矿山辅助运输-计算部分.pptVIP

2．运输单元的平均有效载荷 在物料及设备的辅助运输中，运送物料的品种繁多。采用集装化运输是实现从地面供货点到井下使用点运输过程各工作环节的辅助运输机械化的基础。它可大大提高运输效率、安全性和降低劳动强度，在确定井下运输量时，根据材料、设备的重量和尺寸大小，用集装箱和捆扎的方式，将各种物品组合成一个个便于运输及装卸的运输单元。 (二)列车组成 牵引卡轨车是由牵引车、基本运输车、制动车组成的，其列车组成计算就是根据运输量或绞车的牵引能力来确定满足运输能力所需的基本运输车辆的数目。在设计运输设备能力时，要按最大负荷、最大运距考虑，并计入20％的备用能力，以便适应加大采掘强度时运输能力的增加。 绳牵引卡轨车运输为往返式运输，为达到一定运输能力，每次应牵引的运输车数根据下式计算： (5-16) 式中：Z为每次牵引的运输车数； Q为每次运输需完成的运输量； G为每个运输单元有效载重量； L为运输距离； Vp为平均运行速度； tp为装、卸载及调车等辅助作业时间。 若运输量以运输单元件数计，则 : (t/h) (5-17) 式中：n为每小时需运送的运输单元数。 则运输车数为： (5-18) 卡轨车列车组成：一辆专用牵引车加z辆运输车加一辆制动车，或一辆兼用牵引车加(z-1)辆运输车加一辆制动车。 (三)运行阻力 钢丝绳牵引卡轨车的总运行阻力主要包括列车运行阻力和牵引绳沿线路运行时所受的各项阻力(见图5-13)。下面说明计算方法。 1．列车运行阻力 列车运行的静阻力主要是基本阻力和坡道阻力。基本阻力是列车运行经常承受的阻力，它由阻力系数计算，阻力系数由试验得到。坡道阻力是列车在坡道运行时，列车重力沿坡道倾斜方向的分力，计算方法如下： 图5-13 绳牵引卡轨车原理图 设列车自重为 ∑Gzi (5-19) 式中：Gzi为牵引车自重；Gz2为制动车自重； Gz3为运输车自重；ZGz4为集装箱自重； Gz5为连接装置自重。 列车有效载重为∑G，则: (t) (5-20) 列车运行基本阻力： (5-21) 式中：F0为基本阻力；w为列车运行阻力；β为坡道最大倾角。 列车坡道阻力： (5-23) 列车运行阻力： (5-22) 2.牵引钢丝绳运行阻力 钢丝绳运行阻力主要是钢丝绳沿线路直线段和曲线段运行时，在各种托绳辊及导向辊轮上所受的各项阻力。 钢丝绳运行阻力在卡轨车计算中是接线路效率计算的，线路效率由试验得到。通常按下式计算： (5-24) 式中：ηL为线路效率；α为水平弯道转角。 3．钢丝绳牵引列车总运行阻力: (5-25) (四)钢丝绳的最大张力及拉紧力 1．钢丝绳的最大张力 牵引钢丝绳各点张力用逐点计算方法计算。 如图5-13所示，一方面，在卡轨车牵引运输时，钢丝绳的最大张力点在8点处即绞车摩擦轮的相遇点处的张力Fy=F8，由逐点计算式知，为克服运行阻力，牵引绳相遇点最大张力与绞车摩擦轮分离点1处的张力F1有下列关系: (5-26) 即： 另一方面，钢丝绳与牵引绞车为摩擦传动，F8与F1还应满足挠性体摩擦传动的欧拉公式 ,同时考虑一定备用摩擦力，防止摩擦轮与牵引绳之间打滑，F8与F1有下列关系： (5-27) 联立(5—26)及(5—27)两式可求出F8与F1。 钢丝绳最大张力为： (5-28) 2.拉紧力计算 拉紧装置的拉紧力按拉紧装置的位置并根据计算得出的张力值计算，采用重锤张紧时其拉紧力为： (5-29) (五)牵引钢丝绳的选择 牵引钢丝绳按最大静张力(即按式5—28)选择，并满足强度条件： 式中：σb为钢丝绳材料的抗拉强度；A为钢丝绳中全部钢丝的截面积之和；m为安全系数。 (5-30) (六)绞车牵引力及功率 绞车摩擦轮的静圆周牵引力等于摩擦轮上钢丝绳两侧静张力差(即总运行阻力F)。 P=F (5-31) 当绞车牵引列车以速度v稳定运行时，在摩擦轮轴上的功率为： (5-32) 在实际选用绞车功率时，应将计算值增加20％的备用量。 * 把式(4-25)及式(4-27)代入式(4-28)，可求得： 或 式中：δ为闸压系数。 考虑到对于铸铁闸瓦，φ≤0.18～0.20，ψ=0.09～0.17，故δ=0.5～0.94，为了保证车轮不被包死，闸压系数δ值不应超过0.9。 (4-30) (4-29) 第六节 电机车运输计算 一