运输设备选型计算讲义
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b．绳槽式主滚筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的40倍，副滚筒直径
至少应为牵引钢丝绳直径的28倍。
钢丝绳直径22mm×50=1100mm<滚筒直径1200mm，则选用的钢丝
绳的直径符合要求。
（2）运输牵引力计算
a．低速运输大件时
F=k[（G1+G0）· （sinβmax+μ1cosβmax）+2μ2 PL]g =1×[（18000+2000）×（sin14°+0.015cos14°） +2×0.25× 1.74×1000]×9.8 =58.78kN<80 kN b．高速串车提升时
运输设备选型计算讲义
主讲人：鲍乾坤 山东能源枣矿集团机电运输处 2016年5月
运输设备选型计算讲义内容
1、调度绞车选型计算
2、无极绳绞车选型计算
3、电机车制动距离计算 4、带式输送机选型计算
1、调度绞车选型计算
型 号 基准层上钢丝绳最大牵引力，KN 最外层钢丝绳最大牵引力，KN 最内层钢丝绳最大牵引力，KN 基准层最快牵引速度， m/s 滚筒直径/宽度, mm 容绳量， m 钢丝绳直径, mm 型 号
电机功率校核
电机功率校核 N’=kFmaxv/η<N
式中 Fmax——实际提升所需最大牵引力， kN；
N——电机运行额定功率，kW； N’——电机运行所需功率，kW； η——机械传动效率，取0.85； v——绞车运行速度，m/s；
k——备用系数，取1.1～1.2。
连接装置验算
《煤矿安全规程》规定，斜巷中使用的矿车连接插销安全系数不小于
0 ——钢丝绳与滚筒之间的摩擦因数，取 =0.14； 0
a——围包角，a=3.5³2π = 7π 。 S1= F/（ =3.407kN S4= F+ S1=58.78+3.407=62.2 kN 同理，解得 S4′= 47.2 kN 钢丝绳安全系数 ma’=QP/S4=267/62.2=4.29>ma=5-0.001L( 且不得小于 3.5)=5-0.001³1000=4 所选钢丝绳抗拉强度能够满足使用要求。
e
0
1
C0
）
（4）电机功率校核 N’=kFv/η =1.1×62.2×0.67/0.8 =57.3kW <75kW
N’ ’=kF’v/η
=1.1×47.2×1.12/0.8 =72.7kW <75kW 所选绞车功率能满足使用要求。
根据以上计算，该绞车牵引力高速、低速均能满足使用要求。 牵引重车时为获取足够的牵引力应使用低速挡，回程或牵引较 轻载荷时为提高效率可使用高速挡。
6，各种环链按材料屈服强度计算的安全系数不小于2.5及其以模
拟使用状态下拉断力计算的安全系数不小于13。
注：1、专为升降物料用的提升容器的连接装置安全系数不小于10。 这里提升容器指的是罐笼、箕斗、带乘人间的箕斗、吊桶等。 2、各种保险链及矿车的连接环、链和插销等初次使用和使用后 每2年必须逐个以2倍于其最大静载荷重的拉力进行试验。这里的2倍 最大静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。
式中 Fmax——实际提升所需最大牵引力， N； n——提升矿车（平板车）数量； G——矿车（平板车）中载货重量，kg ； G0——矿车（平板车）重量，kg； a——巷道坡度，°； μ1——矿车（平板车）运行阻力系数，一般取0.01～0.015； P——钢丝绳单位长度重量，kg/m； L——钢丝绳长度，m；
1）巷道概况及工作条件
运输长度：1000m 最大坡度：14°无转弯 最大单件运输重量（含平板车）：18t 轨距：600mm 轨型：24kg/m
2）拟选用无极绳绞车及钢丝绳主要技术参数
型号：SQ-80/75B 牵引力：53kN/80kN 牵引速度：0.67/1.12m/s 功率：75kW 滚筒直径：1200mm 变速方式：机械变速
0 ——钢丝绳与滚筒之间的摩擦因数，其值视驱动轮绳衬材料而定，
采用 PVG 或 GM-3 绳衬取 0.3，铸铁绳衬可取 0.14； a——围包角，rad。
钢丝绳安全系数校验
ma’=QP/S4﹥ma
式中 QP——钢丝绳最小破断拉力，kN；
ma’——钢丝绳安全系数；
ma——煤矿安全规程规定系数，ma=5-0.001L(且不得小于
（5）连接件验算 此斜巷串车提升所使用的连接插销型号Ф38×290，连接插销质量 m=4.5kg，剪切破断力为555.7kN；连接环型号Ф32×140×60×3， 连接环质量m=10kg，破断力为590kN，材质为Q235镇静钢。 [1]运输大件时 F1Lmax =Mg（sina+μ1· cosa） =18000×9.8×（0.242+0.015×0.97） =45255.42N [2]串车提升时
JYB-40³1.25 40 32 54 ≥1.25 φ 580/600 680 φ 22 YBK2-280M-6
JYB-50³1.4 50 40 68 ≥1.40 φ 580/600 560 φ 24 YBK2-280S-4
JYB60³1.25 60 51 76 ≥1.25 Φ 710/800 750 φ 26
ΔL=（E-0.5Mv2）/[Mg（sina-μ1cosa）]
式中 ΔL——斜巷缓冲长度，m； E——挡车栏吸收最大动能，J； M——最大提升质量，kg； v——提升速度，m/s； μ1——串车运行阻力，一般取0.01～0.015。
调度绞车选型验算示例
1）巷道概况及工作条件
提升坡度：10° 提升距离：360m 1t矿车自重：600kg 矿车载重：1800kg 挂车数：2量， 钢丝绳局部支撑在地辊上
μ2——钢丝绳运行阻力系数，与支撑情况有关：
钢丝绳全部支撑在地辊上，取0.15～0.2；
钢丝绳局部支撑在地辊上，取0.25～0.4；
钢丝绳全部在底板或枕木上，取0.4～0.6。
g——重力加速度，取9.8m/s2。
钢丝绳安全系数校验
钢丝绳安全系数校验 ma’=QP/Fmax﹥ma 式中 Fmax——实际提升所需最大牵引力，kN； QP——钢丝绳最小破断拉力，kN； ma’——钢丝绳安全系数； ma——煤矿安全规程规定系数,6.5。
经上述计算，此斜巷串车提升所使用连接件的安全系数符合要 求。
2、无极绳绞车选型计算
选型计算参照公式
1）运输牵引力计算 F=k[（G1+G0）· （sinβmax+μ1cosβmax）+2μ2PL]g
式中 F——实际提升所需要的牵引力，N；
G1——最大牵引重量（含承重车），kg；
G0——梭车自重，kg； βmax——运行路线最大坡度，°； μ1——梭车滚轮摩擦阻力系数，一般取0.01～0.03； μ2——钢丝绳摩擦阻力系数，一般取0.2～0.4；
电动机
外形 尺寸 mm
功率 转速 电压
kw r/min v 长 宽 高
55 990
2280 2650 2150
75 1480 660/1140
YBK2-315M-6 90 989
2723 2850 2290 BYT1320Z/12 6200
电力液压推动器 绞车质量(包括电机) kg 隔爆型真空可逆 附属 磁力起动器 电器 隔爆型控制按钮
钢丝绳型号：φ22NAT6×19S+FC1670 GB/8918
钢丝绳最小破断拉力267kN 钢丝绳质量：1.74 kg/m
3）选型验算
（1）钢丝绳的选用 依据MT/988-2006《无极绳连续牵引车》行业标准第5.4.7规定，绞 车滚筒上的绳衬直径应满足以下要求：
a．抛物线滚筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的50倍；
BYT1-180/12 4620 QBZ-120ND 4680
QBZ-200ND BZA10-5/36-3
斜坡物件受力分析
F
f a G
F≥f+Gsina，f=µGcosa F ≥Gsina+µGcosa
选型计算参照公式
小绞车最大拉力计算
Fmax=[n（G＋G0）· （sina＋μ1· cosa）﹢P· L（sina＋μ2· cosa）]g
FLmax =Mg（sina+μ1·cosa）
=[2×（600+1800）+4×4.5+1×10]×9.8× （0.174+0.015×0.985） =8931.64N
连接插销安全系数校验 A’a1=QL1/FLmax =555.7/8.93=62>6 连接环抗拉强度安全系数校验 A’a2 =QL2/FLmax =590/8.93=66>13
（2）钢丝绳安全系数校验
ma’=QP/Fmax
=152/10.406
=14.6 > ma =6.5（煤矿安全规程规定）
故钢丝绳抗拉强度符合要求。
（3）电机功率校核 N’=kFmaxv/η=1.2×10.406×1.2/0.85 =17.63 kW < N=25kW 式中 v——绞车运行速度，1.2m/s； k——备用系数，取1.2。 故电机功率符合要求。
F’=k[（G1+G0）· （sinβmax+μ1cosβmax）+2μ2PL]g
=1×[（12000+2000）· （sin14°+0.015cos14°） +2×0.25×1.74×1000]×9.8
=44.6 kN<53kN
（3）钢丝绳安全系数校验
F = S1 式中
e
0
1
C0
C0——摩擦力备用系数，取 1.2；
连接插销、连接环安全系数校验
Aa’=QL/FLmax﹥Aa FLmax =Mg（sina+μ1· cosa） 式中 FLmax——连接插销（连接环）牵引最大载荷，kN； M——连接件牵引总质量，kg； QL——连接件最小破断拉力，kN； Aa’——连接件安全系数； Aa——煤矿安全规程规定系数。
跑车防护装置安装距离计算
2）选用绞车及钢丝绳性能参数
绞车型号：JD-25 额定牵引力：16kN 绞车容绳量：400m 绞车运行速度：1.2 m/s 钢丝绳行型号：15.5NAT6×19+FC1665 GB/1102 钢丝绳每米质量：0.846kg/m 钢丝绳最小破断拉力：152kN
3）选型计算
（1）最大拉力验算 Fmax=[n（G＋G0）· （sina＋μ1· cosa）﹢P· L（sina＋μ2· cosa）]g =[2（1800+600）×（sin10°＋0.015×cos10°）﹢0.846×360 （sin10°＋0.35×cos10°）] ×9.8 =10.406kN < F=16 kN 故绞车的牵引力符合提升要求。
经验算JD-25型绞车能够满足10°轨道上山提升2量1t
载重矿车的需要。
（4）连接件验算
此斜巷串车提升所使用的连接插销型号Ф38×290，连接 插销质量m=4.5kg，剪切破断力为555.7kN；连接环型号
Ф32×140×60×3，连接环质量m=10kg，破断力为590kN，
材质为Q235镇静钢。
P——钢丝绳单位长度重量，kg/m；
L——运输距离，m； g——重力加速度，取9.8m/s2；
k——阻力系数，k=1.1n，n为拐弯次数，一般取0，1，2。
钢丝绳安全系数校验
最大受力点为进绳侧 S4。 S4= S1 e a
0
S1 式中
e
0a
百度文库
1
C0
= F
F——实际提升所需要的牵引力，kN； S4——进绳侧受力，kN； S1——出绳侧受力，kN； C0 ——摩擦力备用系数，一般取 1.1～1.2；
连接插销、连接环安全系数校验
Aa’=QL/FLmax﹥Aa FLmax =Mg（sina+μ1· cosa） 式中 FLmax——连接插销（连接环）牵引最大载荷，kN； M——连接件牵引总质量，kg； QL——连接件最小破断拉力，kN； Aa’——连接件安全系数； Aa——煤矿安全规程规定系数。
无极绳绞车选型验算示例
3.5)。
电机功率校核
N’=kFv/η<N
式中 F——实际提升所需要的牵引力，kN；
N——电机运行额定功率，kW；
N’——电机运行所需功率，kW；
η——机械传动效率，取0.8～0.85；
v——牵引速度，m/s；
k——备用系数，取1.1。
连接装置验算
《煤矿安全规程》规定，斜巷中使用的矿车连接插销安全系数不小于
6，各种环链按材料屈服强度计算的安全系数不小于2.5及其以模
拟使用状态下拉断力计算的安全系数不小于13。
注：1、专为升降物料用的提升容器的连接装置安全系数不小于10。 这里提升容器指的是罐笼、箕斗、带乘人间的箕斗、吊桶等。 2、各种保险链及矿车的连接环、链和插销等初次使用和使用后每2 年必须逐个以2倍于其最大静载荷重的拉力进行试验。这里的2倍最大 静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。
至少应为牵引钢丝绳直径的28倍。
钢丝绳直径22mm×50=1100mm<滚筒直径1200mm，则选用的钢丝
绳的直径符合要求。
（2）运输牵引力计算
a．低速运输大件时
F=k[（G1+G0）· （sinβmax+μ1cosβmax）+2μ2 PL]g =1×[（18000+2000）×（sin14°+0.015cos14°） +2×0.25× 1.74×1000]×9.8 =58.78kN<80 kN b．高速串车提升时
运输设备选型计算讲义
主讲人：鲍乾坤 山东能源枣矿集团机电运输处 2016年5月
运输设备选型计算讲义内容
1、调度绞车选型计算
2、无极绳绞车选型计算
3、电机车制动距离计算 4、带式输送机选型计算
1、调度绞车选型计算
型 号 基准层上钢丝绳最大牵引力，KN 最外层钢丝绳最大牵引力，KN 最内层钢丝绳最大牵引力，KN 基准层最快牵引速度， m/s 滚筒直径/宽度, mm 容绳量， m 钢丝绳直径, mm 型 号
电机功率校核
电机功率校核 N’=kFmaxv/η<N
式中 Fmax——实际提升所需最大牵引力， kN；
N——电机运行额定功率，kW； N’——电机运行所需功率，kW； η——机械传动效率，取0.85； v——绞车运行速度，m/s；
k——备用系数，取1.1～1.2。
连接装置验算
《煤矿安全规程》规定，斜巷中使用的矿车连接插销安全系数不小于
0 ——钢丝绳与滚筒之间的摩擦因数，取 =0.14； 0
a——围包角，a=3.5³2π = 7π 。 S1= F/（ =3.407kN S4= F+ S1=58.78+3.407=62.2 kN 同理，解得 S4′= 47.2 kN 钢丝绳安全系数 ma’=QP/S4=267/62.2=4.29>ma=5-0.001L( 且不得小于 3.5)=5-0.001³1000=4 所选钢丝绳抗拉强度能够满足使用要求。
e
0
1
C0
）
（4）电机功率校核 N’=kFv/η =1.1×62.2×0.67/0.8 =57.3kW <75kW
N’ ’=kF’v/η
=1.1×47.2×1.12/0.8 =72.7kW <75kW 所选绞车功率能满足使用要求。
根据以上计算，该绞车牵引力高速、低速均能满足使用要求。 牵引重车时为获取足够的牵引力应使用低速挡，回程或牵引较 轻载荷时为提高效率可使用高速挡。
6，各种环链按材料屈服强度计算的安全系数不小于2.5及其以模
拟使用状态下拉断力计算的安全系数不小于13。
注：1、专为升降物料用的提升容器的连接装置安全系数不小于10。 这里提升容器指的是罐笼、箕斗、带乘人间的箕斗、吊桶等。 2、各种保险链及矿车的连接环、链和插销等初次使用和使用后 每2年必须逐个以2倍于其最大静载荷重的拉力进行试验。这里的2倍 最大静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。
式中 Fmax——实际提升所需最大牵引力， N； n——提升矿车（平板车）数量； G——矿车（平板车）中载货重量，kg ； G0——矿车（平板车）重量，kg； a——巷道坡度，°； μ1——矿车（平板车）运行阻力系数，一般取0.01～0.015； P——钢丝绳单位长度重量，kg/m； L——钢丝绳长度，m；
1）巷道概况及工作条件
运输长度：1000m 最大坡度：14°无转弯 最大单件运输重量（含平板车）：18t 轨距：600mm 轨型：24kg/m
2）拟选用无极绳绞车及钢丝绳主要技术参数
型号：SQ-80/75B 牵引力：53kN/80kN 牵引速度：0.67/1.12m/s 功率：75kW 滚筒直径：1200mm 变速方式：机械变速
0 ——钢丝绳与滚筒之间的摩擦因数，其值视驱动轮绳衬材料而定，
采用 PVG 或 GM-3 绳衬取 0.3，铸铁绳衬可取 0.14； a——围包角，rad。
钢丝绳安全系数校验
ma’=QP/S4﹥ma
式中 QP——钢丝绳最小破断拉力，kN；
ma’——钢丝绳安全系数；
ma——煤矿安全规程规定系数，ma=5-0.001L(且不得小于
（5）连接件验算 此斜巷串车提升所使用的连接插销型号Ф38×290，连接插销质量 m=4.5kg，剪切破断力为555.7kN；连接环型号Ф32×140×60×3， 连接环质量m=10kg，破断力为590kN，材质为Q235镇静钢。 [1]运输大件时 F1Lmax =Mg（sina+μ1· cosa） =18000×9.8×（0.242+0.015×0.97） =45255.42N [2]串车提升时
JYB-40³1.25 40 32 54 ≥1.25 φ 580/600 680 φ 22 YBK2-280M-6
JYB-50³1.4 50 40 68 ≥1.40 φ 580/600 560 φ 24 YBK2-280S-4
JYB60³1.25 60 51 76 ≥1.25 Φ 710/800 750 φ 26
ΔL=（E-0.5Mv2）/[Mg（sina-μ1cosa）]
式中 ΔL——斜巷缓冲长度，m； E——挡车栏吸收最大动能，J； M——最大提升质量，kg； v——提升速度，m/s； μ1——串车运行阻力，一般取0.01～0.015。
调度绞车选型验算示例
1）巷道概况及工作条件
提升坡度：10° 提升距离：360m 1t矿车自重：600kg 矿车载重：1800kg 挂车数：2量， 钢丝绳局部支撑在地辊上
μ2——钢丝绳运行阻力系数，与支撑情况有关：
钢丝绳全部支撑在地辊上，取0.15～0.2；
钢丝绳局部支撑在地辊上，取0.25～0.4；
钢丝绳全部在底板或枕木上，取0.4～0.6。
g——重力加速度，取9.8m/s2。
钢丝绳安全系数校验
钢丝绳安全系数校验 ma’=QP/Fmax﹥ma 式中 Fmax——实际提升所需最大牵引力，kN； QP——钢丝绳最小破断拉力，kN； ma’——钢丝绳安全系数； ma——煤矿安全规程规定系数,6.5。
经上述计算，此斜巷串车提升所使用连接件的安全系数符合要 求。
2、无极绳绞车选型计算
选型计算参照公式
1）运输牵引力计算 F=k[（G1+G0）· （sinβmax+μ1cosβmax）+2μ2PL]g
式中 F——实际提升所需要的牵引力，N；
G1——最大牵引重量（含承重车），kg；
G0——梭车自重，kg； βmax——运行路线最大坡度，°； μ1——梭车滚轮摩擦阻力系数，一般取0.01～0.03； μ2——钢丝绳摩擦阻力系数，一般取0.2～0.4；
电动机
外形 尺寸 mm
功率 转速 电压
kw r/min v 长 宽 高
55 990
2280 2650 2150
75 1480 660/1140
YBK2-315M-6 90 989
2723 2850 2290 BYT1320Z/12 6200
电力液压推动器 绞车质量(包括电机) kg 隔爆型真空可逆 附属 磁力起动器 电器 隔爆型控制按钮
钢丝绳型号：φ22NAT6×19S+FC1670 GB/8918
钢丝绳最小破断拉力267kN 钢丝绳质量：1.74 kg/m
3）选型验算
（1）钢丝绳的选用 依据MT/988-2006《无极绳连续牵引车》行业标准第5.4.7规定，绞 车滚筒上的绳衬直径应满足以下要求：
a．抛物线滚筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的50倍；
BYT1-180/12 4620 QBZ-120ND 4680
QBZ-200ND BZA10-5/36-3
斜坡物件受力分析
F
f a G
F≥f+Gsina，f=µGcosa F ≥Gsina+µGcosa
选型计算参照公式
小绞车最大拉力计算
Fmax=[n（G＋G0）· （sina＋μ1· cosa）﹢P· L（sina＋μ2· cosa）]g
FLmax =Mg（sina+μ1·cosa）
=[2×（600+1800）+4×4.5+1×10]×9.8× （0.174+0.015×0.985） =8931.64N
连接插销安全系数校验 A’a1=QL1/FLmax =555.7/8.93=62>6 连接环抗拉强度安全系数校验 A’a2 =QL2/FLmax =590/8.93=66>13
（2）钢丝绳安全系数校验
ma’=QP/Fmax
=152/10.406
=14.6 > ma =6.5（煤矿安全规程规定）
故钢丝绳抗拉强度符合要求。
（3）电机功率校核 N’=kFmaxv/η=1.2×10.406×1.2/0.85 =17.63 kW < N=25kW 式中 v——绞车运行速度，1.2m/s； k——备用系数，取1.2。 故电机功率符合要求。
F’=k[（G1+G0）· （sinβmax+μ1cosβmax）+2μ2PL]g
=1×[（12000+2000）· （sin14°+0.015cos14°） +2×0.25×1.74×1000]×9.8
=44.6 kN<53kN
（3）钢丝绳安全系数校验
F = S1 式中
e
0
1
C0
C0——摩擦力备用系数，取 1.2；
连接插销、连接环安全系数校验
Aa’=QL/FLmax﹥Aa FLmax =Mg（sina+μ1· cosa） 式中 FLmax——连接插销（连接环）牵引最大载荷，kN； M——连接件牵引总质量，kg； QL——连接件最小破断拉力，kN； Aa’——连接件安全系数； Aa——煤矿安全规程规定系数。
跑车防护装置安装距离计算
2）选用绞车及钢丝绳性能参数
绞车型号：JD-25 额定牵引力：16kN 绞车容绳量：400m 绞车运行速度：1.2 m/s 钢丝绳行型号：15.5NAT6×19+FC1665 GB/1102 钢丝绳每米质量：0.846kg/m 钢丝绳最小破断拉力：152kN
3）选型计算
（1）最大拉力验算 Fmax=[n（G＋G0）· （sina＋μ1· cosa）﹢P· L（sina＋μ2· cosa）]g =[2（1800+600）×（sin10°＋0.015×cos10°）﹢0.846×360 （sin10°＋0.35×cos10°）] ×9.8 =10.406kN < F=16 kN 故绞车的牵引力符合提升要求。
经验算JD-25型绞车能够满足10°轨道上山提升2量1t
载重矿车的需要。
（4）连接件验算
此斜巷串车提升所使用的连接插销型号Ф38×290，连接 插销质量m=4.5kg，剪切破断力为555.7kN；连接环型号
Ф32×140×60×3，连接环质量m=10kg，破断力为590kN，
材质为Q235镇静钢。
P——钢丝绳单位长度重量，kg/m；
L——运输距离，m； g——重力加速度，取9.8m/s2；
k——阻力系数，k=1.1n，n为拐弯次数，一般取0，1，2。
钢丝绳安全系数校验
最大受力点为进绳侧 S4。 S4= S1 e a
0
S1 式中
e
0a
百度文库
1
C0
= F
F——实际提升所需要的牵引力，kN； S4——进绳侧受力，kN； S1——出绳侧受力，kN； C0 ——摩擦力备用系数，一般取 1.1～1.2；
连接插销、连接环安全系数校验
Aa’=QL/FLmax﹥Aa FLmax =Mg（sina+μ1· cosa） 式中 FLmax——连接插销（连接环）牵引最大载荷，kN； M——连接件牵引总质量，kg； QL——连接件最小破断拉力，kN； Aa’——连接件安全系数； Aa——煤矿安全规程规定系数。
无极绳绞车选型验算示例
3.5)。
电机功率校核
N’=kFv/η<N
式中 F——实际提升所需要的牵引力，kN；
N——电机运行额定功率，kW；
N’——电机运行所需功率，kW；
η——机械传动效率，取0.8～0.85；
v——牵引速度，m/s；
k——备用系数，取1.1。
连接装置验算
《煤矿安全规程》规定，斜巷中使用的矿车连接插销安全系数不小于
6，各种环链按材料屈服强度计算的安全系数不小于2.5及其以模
拟使用状态下拉断力计算的安全系数不小于13。
注：1、专为升降物料用的提升容器的连接装置安全系数不小于10。 这里提升容器指的是罐笼、箕斗、带乘人间的箕斗、吊桶等。 2、各种保险链及矿车的连接环、链和插销等初次使用和使用后每2 年必须逐个以2倍于其最大静载荷重的拉力进行试验。这里的2倍最大 静载荷重是用于试验用，不应用于验算连接装置安全系数。