JKMD-3.5X4多繩摩擦式提升機的設計含開題及3張CAD圖

JKMD-3.5X4多繩摩擦式提升機的設計含開題及3張CAD圖,jkmd,x4,摩擦,磨擦,提升,晉升,設計,開題,cad JKMD-3.5X4多繩摩擦式提升機的設計摘要目前我國許多煤礦礦井已經轉向中、深部開采，礦井提升設備作為 煤礦的關鍵設備，在礦井機械化生產中占有重要地位。制動器是提升的 重要組成部分之一，直接關系著提升機設備的安全運行。多繩摩擦提升機具有體積小、質量輕、安全可靠、提升能力強等優(yōu) 點，適用于較深的礦井提升。本文利用大學期間所學課程針對多繩摩擦輪提升機，對其滾筒和制動系統(tǒng)進行設計。在對提升機的制動器選型過程中，因盤式制動器是近年來應用較多 的一種新型制動器，它以其獨特的優(yōu)點及良好的安全性能被廣大用戶認可，特別是在結合了液壓系統(tǒng)和 PLC 控制之后，液壓系統(tǒng)和 PLC 超強的控制性能為盤式制動器的應用提供了巨大的工作平臺。制動盤的制動力， 靠油缸內充入油液而推動活塞來壓縮盤式彈簧來實現(xiàn)。液壓盤式制動器作為最新一種制動器，具有許多優(yōu)點，所以它在現(xiàn) 代多種類型提升機中獲得廣泛的應用。它具有制動力大、工作靈活性穩(wěn) 定、敏感度高等特點，對生產安全具有重要意義。多繩摩擦提升機是利用鋼絲繩與主導輪上的摩擦襯墊之間的摩擦力帶動鋼絲繩隨著主導輪一起轉動，從而實現(xiàn)容器的提升和下放。本次設計為JKMD3.54多繩摩擦提升機的設計，設計內容主要有：主軸裝置的結構設計和強度及剛度較核計算；鋼絲繩的選擇計算；傳動系統(tǒng)參數(shù)確定及主電動機的選擇計算；提升高度的計算及校核；防滑條件等驗算。關鍵詞：提升機；多繩摩擦；制動器；防滑條件；液壓傳動 AbstractCurrently many of our coal mine has turned to deep mining. Mine coal upgrading equipment as the key equipment holds an important position in mechanized production of the mine. The brakes are one of the important components of a direct bearing on Hoist the safe operation of equipment.Multi-rope friction hoist with small size, light weight, safe, reliable, and strong ability to upgrade apply to the deeper mine hoist. In this paper, the braking system for four-rope friction round hoist have been designed.In the hoist brake selection process, because in recent years disc brake is used in the new brakes Its unique strengths and good safety performance recognized by the majority of users. Especially in the light of the hydraulic control system and the PLC, Hydraulic System and PLC super performance of the disc brake provides a tremendous platform for the work. Brake disc braking force and rely on the fuel tank filled with oil that drives the piston to compress spring to achieve Disc.Hydraulic disc brakes as the latest development of a brake, which has many advantages. Therefore it in a modern aircraft types to upgrade gain wider application. It is the braking force,flexibility stability,high sensitivity; on production safety is of great significance.Multi-rope friction hoist take use of friction to bring wire-rope along with leading-wheel turning, which is caused by the effect of wire-rope and the friction liner in the leading-wheel, so as to achieve containers to upgrade and descending. The design is the JKMD-3.5 4 friction hoist, and the features are: spindle device structure design ,strength and rigidity verification& calculation; calculation of wire Rope choice; decision of transmission parameters and the main motor choice& calculation; raising height calculation and verification; checking of anti-skid conditions. Key Words：Hoist; Multirope friction; Brake; Anti-skid conditions; Hydraulic drive目錄第1章 緒 論11.1 提升機概況11.2 多繩摩擦提升機的分類和特點2第2章 設計任務及主要參數(shù)32.1 設計題目32.2 設計目的32.3 設計參數(shù)32.4 內容與要求32.4.1 設計內容32.4.2 設計要求32.4.3 進度安排4第3章 設計步驟及計算53.1 提升容器的選擇計算53.2 提升鋼絲繩的選擇計算63.3 驗算提升機強度73.3.1 鋼絲繩最大靜張力和鋼絲繩最大靜張力差的計算73.3.2 驗算主導輪襯墊比壓83.4 天輪的選擇83.5 提升機與鋼絲繩相對位置83.5.1 確定提升機與鋼絲繩相對位置的原則83.5.2 提升機與鋼絲繩相對位置各參數(shù)的計算93.6 運動學與動力學計算113.6.1 計算最大經濟速度113.6.2 預選電動機123.6.3 計算提升系統(tǒng)變位質量123.6.4 確定提升時的加減速度133.6.5 提升系統(tǒng)運動學計算153.6.6 提升動力學計算163.6.7 提升系統(tǒng)工作圖173.7 多繩摩擦提升機防滑驗算183.7.1 靜防滑安全系數(shù)的驗算193.7.2 動防滑安全系數(shù)的驗算193.8 摩擦輪計算213.8.1 確定滾筒寬度的確定213.8.2 主導輪輪殼強度校核21第4章 主軸的設計234.1 主軸的設計要求234.2 主軸的結構設計23第5章 主軸的校核275.1 提升機主軸的計算步驟及項目275.2 軸的強度校核285.3 軸的剛度校核33附 錄37參考文獻41致 謝43第1章緒論1.1 提升機概況提升機是用于礦井提升的重要機械，它能夠輕松完成物料下降和提升，是現(xiàn)代礦井必備的重要機械之一。就我國目前現(xiàn)有的提升機按照大致種類分可以分為兩類，即單繩纏繞式和多繩摩擦式。其中單繩纏繞式提升機是早期出現(xiàn)的一種提升機，它的工作原理較簡單，就是把鋼絲繩的一端固定并纏繞在提升機的滾筒上，另一端繞過井架天輪并且懸掛提升容器，然后利用滾筒轉動方向的不同，將鋼絲繩纏上或松放，以完成提升或下放容器的工作。由于出現(xiàn)較早并且操作方便，因此單繩纏繞式提升機在礦井提升作業(yè)中使用比較廣泛?？墒沁@種提升機受到礦井深度的限制。隨著現(xiàn)代礦井不斷的發(fā)展，對于提升機的要求也越來越嚴格。尤其是更大提升量的需要。這就導致提升機的質量越做越大，并且需要投入更多的錢用于設備的建設和維護，增加了采礦成本。因此才有了多繩摩擦式提升機這個概念的提出。多繩摩擦式提升機的原理十分簡單，是利用了鋼絲繩與摩擦襯墊的摩擦力來實現(xiàn)設備的升降，也就是我們后來稱之為摩擦提升。這樣做的最大好處就是減小了摩擦輪的尺寸，使摩擦輪不會隨著井深的增加迅速變大。其次，這樣做可以減小主軸的跨度，使得相同的井深條件下可以采用較小的直徑和長度，大大節(jié)約成本的投入。同時主軸尺寸減小的話我們可以使用功率小一些的電機就可以滿足提升機的要求。摩擦式提升機和纏繞式提升機在工作原理上有很大區(qū)別。首先是鋼絲繩不是纏繞在卷筒上，而是套在主導輪上，再把提升容器分別掛在兩端，借助于安裝在主導輪的襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力來傳動鋼絲繩。這樣就可以順利的完成箕斗后者罐籠的升降。完成整個提升過程。摩擦式提升機和纏繞式提升機也有許多共同點，最開始使用的也是單繩摩擦式提升機，隨著對產量的需求和采掘難度的不斷提升，對鋼絲繩的直徑和強度的要求越來越嚴格，這些因素直接導致所需鋼絲繩的直徑越來越大。但是大直徑的鋼絲繩不但制造困難，懸掛不方便，而且需要較大尺寸的提升機來配合，這無形中增加了采礦成本。為了解決這個問題，在單繩摩擦提升機的基礎上創(chuàng)造出了以幾根鋼絲繩代替一根鋼絲繩的新型多繩摩擦式提升機。我國在1958年試制成功了第一臺多繩摩擦提升機。洛陽礦山機器廠和上海冶金礦山機器廠于1971年分別制訂了JKM型和JKD型多繩摩擦式提升機的系列型譜，經過修改補充于1973年起作為該兩廠的定型產品成批生產。1.2 多繩摩擦提升機的分類和特點多繩摩擦提升機按布置方式分為塔式與落地式兩大類。塔式的優(yōu)點是：(1) 緊湊省地；(2) 省去天輪；(3) 全部載荷垂直向下，井架穩(wěn)定性好；(4) 可獲得較大的包角；(5)鋼絲繩不會沒有保護的裸露在雨雪之中，而減少摩擦系數(shù)及使用壽命。但塔式較落地式的設備費用要昂貴的多，因提升塔和普通井架比起要更為龐大和復雜，需要更多的鋼材。此外，落地式可以同時安裝提升塔和提升機，井架高度低而且符合戰(zhàn)略觀點和有利于地震區(qū)建設。多繩摩擦提升機因為其巨大的優(yōu)點而被大量投入在礦井工作中。它的優(yōu)點主要有以下幾點：(1) 由于載荷是由數(shù)根鋼絲繩承擔，故提升鋼絲繩直徑就比相同載荷下單繩提升的直徑小一些，同時主導輪直徑小。因而在提升相同載荷下，多繩提升機具有體積小、重量輕、節(jié)省材料、安裝和運輸方便等優(yōu)點；(2) 由于是多根鋼絲繩分擔載荷，采用較小功率的電機就可以滿足需求；(3) 在卡罐和過卷的情況下，有打滑的可能性，可避免斷繩事故的發(fā)生；(4) 繩數(shù)多，幾根鋼絲繩分擔了載荷的重量，從而提高了提升設備的安全性，可以不設斷繩保險器；(5) 當采用相同數(shù)量的左捻和右捻鋼絲繩時，可消除由于鋼絲繩松捻而形成的容器罐耳作用與罐道上的壓力。同樣，多繩摩擦也存在一些需要改進的地方：(1) 多繩摩擦式提升機的結構相對更加復雜，需要仔細的維護和檢修；(2) 為了保護各鋼絲繩具有相同的工作條件，當有一根鋼絲繩磨損而需要更換時，則需要更換全部的鋼絲繩；(3) 因不能調節(jié)繩長故雙鉤提升不能同時用于幾個中段提升，也不適用于鑿井提升，使得受到限制；(4) 在深度很深的井下工作時發(fā)生故障的可能性比較大，仍然受到工作環(huán)境的限制，不能充分發(fā)揮其提升能力。第2章設計任務及主要參數(shù)2.1 設計題目JKMD-3.54多繩摩擦式提升機2.2 設計目的通過設計，鞏固所學專業(yè)的基本知識，掌握礦井提升機的設計內容和設計方法，進一步提高專業(yè)設計能力。2.3 設計參數(shù)此次設計即采用落地式多繩摩擦提升，設計參數(shù)如下：表2-1 JKMD-3.5X4設計參數(shù)單位機器型號JKMD-3.54鋼絲繩根數(shù)4根主導輪直徑3.5m鋼絲繩最大靜拉力54t鋼絲繩最大靜拉力差18t鋼絲繩間距250mm最大提升速度13m/s2.4 內容與要求2.4.1 設計內容(1) 主軸裝置的結構設計和強度及剛度校核計算；鋼絲繩的選擇計算；傳動系統(tǒng)參數(shù)確定及主電動機的選擇計算；提升機運動學及動力學計算；制動器的選擇計算；提升高度的計算及校核；防滑條件等驗算。(2) 編制設計計算說明書一份（40頁左右）。(3) 繪制提升機總體布置圖一張（A0）。(4) 繪制主軸裝置圖一張（A0）。(5) 繪制卷筒及主軸圖各一張（A1）。2.4.2 設計要求(1) 根據(jù)所給設計參數(shù)，合理設計提升機結構并進性相關設計計算。(2) 根據(jù)設計規(guī)范繪制圖紙。(3) 圖紙全部采用CAD繪制，設計計算說明書電子排版并打印。(4) 按指導教師指定的設計參數(shù)獨立完成設計工作，按時交出全部設計資料。2.4.3 進度安排(1) 第一二周：準備資料。(2) 第三六周：進行相關計算。(3) 第七十一周：繪制施工圖紙。(4) 第十二十三周：編制設計計算說明書，準備答辯。(5) 第十四周：答辯。第3章設計步驟及計算 3.1 提升容器的選擇計算參照定型成套設備，主井提升選用雙鉤12t四繩箕斗。定型成套設備中規(guī)定：120萬噸井型第一水平為410m,主井第一水平采用12t箕斗。本礦第一水平為410m，考慮到井上下裝卸載距離，提升高度大于410m，這時是否能用12t箕斗，須經過驗算。(1) 采用12t箕斗時，為保證產量的一次提升循環(huán)時間Tx應為： (3-1) =360030014121.15120000 =131.48s式中：為年工作日，=300d；t為每日提升工作小時數(shù)，t=14h；Q為一次提升量，Q=12t；C為提升不均衡系數(shù),C=1.15；An為年產量，An=1200000t。(2) 第一水平提升高度 H=HS1+HZ+HX (3-2) =410+18+18 =446m(3) 第一水平提升時的最大經濟速度為： =0.4 =0.4 =8.44m/s參照參數(shù)，選用最大速度為13m/s是合理的，此值小于允許值。(4) 估算每次提升時間循環(huán)時間: = (3-3)=80.28s式中：a為加速度，暫取a=0.6m/s;為箕斗在卸載曲軌內減速與爬行的估算附加時間，暫取=10s;為箕斗裝卸載時間，因一次提升量Q8噸，取=15s通過上述計算，估算的實際循環(huán)時間小于完成產量的循環(huán)時間，故12t箕斗是能夠完成任務的。所以本提升系統(tǒng)采用雙鉤12t四繩箕斗，型號為JDS-12/1104，自重=12t，名義裝載量為12t，繩間距為300，導向裝置為鋼絲繩罐道。3.2 提升鋼絲繩的選擇計算(1) 根據(jù)設計參數(shù)用最大靜載荷計算： (3-4)式中：鋼絲繩最大計算靜載荷，=54000kg； 容器一次提升量，=12000kg；箕斗自重，=12000kg; 鋼絲繩每米重量（kg/m）；鋼絲繩最大懸垂長度（m）； (3-5) =30+410+18 =458m式中：礦井深度，=410m；井架高度，箕斗提升=3035m，暫取30m；由井底車場水平到容器裝載位置的高度，箕斗提升=1825m，暫取18m；設為鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強度（kg/cm2），為鋼絲繩所有剛絲斷面積之和（cm2）。如果保證鋼絲繩安全工作，必須滿足下式： (3-6)式中：鋼絲繩安全系數(shù)，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，摩擦提升主井鋼絲繩的安全系數(shù)，取=7；鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強度，=17000kg/cm2；上式中和是兩個未知數(shù)，為解上式需找出和的關系。 =100 (3-7)式中：鋼絲繩比重（kg/cm3），取=0.009kg/cm3。 將式（3-6）代入（3-5）式并化簡： (3-8) 即： 由計算可知2.8kg/m綜上選用型普通圓股鋼絲繩4根，其主要規(guī)格是：鋼絲繩直徑d-31mm；鋼絲直徑=2mm；鋼絲繩每米重量=3.383kg/m；鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強度=17000kg/cm2；全部鋼絲斷裂力之和=60850kg。至于尾繩選用型普通圓股鋼絲繩4根，其主要規(guī)格是：鋼絲繩直徑d-34mm；鋼絲直徑=2.2mm；鋼絲繩每米重量=4.476kg/m；鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強度=17000kg/cm2；全部鋼絲斷裂力之和=81350kg。主繩和尾繩每米差重=1.093kg/m。此系統(tǒng)為重尾繩系統(tǒng)，箕斗位于井口時鋼絲繩受力最大。檢驗如下： m/s2由于實際安全系數(shù)大于7，上述鋼絲繩可用。3.3 驗算提升機強度3.3.1 鋼絲繩最大靜張力和鋼絲繩最大靜張力差的計算(1) 鋼絲繩最大靜張力 =+4 (3-9) =12000+12000+44.476（446+18） =32307.456(2) 鋼絲繩最大靜張力差 =+ (3-10) =12000+4.476464 =14076.864上述最大靜張力及靜張力差均小于該提升機的允許值(允許的最大靜張力為54000,允許的最大靜張力差為18000最大0 2080+0.100+2)說明符合要求。3.3.2 驗算主導輪襯墊比壓由于采用四繩系統(tǒng)，比壓用下式計算： =kg/cm2 (3-11) 式中：提煤時上升繩股的靜張力；提煤時下降繩股的靜張力； =44 (3-12) =12000+12000+43.383446+44.47618 =30357.544 =+4（+） (3-13) =12000+44.476（446+18） =20307.456 提升機摩擦筒直徑，=350； 主鋼絲繩直徑， =3.1。上述實際比壓小于橡膠類襯墊允許比壓14,更小于塑料襯墊允許值2025，無論采用何種襯墊均滿足要求。 3.4 天輪的選擇選用直徑=3.5 m四繩天輪兩組。繩槽半徑R=23.5mm，即：TSH（根據(jù)給定參數(shù)）天輪直徑與鋼絲繩直徑之比近于100。3.5 提升機與鋼絲繩相對位置 3.5.1 確定提升機與鋼絲繩相對位置的原則當井筒位置已經確定后，正確選擇提升機的安裝地點是十分重要的。在決定提升機的安裝地點時，通常要考慮如下問題：礦井地面工業(yè)廣場布置，井筒四周地形條件，井下所留安全煤柱位置及尺寸，以及地面運輸生產系統(tǒng)等。當提升機安裝地點選好后，就要具體確定提升機軸線與井筒中心線的距離，以便安裝提升機和修建提升機房。另外還要算出井架高度，但在計算這些數(shù)值時，必須考慮到鋼絲繩弦長，鋼絲繩偏角以及滾筒出繩角等因素的安全運轉條件。多繩摩擦提升機的布置主要有井塔式和落地式兩種，本次設計采用落地式。落地式多是繩摩擦系統(tǒng)與單繩纏繞式提升系統(tǒng)基本相同，其區(qū)別主要有下幾點：(1) 多繩摩擦提升機的兩組天輪呈上下布置，不在同一水平線上，因此計算井架高度時要了考慮兩組天輪的高差。(2) 多繩摩擦提升無偏角問題。作出落地式多繩摩擦提升機與井筒相對位置示意圖，如圖所示：圖3-1 落地式多繩摩擦提升機與井筒相對位置3.5.2 提升機與鋼絲繩相對位置各參數(shù)的計算(1) 井架高度井口水平至下天輪軸心線距離： =+0.75 (3-14) =18+4.4+10+0.751.75 =33.71m將計算結果圓整，=34m.式中：卸載高度，取=15m;箕斗全高，=4.4m;過卷距離，煤礦安全規(guī)程，10m/s時，過卷高度不小于10m。天輪半徑R=1.75m。為了計算井架總高度，須先確定上下兩組天輪的中心距e。e值取的過大，會使得兩條鋼絲繩平行，導致受過大的剪切力。主導輪上的圍抱角只能是。如果想通過增大圍抱角來防止鋼絲繩打滑，就必須加設導向輪在出繩口附近。但是這樣做會使得提升機結構更加復雜，且增大了維護工作量。e值取的過小，會導致圍包角增大，但在井架附近的上下兩繩弦距離過近，運轉中如繩弦振動而使兩繩相碰也是極不安全的?？紤]如上因素，本方案取e=6m，這時井架高度 =6 (3-15) =346 =40m重新驗算鋼絲繩安全系數(shù)如下： (3-16)故所選鋼絲繩合格。(2) 提升機主導輪中心至井筒中心距離為了安裝井架斜撐，提升機主導輪中心至井筒中心距離應大于下式計算結果： 0.63.5 (3-17) 31 取=32m式中:井架高度，=40m；主導輪直徑，=3.5m(3) 鋼絲繩弦長：下弦長= (3-18) = =43.77m式中：主導輪中心高出井口水平距離，取=1m;兩箕斗中心距，=3m。上弦長： = (3-19) = =50.29m(4) 鋼絲繩出繩角 上出繩角： = (3-20) = =48下出繩角： = (3-21) = =53.37下出繩角遠大于15度，鋼絲繩不會觸及提升機的機架或基礎。(5) 鋼絲繩繞過主導輪的實際圍抱角 上下出繩角差 =53.37-48 =5.37 故= =3.23rad3.6 運動學與動力學計算3.6.1 計算最大經濟速度 =0.4 (3-22) =0.4 =8.45m/s式中：提升高度，=446m。對于JKMD3.54型多繩摩擦提升機，如選用減速比=10的減速器，再配以額定轉數(shù)=500轉/分的電動機（同步轉數(shù)為500轉/分）時，標準最大經濟速度： = (3-23) = =9.16m/s煤礦安全規(guī)程規(guī)定，=21.11m/s；本系統(tǒng)=9.16m/s是安全經濟的。3.6.2 預選電動機根據(jù)提升重載作業(yè)預選電動機，電動機容量： = (3-24) = =1603.79kw式中：礦井阻力系數(shù)，箕斗提升取=1.15；減速器效率，取=0.85（二級減速器）；動力系數(shù)，取=1.1。根據(jù)計算的容量及同步轉數(shù)，預選YR2000-12/1730型異步電動機。額定功率3200KW；最大過負荷系數(shù)；5256表3-1 數(shù)據(jù)列表名稱參數(shù)額定功率3200kw額定轉速495r/min同步轉速500r/min飛輪轉矩5256kgm最大負荷系數(shù)2.063.6.3 計算提升系統(tǒng)變位質量(1) 電動機轉子變位質量： (3-25) = =42906.12式中：電動機轉子回轉力矩=5256，(2) 提升系統(tǒng)運動部分總變位質量(3-26) 11790.18式中：每組天輪的變位重量。對于=3.5m的天輪，取=1133； JKMD3.54型提升機變位重量，=18000； g重力加速度，g=9.8m/.3.6.4 確定提升時的加減速度(1) 加速度按減速器允許動力矩計算加速度： (3-27) = =0.91 m/式中：減速器最大扭矩，=36000kg.mK 礦井阻力系數(shù)，箕斗取K=1.15按充分利用預選電動機能力計算： (3-28) =1.39m/ 式中： 預選電動機過負荷系數(shù)，=2.06； 尾主繩每米差重，=1.093kg/m; 預選電動機作用在主導輪上的額定力，由下式計算： (3-29) = =20520.71式中：電動機額定容量，=2000KW.按防滑條件計算加速度：對于重尾繩系統(tǒng)，加速階段終了時動防滑安全系數(shù)最小。但考慮本系統(tǒng)值甚小，故按提升開始時之參數(shù)進行計算的誤差不大。煤礦設計規(guī)范規(guī)定，摩擦提升動防滑安全系數(shù)。這時加速度應為： (3-30) 0.27m/式中：e自然對數(shù)的底，e=2.718；鋼絲繩與主導輪襯墊間的摩擦系數(shù)，取=0.2；鋼絲繩繞過摩擦筒的圍抱角，=3.32rad；提升開始時上升繩股的靜阻力；提升開始時下放的靜阻力；上升繩股運動部分的變位質量；下放運動部分的變位質量。上式、分別由下列諸式求得： = (3-31) =31557.544kg式中：0.1上升繩股的阻力。 = (3-32) = =19107.456 = (3-33) =3320.71/m = (3-34) =2224.65/m根據(jù)上述計算結果，最終取定=0.27m/。(2) 減速度： (3-35) 1.04m/根據(jù)計算結果暫取0.5m/s23.6.5 提升系統(tǒng)運動學計算為了準確停車采用五階段速度圖。取爬行距離=3m；爬行速度=0.5m/s。加速時間： = (3-36) = =31.29s加速階段箕斗所經距離 = (3-37) = =132.2m爬行階段所需時間： = (3-38) = =6s減速階段運行時間： = (3-39) = =15.9s減速階段箕斗所經距離： = (3-40) = =71.2m等速階段箕斗所經距離： = (3-41) =446-132.2-71.153-3 =239.6m等速階段運行時間:= (3-42) = =28.36s抱閘停車階段所用時間用表示，取=1s；取休止時間=12秒，則一次提升循環(huán)時間： (3-43) =31.29+28.36+15.9+6+1+12 =94.55s3.6.6 提升動力學計算提升開始時拖動力： = (3-44) =18370.4加速終了時拖動力 = (3-45) =17475.8972kg等速階段開始時拖動力： = (3-46) =1.1512000+3.383（446-182-132.22） =14292.6等速階段終了時拖動力： = (3-47) = =12490.6減速階段開始時拖動力： = (3-48) =1.1512000+3.383（4462182132.2-2 239.647）11790.180.5 =7571.2減速階段終了時拖動力： = (3-49) =1.15120003.383（446-218-271.153-2 239.647）170600.5 =7089.8爬行階段開始時拖動力： = (3-50) =7089.795+11790.180.5 =12984.9爬行階段終了時拖動力： = (3-51) =12984.885-23.8383 =12964.63.6.7 提升系統(tǒng)工作圖 圖3-2 提升系統(tǒng)五階段速度圖表3-2 提升系統(tǒng)五階段工作參數(shù)A(m/s2)0.2700.50h(m)132.2239.671.23S16.340.19.297 圖3-3 提升系統(tǒng)五階段受力圖 =18370.4 =17475.9 =14292.6 =12490.6 =7571.2 =7089.8 =12984.9 =12964.63.7 多繩摩擦提升機防滑驗算摩擦式提升機的工作原理是利用提升鋼絲繩與主導輪摩擦襯墊之間的摩擦力傳遞動力。摩擦式提升機在運轉時，主導輪靠摩擦力來帶動提升鋼絲繩，使重載側鋼絲繩上升，空載側鋼絲繩下放。由此可知，多繩摩擦提升機的提升能力取決于它的摩擦力，其值決定于鋼絲繩的張力，鋼絲繩在主導輪上的圍包角和鋼絲繩與摩擦襯墊間的摩擦系數(shù)。隨著摩擦力的減小會發(fā)生鋼絲繩沿主導輪滑動的危險，以致可能造成嚴重的后果。因此，為了保證摩擦提升在工作中不發(fā)生打滑現(xiàn)象，必須驗算防滑安全系數(shù)，包括靜防滑驗算，動防滑驗算和安全制動防滑驗算三種。在一般選型設計中，當采用加，減速度不大于1米/秒時，可以只作靜防滑安全系數(shù)的驗算，而不必驗算動防滑安全系數(shù)。只有在特殊需要的情況下才驗算動防滑安全系數(shù)。設計規(guī)范規(guī)定：落地式多繩摩擦提升機靜防滑安全系數(shù)1.75，動防滑安全系數(shù)d1.25。3.7.1 靜防滑安全系數(shù)的驗算重尾繩提升系統(tǒng)，在提升完成時提升系統(tǒng)的靜防滑安全系數(shù) 最小，這時易發(fā)生滯后滑動。只要提升完成時 滿足要求，其他運轉階段也會得到滿足。 = (3-52) = =1.801.75滿足要求。式中： 提升終了時上升繩股的靜阻力，可按下式計算：= (3-53) =20307.512000。 =32307.5kg；提升終了時下放繩股的靜阻力, 可按下式計算： (3-54) =30357.512000 =18357.5kg 3.7.2 動防滑安全系數(shù)的驗算(1) 加速度段動防滑安全系數(shù)對于重尾繩系統(tǒng)，只需驗算加速階段末的 = (3-55) = =1.491.25式中：m加速終了時上升繩股的靜阻力，可按下式計算： m= (3-56) = =3501.79s/mm加速終了時下放繩股的靜阻力，可按下式計算： m= (3-57) = =1873.2s/mG導向輪的變位質量，G=2010kg(2) 安全制動時防滑安全系數(shù)提升機實現(xiàn)安全制動時，制動減速度均甚大于as。這時提升機不會發(fā)生滯后滑動，但卻有產生超前滑動的危險。因此必須保證安全制動時動防滑安全系數(shù)大于1.25。對于重尾繩系統(tǒng)，應以提升開始后不久既實現(xiàn)安全制動時的為最小。應檢驗這種狀態(tài)時的。為了檢驗，必須首先計算出本系統(tǒng)的安全制動減速度。為求必須先計算本系統(tǒng)的最大制動力矩。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：提升機實現(xiàn)安全制動時，制動系統(tǒng)產生的最大制動力矩不應小于三倍靜力矩，并且上提貨載形成的制動減速度要小于5米/秒，下放貨載時的制動減速度要大于1.5米/秒安全制動最大制動力矩計算如下： (3-58) = =65341.5m由于用于主井提升，故不驗算下放載荷時的制動減速度。上提貨載的制動減速度： = (3-59) = =4.30 m/1.25式中：提升開始時上升繩股的靜阻力；提升開始時下放的靜阻力；上升繩股運動部分的變位質量；下放運動部分的變位質量。由以上計算可看出，靜防滑安全系數(shù)大于1.75，動防滑安全系數(shù)大于1.25，所以此提升系統(tǒng)在提升時是安全可靠的。 3.8 摩擦輪計算3.8.1 確定滾筒寬度的確定根據(jù)主軸裝置圖上卷筒各部分的結構尺寸及繩間距確定卷筒寬度，各部分的結構尺寸如下：鋼絲繩間距：250mm；鋼絲繩最外繩到襯墊外層間距：40mm；襯墊護板厚度?。?0mm；制動器寬：350mm；制動盤厚度：30mm；滾筒外沿：45mm；故卷筒寬度為：B=3250+402+202+2350+302+452 (3-61)=1720mm最終確定卷筒寬度為：1720mm3.8.2 主導輪輪殼強度校核 (3-62) 故滿足要求。式中：鋼絲繩的最大靜拉力,T=31557.5kg； 主導輪輪殼的厚度，=3cm； t繩間距，t=25cm； c鋼絲繩拉力降低系數(shù)，取c=0.85第4章主軸的設計4.1 主軸的設計要求(1) 便于起吊，安裝和加工；(2) 卷筒在軸上的固定方式，不論用鍵或熱裝固定，都應力求可靠，不松動，因為松動后不僅影響傳動，而且會在軸上磨出溝槽，以至引起斷軸事故；(3) 軸的斷面變化不應太劇烈，并要防止其他類型的過大應力集中；(4) 軸的加工和熱處理需嚴格遵守規(guī)程，并于機械加工前在軸頭切樣檢驗，此外還需進行探傷檢驗；(5)對軸不僅有強度要求，而且還有剛度要求，通常，撓度應小于軸跨度的1/3000；(6) 主軸材料一般用45號鋼。4.2 主軸的結構設計(1) 求出軸上的功率、轉速、和轉矩 取傳動效率為 ，則 =20000.85 (4-1) =1700kw = (4-2)