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第八章 矿井提升设备的运行理论 提升设备的运行理论是研究提升设备在一次提升过程中提升容器的速度变化规律和电动机作用在提升机滚筒圆周上力的变化规律的，以确定合理的运动参数。 对于立井有尾绳系数，其静阻力为 式中q—尾绳每米重量，N/m。 当提升主绳和尾绳重力相等，即p=q时，Fj =kmg =常数。静阻力不再随提升容器位置的改变而改变，如图中直线3所示，属静力平衡系统。 第二节提升设备的运动学计算 提升设备属周期动作式的设备。提升设备运动学是研究提升容器运动速度随时间的变化规律，以求得合理的运转方式。 提升设备运动学的基本任务是确定合理的加速度与减速度、各运动阶段的延续时间以及与之相对应的容器行程，并绘制出速度图和加速度图。 本节以我国矿山广泛采用的无尾绳静力不平衡提升系统为例，介绍提升设备运动学计算的基本内容和方法。 2．主加速度a1的确定 主加速度是按安全经济的原则来确定的，主加速度的大小受《煤矿安全规程》、减速器强度、电动机过负荷能力三个方面的限制。 （1）《煤矿安全规程》对提升加、减速度的限制：“立井中用罐笼升降人员时加速度和减速度，都不得超过0.75 m/s2；斜井中升降人员的加速度和减速度，不得超过0.5 m/s2。”对升降物料的加、减速度规程没有规定，一般在竖井，加、减速度最大不超过1.2 m/s2，斜井不超过0.7 m/s2。 四、提升速度图参数计算 1.初加速阶段 卸载曲轨中初加速时间 2.主加速阶段 加速时间 式中 An — 矿井设计年产量，吨 /年； br— 年工作日数，日/年 t— 每日提升小时数，小时/日； c— 提升不均衡系数，主井提升，一般有井下煤仓时取1.10～1.15；无井下煤仓时取1.2。 对第一水平应该有= 1.2的富裕系数。 最后绘制出提升速度图。 普通罐笼提升为五阶段速度图，其计算方法与上述相同，只是没有初加速阶段。副井提升速度图，要考虑人员升降时《煤矿安全规程》对速度和加、减速度的限制。运送炸药要受《煤矿安全规程》有关规定的限制。 滚筒轴上的功率，可以将各提升阶段始点和终点的力F与速度v代入下式，即可求出各提升阶段起点和终点的功率。 箕斗提升速度图和力图 计算出各提升阶段的起点和终点的滚筒轴的功率后，也可以画出提升机滚筒的轴功率图。 * 2011/1/9 河南理工大学高等职业学院 * 2011/1/9 河南理工大学高等职业学院 第一节 提升系统基本动力学方程 一、提升系统基本动力方程式 作用在提升机主轴上的力矩有提升系统的静阻力矩Mj，提升系统的惯性力矩Md及由电动机产生的拖动力矩M。处于平衡状态，得 M-Mj-Md=0 在等直径提升系统中，可以写成为： F-Fj-Fd=0 式中 F——电动机作用在滚筒圆周上的拖动力，N； Fj——提升系统的静阻力，N； Fd——提升系统的惯性力，N。 提升系统的静阻力包括静力和阻力，静力包括货载重力、容曲阻力及天轮轴承、滚筒轴承的阻力等。 参照图，当提升重容器运行到米时，提升系统的静阻力计算如下： 提升侧静阻力为 下放侧静阻力为 系统静阻力为 式中 m—提升货载质量，kg； mz—容器自身质量，kg； p—提升钢丝绳每米重量，N/m； ωs,ωx —分别为上升侧及下放侧的矿井阻力，N； g—重力加速度，m/s2。 二、提升系统的静阻力 提升系统示意图 提升系统静阻力随x的变化 由于矿井运行阻力与很多因素有关，难以精确计算。在实际设计过程中，通常按提升货载的百分数来估算。 式中 k′ —对于箕斗= 0.15，对于罐笼= 0.2。 则公式变为 式中 k—矿井阻力系数，对于箕斗= 1.15，对于罐笼 = 1.20。 由公式可以看出：(1)静阻力与容器的自重无关；(2)在提升过程中，静阻力随提升容器位置即值的不同，而发生变化，是随的增大