绳型号为6*19-21.5 其破断拉力为292KN m=Q0/ Pi=292000/10701.6=27≥ma=3

符合安全要求。