矿井提升钢丝绳课件优秀PPT.ppt
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1、矿井提升钢丝绳课件现在学习的是第1页,共48页一、提升钢丝绳一、提升钢丝绳的结构的结构矿用提升钢丝绳矿用提升钢丝绳都是都是丝丝股股绳绳结构,即先由钢结构,即先由钢丝捻成绳股再丝捻成绳股再由绳股捻成绳,由绳股捻成绳,提升钢丝绳各部提升钢丝绳各部分名称如图所示。分名称如图所示。第一节第一节 提升钢丝绳介绍提升钢丝绳介绍现在学习的是第2页,共48页1.1.钢丝的抗拉强度:钢丝的抗拉强度:直径从直径从0.40.44mm4mm不等不等,常用钢丝的抗拉强度:常用钢丝的抗拉强度:1550N/mm21550N/mm2和和1700 N/mm21700 N/mm22.2.钢丝的韧性:钢丝的韧性:有特号、有特号、号
2、、号、号三种。号三种。提物可用特号和提物可用特号和号,提人必须用特号。号,提人必须用特号。3.3.抗腐能力:抗腐能力:有有镀镀锌锌钢钢丝丝(钢钢丝丝表表面面镀镀锌锌)和和光光面面钢钢丝丝(钢钢丝丝表表面面未镀锌未镀锌)。现在学习的是第3页,共48页4.绳芯的结构和作用:绳芯的结构和作用:1)结结构构:钢钢丝丝捻捻成成绳绳股股时时,有有股股芯芯,股股芯芯由由不不同同截截面面形形状状的的钢钢丝丝组组成成,在在由由股股捻捻制制成成绳绳时时要要有有绳绳芯芯,绳绳芯芯由由金金属属绳绳芯芯和和纤纤维维绳绳芯芯,金金属属绳绳芯芯由由钢钢丝丝制制成成,纤纤维维绳绳芯芯由由创创麻、黄麻等制成。麻、黄麻等制成。2
3、)作用:作用:va 支支持持绳绳股股,保保持持钢钢丝丝绳绳的的截截面面形形状状,减减少少钢钢丝丝的的挤挤压压和变形,减少绳段间钢丝的接触应力。和变形,减少绳段间钢丝的接触应力。vb 绳绳芯芯富富于于弹弹性性,在在钢钢丝丝绳绳弯弯曲曲时时,允允许许绳绳段段间间和和钢钢丝间有相对移动,以缓和弯曲应力,使钢丝富有韧性。丝间有相对移动,以缓和弯曲应力,使钢丝富有韧性。vc 贮贮存存润润滑滑油油,预预防防钢钢丝丝内内部部锈锈蚀蚀,减减少少钢钢丝丝间间的的摩摩擦擦。戈培油戈培油。现在学习的是第4页,共48页二、提升钢丝绳的分类二、提升钢丝绳的分类 图2-2所示为各种不同类型的钢丝绳.。现在学习的是第5页,
4、共48页现在学习的是第6页,共48页分类:1.1.按钢丝在绳中的捻次分:按钢丝在绳中的捻次分:一次捻(单捻),丝一次捻(单捻),丝绳绳二次捻(双捻),丝二次捻(双捻),丝股股绳,提升绳绳,提升绳三次捻(三捻),丝三次捻(三捻),丝股股细绳细绳粗绳,桥梁钢索粗绳,桥梁钢索2.2.按股在绳中的捻向分:按股在绳中的捻向分:左捻(左捻(S S捻)捻)右捻(右捻(Z Z捻)捻)3.3.按丝在股中和股在绳中的捻向关系分:按丝在股中和股在绳中的捻向关系分:交互捻交互捻同向捻。同向捻。现在学习的是第7页,共48页(1)(1)依绳股在绳中的捻向来分,有:依绳股在绳中的捻向来分,有:左捻钢左捻钢丝绳丝绳,即股在绳
5、中以左螺旋方向捻绕;即股在绳中以左螺旋方向捻绕;右捻钢右捻钢丝绳丝绳,即股在绳中以右螺旋方向捻绕。,即股在绳中以右螺旋方向捻绕。(2)(2)依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分,依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分,有:有:同向捻同向捻(顺捻顺捻)钢丝绳钢丝绳,即股和绳的捻制方,即股和绳的捻制方向相同;向相同;交叉捻交叉捻(逆捻逆捻)钢丝绳钢丝绳,即股和绳的捻,即股和绳的捻制方向相反。制方向相反。习惯上又把以上两种分类方法结合起来,习惯上又把以上两种分类方法结合起来,分为分为右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻捻四种。四种。现在学习的是第8页,共48页(3)(
6、3)依钢丝在股中的接触情况分,钢丝在绳股依钢丝在股中的接触情况分,钢丝在绳股中的接触形式有中的接触形式有点接触、线接触点接触、线接触和和面接触面接触三种。三种。p 点接触式钢丝绳点接触式钢丝绳,股中内外层钢丝以,股中内外层钢丝以等捻角不等捻角不等捻距等捻距(跨越捻跨越捻)来捻制,一般以相同直径的钢丝来捻制,一般以相同直径的钢丝来制造,钢丝间呈点接触状态,如图来制造,钢丝间呈点接触状态,如图2-3(a)2-3(a)所示。所示。p 线接触式钢丝绳线接触式钢丝绳,股中内外层钢丝以,股中内外层钢丝以等捻距不等捻距不等捻角等捻角(等距离等距离)来捻制,一般以不同直径的钢丝来捻制,一般以不同直径的钢丝来制
7、造,线间呈线接触状态,如图来制造,线间呈线接触状态,如图2-3(b)2-3(b)所示。所示。现在学习的是第9页,共48页p 面接触式钢丝绳:面接触式钢丝绳:为了改善丝间的接触状为了改善丝间的接触状态,将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加态,将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工,使钢丝产生塑性变形,形成钢丝间呈面工,使钢丝产生塑性变形,形成钢丝间呈面接触状态,然后再捻制成绳,称为接触状态,然后再捻制成绳,称为面接触式面接触式钢丝绳钢丝绳,所有线接触钢丝绳均可制成面接触,所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳。式钢丝绳。图图2 23 3绳股中钢丝接触情况绳股中钢丝接触情况现在学习的是第10页,共48
8、页(4)(4)依绳股断面形状分,有:依绳股断面形状分,有:圆股绳圆股绳(如图如图2-2-4(a)4(a)(g)(g)、异形绳异形绳如图如图2-4(h)2-4(h)等。等。现在学习的是第11页,共48页现在学习的是第12页,共48页现在学习的是第13页,共48页现在学习的是第14页,共48页(5)(5)特种钢丝绳特种钢丝绳 多层股不旋转钢丝绳多层股不旋转钢丝绳,如图,如图2-2(c)2-2(c)所示。所示。这种绳由二层或三层绳股捻成,各层捻向相反,这种绳由二层或三层绳股捻成,各层捻向相反,因而克服了钢丝绳的旋转性,适用于作凿井提因而克服了钢丝绳的旋转性,适用于作凿井提升绳或生产矿井提升尾绳。升绳
9、或生产矿井提升尾绳。现在学习的是第15页,共48页 密封钢丝绳密封钢丝绳和和半密封钢丝绳半密封钢丝绳,如图,如图2-2(e)2-2(e),(f)(f)所示。这种绳属于单股结构,最外一层所示。这种绳属于单股结构,最外一层是用异形钢丝彼此互相锁住,它的特点是密实、是用异形钢丝彼此互相锁住,它的特点是密实、表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、弹性表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、弹性伸长小,但挠性差、制造技术复杂,伸长小,但挠性差、制造技术复杂,适用于作适用于作罐道绳罐道绳。现在学习的是第16页,共48页三、提升钢丝绳选择使用三、提升钢丝绳选择使用 选择原则是:选择原则是:绳的捻向与绳在卷筒上的缠
10、绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致绕螺旋线方向一致。我国单绳缠绕式提升机多。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕,故应选右捻绳,目的是防止钢为右螺旋缠绕,故应选右捻绳,目的是防止钢丝绳松捻;丝绳松捻;多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损,一般选左、右捻各给容器导向装置造成磨损,一般选左、右捻各一半。一半。还应考虑如下因素:还应考虑如下因素:(1)(1)在井筒淋水大,水的酸碱度较高且处在井筒淋水大,水的酸碱度较高且处于出风井中的提升钢丝绳,因腐蚀严重,应选于出风井中的提升钢丝绳,因腐蚀严重,应选用镀锌钢丝绳;用镀锌钢丝绳;现在学习的是第17页,共
11、48页 (2)(2)以以磨损为主要损坏原因磨损为主要损坏原因时,如斜井提时,如斜井提升,采区上、下山运输等,升,采区上、下山运输等,应选用外层钢丝绳应选用外层钢丝绳较粗的钢丝绳较粗的钢丝绳。如。如6767,6(19)6(19)或三角股等;或三角股等;(3)(3)以以弯曲疲劳为主要损坏原因弯曲疲劳为主要损坏原因时,应优时,应优先先选用线接触选用线接触式或式或三角股三角股钢丝绳,如钢丝绳,如6T(25)6T(25);6W(19)6W(19)等;等;(4)(4)用于用于高温和有明火高温和有明火的地方,如煤矿矸的地方,如煤矿矸石山等,应选用石山等,应选用金属绳芯钢丝绳。金属绳芯钢丝绳。现在学习的是第1
12、8页,共48页 我国是按我国是按煤矿安全规程煤矿安全规程的规定来设的规定来设计的,其原则是:计的,其原则是:钢丝绳应按最大静载荷并钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定的安全系数来进行计算。考虑一定的安全系数来进行计算。安全系数安全系数是是指钢丝绳钢丝拉断力的总和与指钢丝绳钢丝拉断力的总和与钢丝绳的计算静拉力之比。钢丝绳的计算静拉力之比。但是应当注意,但是应当注意,安全系数并不代表钢丝安全系数并不代表钢丝绳真正具有的强度储备,只不过表示经过实绳真正具有的强度储备,只不过表示经过实践证明在此条件下钢丝绳可以安全运行。践证明在此条件下钢丝绳可以安全运行。第二节第二节 提升钢丝绳的选择计算提升钢丝绳的选择计
13、算现在学习的是第19页,共48页示意图中示意图中Hc钢丝绳悬垂长度,钢丝绳悬垂长度,mHc=Hj+HS+HZHj井架高度,井架高度,箕斗提升:箕斗提升:Hj=30-35m;罐笼提升:罐笼提升:Hj=15-25m;HS矿井深度,矿井深度,m;HZ装载高度,装载高度,箕斗提升:箕斗提升:HZ=18-25m;罐笼提升:罐笼提升:HZ=0一、单绳缠绕式提升钢丝绳计算一、单绳缠绕式提升钢丝绳计算(主井,无尾绳主井,无尾绳)HcHjHsHzA现在学习的是第20页,共48页由由立立井井单单绳绳缠缠绕绕式式提提升升系系统统示示意意图图可可以以看看出出,钢钢丝丝绳绳最最大大静静载载荷荷位位于于A点点,当当重重容
14、容器器位位于于井井底装载位置时,有底装载位置时,有Qmax式中:式中:QZ容器自重,容器自重,kg;Hc钢丝绳悬垂长度,钢丝绳悬垂长度,m Q一次提升量,一次提升量,kg;p钢丝绳每米重力,钢丝绳每米重力,N/m;(2-1)现在学习的是第21页,共48页钢丝绳的破断力应该是钢丝绳的抗拉强度钢丝绳的破断力应该是钢丝绳的抗拉强度 B(N/cm2)乘以钢丝绳断面积之和乘以钢丝绳断面积之和S0(cm2),根,根据据煤矿安全规程煤矿安全规程的规定:的规定:S0和和p之间的关系之间的关系:p=100 0 S0 N/m,0平均比重平均比重,近似取近似取 0=0.09N/cm3,0=,钢的比重钢的比重,=00
15、78N/cm3。(2-3)现在学习的是第22页,共48页 计算出钢丝绳每米重力计算出钢丝绳每米重力p后,可以从钢丝绳后,可以从钢丝绳规格表中选每米重力稍大于规格表中选每米重力稍大于p的钢丝绳,并的钢丝绳,并查出其全部钢丝的拉断力之和查出其全部钢丝的拉断力之和 Qd 验算是否验算是否满足安全系数要求满足安全系数要求 (由于由于p变大,变大,0不不一定是一定是0.09N/cm3)。(2-4)将将S0=p/100 0代入代入(2-3)式,得:式,得:现在学习的是第23页,共48页验算公式验算公式:Qd钢钢丝丝破破断断拉拉力力总总和和,N;查查钢钢丝丝绳绳规规格格表。表。如安全系数不满足,则要重选稍大
16、的钢丝绳或高如安全系数不满足,则要重选稍大的钢丝绳或高一级强度的钢丝绳一级强度的钢丝绳。(2-5)现在学习的是第24页,共48页h0容容器器卸卸载载位位置置到到天天轮轮中中心心线线位位置置,m;h1卸载高度卸载高度,m;Hj井架高度井架高度,m;H提升高度提升高度,m;H0尾绳最大悬垂长度,尾绳最大悬垂长度,H0=Hh+Hz+Hs+Hx m,Hh尾绳环高度尾绳环高度,m,Hh=Hg+1.5S;Hg 尾绳环高度尾绳环高度 S 两容器的中心距两容器的中心距二、多绳摩擦提升钢丝绳计算二、多绳摩擦提升钢丝绳计算HsHcHxHzHhH0 Hjh0 H AS现在学习的是第25页,共48页多绳摩擦提升主绳为
17、多绳摩擦提升主绳为n1根,钢丝绳每米重力为根,钢丝绳每米重力为p(N/m),每根绳承受终端载荷每根绳承受终端载荷(Q+Qz)/n1为为了了满满足足防防滑滑要要求求,多多绳绳摩摩擦擦提提升升有有n2根根尾尾绳绳,尾绳的每米重力为尾绳的每米重力为q N/m。根据根据主绳与尾绳每米重力的不同主绳与尾绳每米重力的不同,分,分等重尾绳等重尾绳n1p=n2q,重尾绳重尾绳n1pn2q,一一般般情情况况下下采采用用等等重重尾尾绳绳,重重尾尾绳绳也也有有应应用用,轻尾绳几乎没有使用的。轻尾绳几乎没有使用的。现在学习的是第26页,共48页验算公式:验算公式:等重尾绳等重尾绳计算公式:计算公式:现在学习的是第27
18、页,共48页重尾绳重尾绳(设主、尾绳每米总重力差为设主、尾绳每米总重力差为 =n2q-n1p)验算公式:验算公式:现在学习的是第28页,共48页三、斜井提升钢丝绳的计算三、斜井提升钢丝绳的计算 :L 图图2-7所示为斜井提升钢丝绳计算示意图所示为斜井提升钢丝绳计算示意图v对于斜井提升钢丝绳的计对于斜井提升钢丝绳的计算,算,只要考虑到井筒的倾只要考虑到井筒的倾角以及容器和钢丝绳沿斜角以及容器和钢丝绳沿斜井运行的阻力井运行的阻力,其他与单其他与单绳立井提升钢丝绳计算相绳立井提升钢丝绳计算相同同。现在学习的是第29页,共48页 最大静载荷,最大静载荷,计算公式计算公式 1容器运行阻力系数,可取容器运
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