矿山机械作业

一、问答题：1、线路的坡度怎么计算？何为等阻坡度？线路的坡度是线路纵断面上两点的高差与其间距之比，通常以千分数表示。设一条线路的七点标高为H1（米），终点标高为H2（米），线路距离为L（米），则这段线路的平均坡度（ip）为：i式中i1、i2、i3—各段线路的坡度，‰；L1、l2、l3—各段线路长度，米。所谓等组坡度就是重列车下坡运行阻力等于空列车上坡运行阻力时的线路坡度。2、弯道半径与哪些因素有关？车辆在弯道上运行时，由于离心力作用和轮缘与轨道间的阻力作用，增加了车辆运行的困难。离心力和弯道阻力的大小与车辆运行速度、弯道半径和车辆轴距等因素相关，因此，最小弯道半径应根据车辆运行速度和轴距的大小来确定。3、比较罐笼和箕斗两种提升容器的特点。罐笼和箕斗同属于提升容器。罐笼可供提升矿石、废石、人员、材料和设备之用。故它可用于主井提升，也可用于副井提升。罐笼有单层的和双层的。我国金属矿山广泛采用单层罐笼，有事也采用双层罐笼。它由罐体、悬挂装置、导向装置和安全装置等主要部分组成。箕斗只能用来提升矿石和废石。当一个矿山须装设两套提升设备时，主井一般采用箕斗提升，副井则用罐笼提升。竖井使用的箕斗按结构不同分为翻转式和底卸式两种。金属矿山单绳提升一般采用翻转式箕斗，多绳提升一般采用底卸式箕斗。翻转式箕斗的主要部分是框架和斗箱。与罐笼比较，箕斗的优点：自重小；井筒断面小；无需增加井筒断面就能在井下使用大型矿车；装卸载时间少，生产能力大。起缺点：必须设井下和井口矿仓及装卸载设备；井架高度较大；不能运送人员及材料，必须另设辅助提升设备。罐笼的优点是：不需设置井下及井口矿仓；井架高度较小；便于矿石分类运输；可用于主井或副井提升。其缺点是：自重较大，因而使提升机尺寸及电动机功率增大，效率也较低。因此，在大中型矿山中，常把罐笼作为副井提升容器。但在小型矿山中，罐笼就被用作矿石提升容器。二、计算题：1、运输设备：某矿山有三个装车站，装车站每班出矿量各为：A1=4100千牛，A2=2500千牛，A3=1500千牛；各装车站到卸车点的距离为：L1=2000米，L2=2600米，L3=3200米。每班运输废石、人员、材料设备等所需循环次数m1=5次。线路平均坡度为3‰。假设：装车、卸车及调车等时间为20（θ=20）分钟；而且列车不在弯道启动（ωw=0）；每班工作时间为6.5小时。当选用ZK10-6/250型电机车（查表4-1—可找到机车重、电动机数、长时制速度、长时制电流等）配2米3固定式矿车（矿车自重G0=13.03千牛，矿车有效载重G=39.2千牛）时，试确定：电机车牵引的矿车数；该运输水平需要的电机车总台数。矿车总数及硅整流器型号。解：电机车牵引的矿车数电机车的班运输量及加权平均运输距离：按启动及制动条件确定电机车的牵引重量按启动条件计算查表得：电机车启动时黏着系数=0.2，W2h`=0.06,选用ZK10-6/250电机车根据公式4-16带入数据得按制动条件计算：Qz=Vch2/2L2=0.247(查表得Vch=16km/h=4.44m/s)制动距离Lz=40m式中（3）以较小牵引重量计算电机车牵引的矿车数：辆取11辆列车有效载重：按牵引电动机的温升条件对上述结果进行校核电机车的牵引力：每台电动机的牵引力：由电动机特性曲线查的：等值电流：式中——调车系数，=1.15——运行时间（取最大的运行时间）式中——重列车运行速度，，——空列车运行速度，牵引电动机的尝试电流（查表4-1）。因为所以电动机温升正常，证明型电机车倩影辆固定式矿车在技术上是可行的。二、电机车总台数1.按加权平均运输距离和电机车常识速度计算一次循环时间：（）2.每台电机车每班可完成循环次数：3.完成每班出矿量需要的循环次数：次4.需要的电机车工作台数：台取N1=3台5.电机车总台数：台三、矿车总数，取辆48辆四、硅整流器型号的确定牵引边刘索的连续符合和最大负荷分别为：根据及值，查表4-4，初选型硅整流器，其输出功率为千瓦，查表4-6知此型硅整流器允许的过负荷系数。因为计算的过负荷系数，小于，所以所选型硅整流器符合要求。二、提升设备：某矿主井采用单绳双罐笼提升设备，设计的原始数据：矿石的年产量：An=7000000千牛/年矿井深度：Hj=300米年工作天数：tr=306天矿石的松散容重：r=1.85t/m3K1=3.4装满系数：Cm=0.9井口出车，矿车轨距为600mm机房位于地面。要求：选型设计（选择矿车、罐笼，钢丝绳，提升机及天轮，井架和提升机位置等）并进行运动学计算（确定提升速度-按三段梯形，提升时间，验算生产能力）解：一、罐笼的选择1、矿车的选择该矿山为年产量70万吨/年，且年工作天数为306天，装满系数0.9，故要选择容积为2~3m3的矿车才能达到生产要求，故选择YGC2（600）型矿车，容积为2m3。小时提升量由于为罐笼提升，且专门提升矿石C取1.2，罐笼提升兼主井副井提升时取18时。2、一次提升量其中H=Hj=300米3、矿车容积故根据18页冶金矿车规格表，矿车选用YGC2（6）型固定式矿车。根据附录1选择单层罐笼，代号YJGS-3.3a-1断面尺寸3300mm1450mm，最大载重47.04千牛，自重42.14千牛。4、罐笼有效载重二、钢绳的选择1、对于罐笼——罐笼提升取15~25m根据公式（9-10）钢绳每米重量根据附录4中钢绳选用中的直径d=31.0mm，Qd=596330N2、验算安全系数三、提升机及天轮的选择1、卷筒直径故选取标准的D=2.5米2、卷筒的宽度（选用双卷筒提升单层缠绕）取B=1.5米根据卷筒直径D=2.5米、卷筒宽度B=1.5米参照附录6选择提升机型为JK-，2.5/11.5型，最大静拉力为88200牛，最大静拉力差为53900牛，D=2.5米，B=2.0米，i=20，vmax=8.2米/秒3、检验最大静拉力和最大静拉力差最大静拉力最大静拉力差符合要求4、天轮直径取四、提升机与井筒的相对位置1、井架高度根据公式（9-19）取10米2、卷筒中心到井筒提升中心线间的水平距离取b为20米3、钢绳弦长根据公式（9-22）其中取c为2米4、钢绳偏角根据公式（9-27；9-28）卷筒间距a取1米两罐之间的距离5钢绳仰角根据公式（9-30）五、提升运动学1、确定提升速度其中H为300米2、运动学计算（采用三段梯形计算）米取，即所选