东保卫钢带机验算一段主机,787KW.doc

东保卫煤矿地面主机计算双 矿 集 团 东 保 卫 煤 矿地面主机相关计算效验计算：审 核： 2010-11-12东保卫矿一段钢丝绳牵引胶带机验算一、 计算依据设备名称钢丝绳牵引胶带运输机设备型号GDS-1000使用地点地面主井驱动轮直径3.5m减速机型号NGW172 i=60.47电动机型号JRQ158-8制动闸形式盘型制动器投用日期1986年最大生产能力运煤420T/时 运人500人/时井巷斜长1500 m 倾角17运货距离1400m钢丝绳626SW+FC 40 P=5.9kg/m二、相关计算1、按胶带有效断面计算运输小时能力：Q=（k1+k2）B2VC1C2= (140+100)122.230.90.87= 532(t/h) 现场实测420(t/h)式中：K1、K2物料断面系数。物料动堆积角取20时，K1=140。输送带绳槽绕钢丝绳转角取12时，K2=100;B带宽，B=1.0m; 物料散体密度,取0.9t/m3;V带速,V=2.23m/s;C1输送带倾角系数,取0.92; C2输送带物料不均匀系数,取1.2。2、钢丝绳张力及驱动功率计算2.1予选钢丝绳qG= =4.468Kg/m式中：L运输机运货长度1397m 运输机倾角170 钢绳运行阻力系数0.025 q每米物料重。q=Q/3.6V=350（3.62.23）=43.6Kg/m q每米上托轮旋转部分重量10Kg/mq每米下托轮旋转部分重量8.3Kg/mq0每米胶带重量25.6 Kg/m Smin钢丝绳最小张力1000Kgns钢丝绳根数2 Cs牵引绳载荷不均系数1.2rs钢丝绳假定容重9000Kg/m3 m安全系数4s钢丝绳抗拉强度1770MPa 钢丝绳40NAT619W+NF1770ZZ934 qG=5.9Kg/m 最小钢丝破断拉力总和S=9341.214=1133.876KN2.2运行阻力钢丝绳牵引胶带运输机示意图下图 各段阻力：W1-2 =2qGg(cos1+sin1)L1-2=25.99.81（0.025cos17+sin17）66.94=2451NW2-3 =2qG(cos-sin)+qgL2-3=25.9（0.025cos17-sin17）+8.30.0259.8124.5=-712W3-4 =(2qG+q0)(cos-sin)+qgL3-4=(25.9+25.6)（0.025cos17-sin17）+8.30.0259.811397=-134750N W4-5 =2qG(cos-sin)+qgL4-5=25.9（0.025cos17-sin17）+8.30.0259.8148.5=-1399NW6-7 =2qG(cos+sin)+qgL6-7=25.9（0.025cos17+sin17）+100.0259.8150=1953NW7-8 =(2qG+q0+q)(cos+sin)+qgL7-8=(25.9+25.6+43.6)（0.025cos17+sin17）+100.0259.811397=354493NW8-9 =2qG (cos+sin)+qgL8-9=25.9（0.025cos17+sin17）+100.0259.8127=1054NW9-10 =2qG(cos2-sin2)gL9-10=25.9（0.025cos20-sin20）9.8167.5=-24892.3各点张力：最小张力Smin=S4=g=9.81=13035NS3= S4- W3-4=13035-(-134750)=147785NS2= S3- W2-3=147785-(-712)=148497NS1= S2-W1-2=148497-2451=146046NS5= S4+ W4-5=13035+(-1399)=11636NS6= S5=11636NS7= S6+ W6-7=11636+1953=13589NS8= S7+ W7-8=13589+354493=368082NS9= S8+ W8-9=368082+1054=369136NS10= S9+ W9-10=369136+(-2489)=366647N2.3.4按输送机正常运行时，使钢丝绳沿驱动轮不发生打滑S10S1=146046=346707N 满足不打滑条件式中：-驱动轮摩擦系数，取0.25； -驱动轮围包角，230 Kb-围包角备用系数，取1.152.4电动机功率：2.4.1驱动轮轴功率N0=(S10-S1)(1+K3)V=(366647-146046)(1+0.02)2.23=501.78KW式中：S10-钢丝绳进入驱动轮点的张力 S1-钢丝绳奔离驱动轮点的张力 K3-附加阻力系数，取0.022.4.2电动机功率N= = =787 Kw式中：m1-电动机功率备用系数1.151.5选择电动机功率2500KW3、钢丝绳安全系数验算：m=5.61344、制动力矩计算：4.1静止时阻力W1-2 =2qGgsin1L1-2 =25.99.81sin17 66.94 =2265NW2-3 =2qG(-sin)gL2-3=25.9（-sin17）9.8124.5 =-829NW3-4 =(2qG+q0)(-sin)gL3-4=(25.9+25.6)（-sin17）9.811397 =-149855NW4-5 =2qG(-sin)gL4-5=25.9（-sin17）9.8148.5 =-1641NW6-7 =2qG(sin)gL6-7=25.9（sin17）9.8150 =1692NW7-8 =(2qG+q+q0)(+sin)gL7-8=(25.9+52.3+25.6)（sin17）9.811397 =359413NW8-9 =2qG (sin)gL8-9=25.9（sin17）9.8127 =913NW9-10 =2qG(-sin2)gL9-10=25.9（-sin20）9.8167.5 =-2672N4.2静止时各点张力S3= S4- W3-4=13035-(-149855)=162890NS2= S3- W2-3=162890-(-829)=163719NS1= S2+ W1-2=163719+2265=165984NS5= S4+ W4-5=13035+(-1641)=11394NS6= S5=11394NS7= S6+ W6-7=11394+1692=13086NS8= S7+ W7-8=13086+359413=372499NS9= S8+ W8-9=372499+9213=381712NS10= S9+ W9-10=381712+（-2672）=379040N4.3驱动轮静力矩M=（S10- S1）R=（379040-165984）1.75=372848Nm根据煤矿安全规程第374条规定，钢丝绳牵引带式输送机制动闸的制动力矩与设计最大静拉力差在闸轮上作用力矩之比不得小于2，也不得大于3。制动闸的制动力矩应大于745.7KNm小于1118.5KNm制动器参数：根据：Mz=2 Nmax.n.Rm 745002 P贴A.n.Rm111850带入数据： 745002 P贴14280.351.33111850 70.44 kg/cmP贴105.76 kg/cmMj-最大静张力差时的力矩 Mz-制动力矩u - 摩擦系数 0.30.4 n -闸盘付数 8Rm-制动盘有效半径 1.33m N -每个制动盘所需正压力 A-每个闸盘活塞有效面积 142cm25、张紧力及重锤质量计算：5.1牵引用钢丝绳张紧力计算Fq= KS(S6+ S5)=1.2(11394+11394)=27346N 5.2.1输送带张紧力计算：FA=25.69.810.5=406.2N式中:FA-胶带张紧力，N; L-物料输送距离，m; 0-胶带与钢丝绳附着系数，0=0.40.6; EA-胶带弹性模数1510Mpa; EK-钢丝绳弹性模数，EK=0.375E,E=2.1105Mpa; AA-胶带横断面面积，mm2; AA=45000 mm2; AK-钢丝绳截面面积，mm2; AK=528mm2。5.2.2钢丝绳张紧重锤质量计算G=(+0.04GKcos- GKsin)= (+0.043876cos17- 3876sin17)=5053kg式中：G-重锤总质量，Kg Gk-两台钢丝绳张紧车重量，Kg n-滑轮组总数目，n=8 -滑轮效率，=0.80.95.3胶带张紧重锤质量计算G0=(+0.04Gjcos- Gjsin) =（+0.043247.9cos- 3247.9sin)=-784Kg胶带车向上固定式中：Gj-胶带张紧车质量，Kg6、输送带计算6.1输送带中钢条刚度、强度计算6.1.1输送带中钢条最大挠度的计算(1)每根钢条上单位物料重量qa= = =0.0523Kg/cm式中： P物每米物料重38.76Kg/mL条钢条间距40mm Be胶带下耳槽间距，80cm(2)每根钢条上单位胶带重量qb=0.01024Kg/cm式中： P胶每米胶带重25.6 Kg/mL条钢条间距40mm B胶带宽度，100cm (3)钢条在qa作用下的最大挠度和最大转角最大挠度：Ymaxaa=1.63cm式中：E钢条弹性模数， 材质60SiMn：E=2.1106 Kg/cm2 J钢条断面系数J=0.0052cm4式中：a钢条的宽度0.5 cm最大转角：maxa=arctg = arctg =33010(4)钢条在qb作用下的最大挠度和最大转角最大挠度 ： Ymaxab= = =0.50cm最大转角：maxb=arctg= arctg=12031(5)钢条在qa 和qb同时作用下的最大挠度和最大转角Ymaxa =Ymaxaa+Ymaxab =1.63+0.50 =2.13cmmax=maxa+maxb =33010+12031=45041max=12156.1.2钢条应力校核（1）钢条最大弯矩Mmax= Mmaxa +Mmaxb=+ =+=35.089 Kg-cm断面系数：W=0.0208 cm3弯曲应力：=1687 Kg/cm2=4500 Kg/cm21687Kg/cm2式中： 材质60SiMn许用应力4500 Kg/cm2钢条强度满足要求。6.1.3胶带最大张力Smax=(q+q0+