钢丝绳最大静张力和静张力差计算

提升机 型号 JKMD-4×4(Ⅲ)E 提升钢丝绳选型 钢丝绳根数 4根 钢丝绳破断拉力 提升高度 最大载荷 636米 25T 绳长 生产厂家 最大载荷差 提升机最大静张力 800kN 提升机最大静张力差 尾绳型号（南北）

提升钢丝绳选择

1水平：MC1≥7.2-0.0005HC1=6.855 2水平：MC2≥7.2-0.0005HC2=6.756

HC-天轮钢丝绳悬垂长度

34×7+NF-52-1570-ZS 尾绳型号（中） 34×7+NF-48-1570-SZ 270KN 25.5T 800米 英国布顿钢丝绳 1390.1KN 6×28TS＋FC－42－1770－ZZ 绳端载重：Qd Qd=(Qm＋Qz)×9.81 =(25＋31.5)×9.81 =554.27KN

主钢丝绳选用英国布顿钢丝绳：

6×28TS＋FC－42－1770－左右 各二根 其技术规格如下：

钢丝绳直径： 钢丝的直径： 抗拉强度： 破断拉力总和： 单位质量：

dk=42mm f=2.55mm 1770Mpa Q`d=1390.1KN Pk=7.3kg/m

祁南矿主井提升机防滑系数安全验算说明

主要检验计算公式：

l、提升系统总变位质量Σm计算

Σm＝(Q+2QZ+n1pLp+n2qLq+Gt+Gj+Gd)

＝25000+2×31500+4×7.3×830+（2×10.5+8.99）×665+2×00+20500+9500

＝25000+2×31500+24236+19943+17800+20500+9500 ＝179979kg

式中Q一一次提升载荷重量，N=25t； Qz_ 提升容器自重，N=31.5t； n1—主绳根数，n1=4； p—主绳每米重量，7.3kg；

LP—每根提升主绳实际全长，830m； n2—尾绳根数；n2=3

q—尾绳每米重量，10.5kg、8.99kg； Lq—尾绳实际全长，665m；

Gt—天轮的变位重量，00kg（查天轮规格表）； Gj－提升机的变位重量，20500kg（查提升机的规格表）；

Gd——电动机转子的变位重量，

Gd=4Jd*i2/D2=4×38000×12/42=9500。 Jd——电动机转子的转动惯量：Jd=38000kg.m2

i——减速箱减速比，取1 D——滚筒直径，4m

2、提升机强度验算（承载25T） 2.l最大静张力验算

(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm Fjm1= (Q+Qz)g +( n1pLp+n2qLq)g/1000

=(25+31.5)

×9.8+ {4×7.3×15+（2×10.5+8.99）×

686.18}g/1000 =759.7KN

Fjm2= Qzg +( n1pLp+n2qLq)g/1000

=31.5

×9.8+{4×7.3×686.18+（2×10.5+8.99）×

15}g/1000 =509.4N （2）验算Fjm≤[Fjm]

其中［Fjm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,800kN。

Fjm = 759.7KN＜[Fjm]=800KN 合格。 2.2最大静张力差验算

(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力差 Fjc Fjm1 =759.7KN Fjm2 = 509.4KN Fjc= Fjm1 -Fjm2 = 2KN

（2）验算 Fjc=250.3KN ＜［Fjc］＜Fdj

其中［Fjc］---提升机设计许用最大静张力差（查提升机规格表）, 270KN。

Fdj---电动机额定出力

Fdj =（1000×P×60×i×ηj）/（D×π×N）

=（1000×4200×60×1×1）/（4.0×3.1415×60）

= 334kN=34.1T 3、防滑验算

3.1 静防滑验算

σj = Fjm2 (eµа-1)/ Fjm1 -Fjm2 = 509.4(1.9-1)/250.3=1.83 ＞σ1= 1.75

式中： Fjm1 、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力，

µ----计算摩擦因数0.25 а----围抱角 183.44° σ1—设计值 1.75

3.2 动防滑验算

3.2.1 提升重载时，加速段的防滑验算

σd = （Fjm2 - m2a1） (eµа-1)/ (Fjm1 -Fjm2)+( m1 +m2) a1

=（509.4-51×0.59）×0.9/(250.3+128×0.59) = 1.32﹥σ2=1.25

式中：a1—实测加速度0.59m/s2

Fjm1 、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力 m1= Fjm1 /g=77t m2= Fjm2/g=51t σ2 —设计值。

3.2.2 提升重载时，减速段的防滑验算

σd =（Fjm2 +m2a2） (eµа-1)/ (Fjm1 -Fjm2)-( m1 +m2) a2

=（509.4+51×0.6）×0.9/(250.3-128×0.6) = 2.8﹥σ2=1.25

式中，a3----实测减速度，0.6m/s2。其余同上。

4、制动性能验算 4.1制动力矩计算

MZh＝ΣFZ·RZ＝1552.56×1.6=2484.1KN·m Mjc＝FJC·R＝250.3×2=500.6KN·m K=2484.1/500.6=4.96倍

式中：ΣFi----实测各组闸的制动力之和； RZ----实验时，FZ的作用半径。1.6m

4.2安全制动减速度校验

提升机安全制动减速度设置为恒减速。满足1.5 m/s2-5.0 m/s2。

主井钢丝绳安全系数校验

（2018年3月）

1、已知

箕斗（包括悬挂）自重Qz=31500kg 最大载重Q=25000kg

钢丝绳悬垂长度Hc=662+15=677m 钢丝绳单重P=7.3kg/m

由此可计算出钢丝绳最大拉力 F=(Q+Qz+4*P* Hc)*9.81*10-3

=（25000+31500+4×7.3×677）×9.81×10-3 =750.8KN

每根绳平均拉力F1=187.7KN

2、经检验4根钢丝绳的破断拉力Sp分别为：

1398.、1404.06、13.44、1402.48 3、钢丝绳安全系数校验

1#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.45＞7.2-0.0005Hc

=6.87 合格

2#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.48＞7.2-0.0005Hc

=6.87 合格

3#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.4＞7.2-0.0005Hc

=6.87 合格

4#钢丝绳安全系数为Sp/F=7.47＞7.2-0.0005Hc

=6.87 合格

钢丝绳管理台账—副井1#车提升钢丝绳

提升机JKMD-3.5×4提升钢丝绳型号 钢丝绳根数 提升高度 最大提升载荷 最大提升载荷差 提升机最大静张力 515kN 提升机最大静张力差

祁南矿副井1#车提升机防滑系数安全验算说明

主要检验计算公式：

l、提升系统总变位质量Σm计算

Σm＝(Q+2QZ+n1pLp+n2qLq+Gt+Gj+Gd)

＝9685.6+2×12500+4×4.65×700+3×6.52×607+2×6000+14000+8020

＝9685.6+2×12500+13020+11873+12000+14000+8020 ＝93598.6 kg

式中Q一一次提升载荷重量 4×（621.4+1800）=9685.6kg； 其中1800为小罐装载重量 Qz_ 提升容器自重 12.5t；

137KN 574米 8.83T 9.68T ⅢE 4根 选型 钢丝绳破断拉力 绳长 生产厂家 700米 英国布顿钢丝绳 6×30/F－33－1570－ZZ(SS) 826.28 KN 尾绳型号 18*7+NF-40-1470-SZ n1—主绳根数，n1=4； p—主绳每米重量，4.65kg； LP—每根提升主绳实际全长，700m； n2—尾绳根数；n2=3 q—尾绳每米重量，6.52kg； Lq—尾绳实际全长，607m；

Gt—天轮的变位重量，6000kg（查天轮规格表）； Gj－提升机的变位重量，14000kg（查提升机的规格表）；

Gd——电动机转子的变位重量，

Gd=4Jd*i2/D2=4×24560×12/3.52=8020。 Jd——电动机转子的转动惯量：Jd=24560kg.m2

i——减速箱减速比，取1 D——滚筒直径，3.5m

2、提升机强度验算

2.l最大静张力验算(中罐满载在副井上口，边罐空载)

(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm Fjm1= (Q+Qz) +( n1pLp+n2qLq)g/1000

（9.68+12.5）×9.8+（4×4.65×44.35+3×6.52×591.45） =×9.8/1000 =338.7KN

Fjm2= Qz +( n1pLp2+n2qLq2)g/1000

=12.5

×9.8+（4×4.65×607.35+3×6.52×17.45）×

9.8/1000 =235.4KN （2）验算Fjm1≤[Fjm]

其中［Fjm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,515kN。

Fjm = 338.7KN＜[Fjm]=515KN 合格。 2.2最大静张力差验算

(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力差 Fjc Fjm1 =338.7KN Fjm2 = 235.4KN

Fjc= 103.3KN

（2）验算 Fjc=103.3KN Fdj < Fjc < ［Fjc］ 不合格

其中［:Fjc］---提升机设计许用最大静张力差（查提升机规格表）, 137KN。

Fdj---电动机额定出力

Fdj =（1000×P×60×i×ηj）/（D×π×N）

=（1000×800×60×1×1）/（3.5×3.1415×46） = 94.9kN=9.68T （3）以Fdj为最大静载荷差重新计算 最大静载荷差Fjc= Fdj=94.9kN=9.68T Fjm1=Fjc+ Fjm2=330.3KN Q=8828.6kg=86.5KN

车皮平均最大装载量为：(*1000/9.8)/4-621.4=1585kg

3、防滑验算 3.1 静防滑验算

σj = Fjm2 (eµа-1)/ Fjm1 -Fjm2 =235.4(1.-1)/94.9=2.2 ＞σ1= 1.75

式中： Fjm1 、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力

µ----计算摩擦因数0.2 а----围抱角 182.8°

σ1— 设计值 1.75

3.2 动防滑验算

3.2.1 提升重载时，加速段的防滑验算

σd = （Fjm2 - m2a1） (eµа-1)/ (Fjm1 -Fjm2)+( m1 +m2) a1

=（235.4-24.25×0.72）×0./(94.9+57.6×0.72) σd = 1.41﹥σ2=1.25 式中：a1—实测加速度0.72m/s2

Fjm1 、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力 m1= Fjm1 /g=33.6t

m2= Fjm2/g=24.0t σ2 —设计值。

3.2.2 提升重载时，减速段的防滑验算

σd =（Fjm2 +m2a2） (eµа-1)/ (Fjm1 -Fjm2)-( m1 +m2) a2 =（235.4+24.25×0.73）×0./(94.9-57.6×0.73) σd =4.32﹥σ2=1.25

式中，a3----实测减速度，0.73m/s2。其余同上。 4、制动性能验算 4.1制动力矩计算

MZh＝ΣFZ·RZ＝943KN·m

Mjc＝FJC·R＝94.9×1.75=166 KN·m K=943/166=5.68倍

式中：ΣFi----实测各组闸的制动力之和； RZ----实验时，FZ的作用半径。1.6m

4.2安全制动减速度校验

第一级制动力FZ1=290.53KN（实测值） 第一级制动力矩为：MZ1= FZ1·RZ =4.848kN·m 重载上提安全制动减速度： =3.

重载下放安全制动减速度： =1.78

M·R=（4848-173250）/93598.6×1.75 ax=（ MZ1- MJC）/∑M·R=（4848+173250）/93598.6×1.75 as=（ MZ1+ MJC）/∑副井1#车提升钢丝绳安全系数校验

（2018年3月）

1、已知

宽罐自重Qz=12500kg（包括首、尾绳悬挂装置） 最大载重Q=4×（621.4+1800）=9685.6kg 钢丝绳悬垂长度Hc=44.35+591.45m 钢丝绳单重P=4.65kg/m 尾绳单重P=6.52kg/m

由此可计算出钢丝绳最大拉力

F=(Q+Qz+4*P* Hc)*9.81*10-3

=（9685.6+12500+4×4.65×44.35+3×6.52×591.45）×10-3

=339KN

每根绳平均拉力F1=84.7KN

2、经检验4根钢丝绳的破断拉力Sp分别为：

847.72KN、823.00KN、827.46KN、847.42KN 3、分别对进行钢丝绳安全系数校验

1#钢丝绳M1′=M′=Sp/F1=10.0＞9.2-0.0005Hc

=8.1 合格

1#钢丝绳M2′=M′=Sp/F1=9.71＞9.2-0.0005Hc

=8.1 合格

1#钢丝绳M3′=M′=Sp/F1=9.77＞9.2-0.0005Hc

=8.1 合格

1#钢丝绳M4′=M′=Sp/F1=10.00＞9.2-0.0005Hc

=8.1 合格

9.81×钢丝绳管理台账—副井2#车提升钢丝绳

提升机JKMD-3.5×4型号 钢丝绳根数 提升高度 最大提升载荷 最大提升载荷差 提升机最大静张力 574米 14T ⅢE 4根 提升钢丝绳选型 钢丝绳破断拉力 绳长 生产厂家 700米 英国布顿钢丝绳 6×28TS＋FC－34.5－1770－ZZ 826.28 KN 9.68T 515kN 尾绳型号 18*7+NF-42-1470-ZS 提升机最大静张力差 137KN 主钢丝绳选择和计算

按规程规定，主钢丝绳安全系数不低于以下数值： 一水平： 提人

Mh = 9.2－0.0005HC2 = 9.2－0.0005×627.95 = 8.886 提物

Mh = 9.1－0.0005HC2 = 9.2－0.0005×627.95 = 8.786 式中HC2为下天轮下钢丝绳悬垂长度 钢丝绳选用三角股钢丝绳

6△（28）- 34.5 - 1770 -左右同，各2根 钢丝绳技术规格

钢丝绳直径： 34.5 mm 最大钢丝直径： 2.1 mm

抗拉强度δB： 1770 MPa 钢丝绳破断拉力总和Qg： 794119.5 N 单位质量： 4.93 kg/m

祁南矿副井2#车提升机防滑系数安全验算说明

主要检验计算公式：

l、提升系统总变位质量Σm计算

Σm＝(Q+QZ1+QZ2+n1pLp+n2qLq+Gt+Gj+Gd)

＝14000+145+13192+4×4.93×750+3×7.24×613

+2×6000+14000+8020

＝12000+32137+14790+13314+12000+14000+8020 ＝108261kg

式中Q一一次提升载荷重量 14000kg；

Q Z1一一宽罐自重 10100+2688=12788kg； QZ2一一平衡锤自重 16901+2688=195kg n1—主绳根数，n1=4； p—主绳每米重量，4.93kg； LP—每根提升主绳实际全长，750m； n2—尾绳根数；n2=3 q—尾绳每米重量，7.24kg； Lq—尾绳实际全长，613m；

Gt—天轮的变位重量，6000kg（查天轮规格表）； Gj－提升机的变位重量，14000kg（查提升机的规格表）；

Gd——电动机转子的变位重量，

Gd=4Jd*i2/D2=4×24560×12/3.52=8020。 Jd——电动机转子的转动惯量：Jd=24560kg.m2

i——减速箱减速比，取1 D——滚筒直径，3.5m

2、提升机强度验算

工况：不额外加配重，提升14T。

2.l最大静张力验算

(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm Fjm= (Q+Qz) +( n1pLp+n2qLq)g/1000

=（14+12.8）×9.8+（4×4.93×49.85+3×7.24×595.95）

×9.8/1000 =399.1KN （2）验算Fjm≤[Fjm]

其中［Fjm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,515kN。

Fjm = 399.1KN＜[Fjm]=515KN 合格。 （3）平衡锤侧静张力为：

Fjm2=(Q Z2+ n1*P1* Hc1+ n2*P2* Hc2)*9.81*10-3

=(195+4*4.93*611.5+3*7.24*21.95）*9.81*10-3 =314KN＜[Fjm]=515KN 合格。

2.2最大静张力差验算

(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力差 Fjc Fjm1 =399.1KN Fjm2 = 314.8KN Fjc= Fjm1 -Fjm2 = 84.3KN

（2）验算 Fjc=84.3KN ＜ Fdj ＜［Fjc］ 其中：

［Fjc］---提升机设计许用最大静张力差（查提升机规格表）, 137KN。

Fdj ---电动机额定出力

Fdj =（1000×P×60×i×ηj）/（D×π×N）

=（1000×800×60×1×1）/（3.5×3.1415×46） = 94.9Kn=9.68T

以最大静张力差Fjc= Fdj =94.9KN验算 Fjm2 = 314.8KN

Fjm1 =314.8+94.9=409.7KN 3、防滑验算 3.1 静防滑验算

σj = Fjm2 (eµа-1)/ Fjm1 -Fjm2 =314.8(1.885-1)/94.9=2.93 ＞σ1= 1.75

式中： Fjm1 、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力，

µ----计算摩擦因数0.2 а----围抱角 181.86° σ1—设计值 1.75

3.2 动防滑验算

3.2.1 提升重载时，加速段的防滑验算

σd = （Fjm2 - m2a1） (eµа-1)/ (Fjm1 -Fjm2)+( m1 +m2) a1

=（314.8-32×0.55）×0.885/(84.3+73.8×0.55) σd = 2.1﹥σ2=1.25 式中：a1—实测加速度0.55m/s2

Fjm1 、Fjm2----重载侧和轻载侧钢丝绳静张力 m1= Fjm1 /g=41.8t m2= Fjm2/g=32t σ2 —设计值。

3.2.2 提升重载时，减速段的防滑验算

σd =（Fjm2 +m2a2） (eµа-1)/ (Fjm1 -Fjm2)-( m1 +m2) a2 =（314.8+32×0.58）×0.885/(84.3-73.8×0.58) σd =7.1﹥σ2=1.25

式中，a3----实测减速度，0.58m/s2。其余同上。 4、制动性能验算 4.1制动力矩计算

MZh＝ΣFZ·RZ＝502.48×1.62=814.02KN·m Mjc＝FJC·R＝94.9×1.75=166KN·m K=814/166=4.9倍

式中：ΣFi----实测各组闸的制动力之和； n----分组实验数；

RZ----实验时，FZ的作用半径。1.62m

μ—摩擦系数。 4.2安全制动减速度校验

第一级制动力FZ1=253.9KN（实测值）

第一级制动力矩为：MZ1= FZ1·RZ =411.318kN·m 重载上提安全制动减速度：

M·R=（411318+135800）/108261×1.75 as=（ MZ1+ MJC）/∑ =2.88 ＜5m/s2 合格 重载下放安全制动减速度：

M·R=（411318-135800）/108261×1.75 ax=（ MZ1- MJC）/∑ =1.45 ＜1.5m/s2 不合格

需要提高第一级制动力矩，根据技术测定报告显示，左后下 （13\\14）、左前下（19\\20）盘形闸压力偏低，需要更换盘形闸碟簧。

副井2#车提升钢丝绳安全系数校验

（2016年6月最大载重）

1、已知

宽罐自重Qz=13192kg（包括首、尾绳悬挂装置） 最大载重Q=14000kg

钢丝绳悬垂长度Hc=37.5+595.95=633.45m 钢丝绳单重P=4.93kg/m 尾绳单重：P=7.24 kg/m 由此可计算出钢丝绳最大拉力

F=(Q+Qz+4*P* Hc)*9.81*10-3

=（14000+13192+4×4.93×595.95+3×7.24×37.5）×9.81×10-3 =390.3KN

每根绳平均拉力F1=97.6 KN

2、经检验4根钢丝绳的破断拉力Sp分别为： 996.56、1008.48、967.92、972.84 3、分别对进行钢丝绳安全系数校验 1#钢丝绳M1′=Sp/F1=996.56/97.6

=10.2＞8.2-0.0005Hc=7.88 合格

2#钢丝绳M2′=Sp/F1=1008.48/97.6

=10.3＞8.2-0.0005Hc=7.88 合格

3#钢丝绳M3′=Sp/F1=967.92/97.6

=9.9＞8.2-0.0005Hc=7.88 合格

4#钢丝绳M4′=Sp/F1=972.84/97.6

=9.97＞8.2-0.0005Hc=7.88 合格

附公式依据：

一、钢丝绳临界滑动公式 FS-FX=FX(eua-1) 式中：

U为钢丝绳与衬垫间摩擦系数； A为钢丝绳对摩擦轮的围包角； FX为下放侧（轻载侧）钢丝绳拉力； FS为上升侧（重载侧）钢丝绳拉力；

静防滑安全系数为： σ= FX(eua-1)/（FS-FX）

动防滑安全系数为：

σd=（Fx +m2a2） (eµа-1)/ （ (Fs –Fx)-( m1 +m2) a2） 煤炭工业设计规定： σ≥1.75 σd≥1.75