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式中,Q表示提升重件重量(含平板车重),为30t;α表示井筒倾角23°;f1表示阻力系数,取0.01。
将参数代入式(1),计算得出Qd=118.93kN。
2)钢丝绳的单重
钢丝绳的单重Pk’按下式计算:
式中,σB表示钢丝绳的公称抗拉强度,取1770MPa;m表示钢丝绳的静力安全系数,为6.5;Lc表示钢丝绳悬垂长度,计算得1097m;f2表示阻力系数,取0.2。将参数代入式(2),计算得出Pk’=5.132kg/m。
根据上述计算结果,设计选用40 ZBB 6V×34+FC 1770 ZS 962 648(GB8918-2006)钢丝绳,其技术参数如下:直径d=40mm,单重Pk=6.48kg/m,公称抗拉强度σB =1770MPa,全部钢丝破断拉力总和QQ=1132kN。
3)钢丝绳的安全系数校验
钢丝绳的安全系数m’按下式检验:
将前述参数代入式(3),计算得出m’=7.12,大于规程要求的6.5,所选钢丝绳满足要求。
4)钢丝绳最大静张力
钢丝绳最大静张力Fjmax按下式计算:将前述参数代入式(4),计算得出
Fjmax=159.1kN。
5)提升机选定滚筒直径D’g≥80d=3200mm,钢丝绳最大静张力Fjmax=159.1kN。
根据上述参数设计选用JKN-3.5×2.5P永磁内装式矿井提升机一套,技术参数如下:滚筒直径Dg=3500mm,滚筒宽度B=2500mm,最大静张力Fj=170kN,最大提升速度Vmax=3.8m/s。
6)滚筒宽度校验
钢丝绳在提升机滚筒上为双层缠绕,缠绕宽度B’g实际值按下式计算:
式中,Ht表示提升长度,计算得1047m;Lm表示定期试验用的钢丝绳长度,取30m;DP表示钢丝绳在滚筒上缠绕的平均半径,计算得3.54m;Kc表示钢丝绳在滚筒上缠绕层数,取2;将参数代入式(5),计算得出B’g=2236<2500mm,满足要求。
(7)电动机选型计算
电动机选型计算均按提最重件考虑。
①电动机功率估算
电动机功率Ns按下式估算:
式中,K表示电动机富裕系数,取1.15;V’max表示初选最大提升速度,取3.5m/s;η表示传动效率,取1。将参数代入式(6),计算得出Ns=639.80kW。根据计算结果配套6kV、710kW提升机专用永磁同步电机,其技术参数为6kV、710kW、20.7rpm、80极。
②等效力计算
等效力Fd按下式计算: