提升钢丝绳安全系数的验算

提升钢丝绳安全系数的验算

the checking computations for hoist steel cable 为了对提升钢丝绳安全系数进行验算，应该了解提升系统的有关参数，如容器自重Q z ,提升载荷Q，矿车自重Q c及钢丝绳的技术数据等。

一、提升容器自重或载荷重力的测定

the mesuration of hoist container deadweight and load gravity 用拉(压)或荷重传感器对提升容器、载荷称重，其原理是容器重力或载荷重力作用于传感器，使传感器产生应变，传感器应变使电桥输出电压(或电流)信号发生变化，电压(或电流)信号变化的大小与重力的大小成正比。根据所称重力大小来选择传感器的型号及量程，规格从几十牛到1000干牛均有。传感器的使用方法按厂家说明。

(一)用拉力传感器

对容器或负荷称重时，可把传感器一端用绳环与连接装置连接，传感器另一端通过导链挂到罐梁上，传感器通电凋零后拉导链。当钢丝绳不受力时，拉力传感器的输出读数即是所称重力。其输出可以用直流毫伏表测量，也可用光线示波器记录，但应对光高进行标定。

(二)用压力或荷重传感器

采用这种方法时，应把容器提到井口水平以上一定高度停车，然后将井口用工字钢栅铺平，设法将传感器放置在工字钢栅上，传感器通电调零后，慢慢下放容器压在传感器上，并保持平衡，当提升钢丝绳稍松驰不受力时，传感器的输出即表示所称重力的数值。

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二、提升钢丝绳安全系数的验算

the checking computations for hoist steel cable 提升钢丝绳在正常工作中，除受到静张力的作用外，其内部还受有弯曲应力、扭转应力、接触应力等力的作用，多种复合应力的作用将大大降低钢丝绳的寿命。另外，磨损、腐蚀也是降低钢丝绳寿命，影响安全运行的因素。

由于诸多因素的影响，钢丝绳的寿命不能精确计算。为了保证安全可靠，对钢丝绳的选择验算，均采用安全系数法。即按钢丝绳的最大静张力并考虑一定的安全系数选择或验算钢丝绳。

（一)钢丝绳最大静张力的计算

钢丝绳的最大静张力可根据矿上的有关技术资料或根据上述称重法测出的有关数据进行计算。计算公式参见表1—1。

表l—1 提升钢丝绳最大静张力的计算

单绳缠

绕

提升系

统

多绳摩擦提升系统

等重尾绳

△=0

重尾绳

△<0

轻尾绳

△>0

最大静张

力

F j·m（N）

附图（表 1—1 附图）

注：Q——容器有效载荷； Q z——容器自重； p ——主绳每米重力；

q——尾绳每米重力； H c——钢丝绳悬垂高度； H w——尾绳环高度；

n 1——主绳根数； h 0——容器卸载位置到天轮中心线距离

(二)提升钢丝绳安全系数验算

按安全系数法钢丝绳的实际安全系数为

≥

（1—1） 式中 Q d ——钢丝绳中所有钢丝的破断力总和(N)；

F j·m ——钢丝绳所受最大静张力(N)；

m ——钢丝绳实际的安全系数；

m a ——《煤矿安全规程》规定的钢丝绳安全系数，查表l —2。

表l —2 提升用钢丝绳的安全系数

用途

钢丝绳安全系数的最低值m a 单绳缠绕式提升系统 多绳摩擦式提升系统 新悬挂时 使用中 新悬挂 使用中 专用于升降人员

9 7 9.2—0.0005H C 升降人员 和物料

升降人员时

混合提升时

升降物料时 7.5 6 8.2—0.0005H C

若按(1—1)式计算出的m

钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点馈麻坑等损伤时，不得用作升降人员。钢丝绳锈馈严重，点馈麻坑形成沟文、外层钢丝松动必须立即更换。钢丝绳的使用、保管、维护检查试验等遵照《规定》执行。

提升系统总变位质量及矿井阻力的测定

the mesuration of mine resistance and general change location

quality for hoist system

提升系统在加(减)速过程中其各个联动部件都要加(减)速，为了便于计算急惯性力，可把提升系统各运动部件的质量都变位到提升机滚筒圆周上，即线加速度为提升容器加速度的地方。变位的原则是必须保证变位前后动能相等。变位后全系统各变位质量的总和，称为提升系统的总变位质量∑m。在提升系统速度图、力图计算时，首先应该知道提升系统的变位质量∑m，才能利用有关公式进行验算。提升系统的总变位质量可以由计算或实际测定来确定。

一、提升系统总变位质量的计算

the calculation of general change location quality for hoist system

在提升机主电动机、天轮(导向轮)、容器、钢丝绳等技术数据齐全时，提升系统总变位质量可以通过计算确定，其公式为：

)

(

2—1

式中∑m——变位质量，kg；

Q——载荷重力，N；

Q z——提升容器自重(罐笼提升时包括矿车)，N：

n1——主绳根数；

P——主绳海米重力，N／m;

Lp——主绳实际悬挂长度，m；

L p=H c+L x+3πD+L B+L S

Hc——悬挂高度，m；

L x——钢丝绳弦长，m；

3πD——摩擦圈长度，m：

L B——围抱天轮部分钢丝绳长度m，

L B≈πD t ；

L S——钢丝绳试验长度，m，一般取20—30m；

n2——尾绳根数；

q ——尾绳每米重力，N／m；

L q——尾绳实际悬挂长度，m；

L q=H+2H h

H h——尾绳环高度，m；

G t——天轮的变位质量，kg；

Gj——滚筒的变位质量(包括减速器的变位质量)，kg；

G d——电动机转子的变位质量，kg

G d=（GD2）d

（GD2）d ——电动机转子回转力矩，N?m2 ,

(由电动机产品或出产厂家样本提供）；

i——减速器减速比；

D——滚筒直径，m；

g——重力加速度，m／

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二、提升系统总变位质量的测定