精品4716输电线路工程货运索道工作索工况计算浅析Word文档下载推荐.docx

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多跨单循环索道承载索牵引索返空索

概述：

本文以施工中应用较多的“多跨单循环索道”为研究对象，该型索道适用于最大载重量不超过2t，中间支架不超过7个，每跨跨度不超过600m，全长不超过3000m的远距离物料运输。

本文仅针对多跨索道中最不利载荷档的单件运输展开计算。

图1、多跨单循环索道运输现场布置示意图

1-始端地锚；

2-圆木支点；

3-索道牵引机；

4-承载索；

5-返空索；

6-牵引索；

7-运输货车；

8-支架；

9-滑车；

10-终端地锚

工作索工况计算：

多跨单循环索道工作索由承载索、牵引索、返空索组成。

承载索是在运输过程中承载货车及物重的钢丝绳。

一般采用同向捻“6×

7钢丝+1纤维芯”型钢丝绳，其公称抗拉强度按1670MPa计算，安全系数取2.7。

牵引索是牵引货车在承载索上运行的钢丝绳。

19钢丝+1纤维芯”型钢丝绳，公称抗拉强度仍为1670MPa，安全系数取4.5。

返空索是承载空载货车重力的钢丝绳，其材质与承载索完全相同，安全系数同样取2.7。

计算实例模型：

现有一段三跨单循环索道，如图2所示，AB段跨度为100m、高差为80m；

BC段跨度为400m、高差为100m；

CD段跨度为150m、高差为50m。

承载索取公称直径Φ20mm的钢丝绳，牵引索取Φ10mm的钢丝绳，返空索取Φ14mm的钢丝绳。

索道最大单件载重质量为600kg。

其工作索基本工况计算如下。

图2实例断面示意图

一、承载索

1、计算流程图

2、计算及校核

（1）求最大载荷时的计算载荷P计max

=

式中：

——冲击系数，取1.31；

——最大载荷重量，kN；

——货车载荷重量，kN；

——牵引索每米自重，kN/m；

——最大档跨度，m；

——高差角，度；

根据图2，有=0.25，可推导出cos=0.97，Ф10牵引索的自重为3.62*10-3kN/m,最大载重质量为600kg，即5.88kN，货车自重3kg，即0.03kN，于是有：

（2）求无载荷时最大档的水平张力Ta

——中央弛度比，取0.05；

Ф20承载索的自重为13.72*10-3kN/m，于是有：

（3）求最大载荷时最大档的水平张力Tb

利用如下状态方程求解:

——承载索截面积，cm2；

——承载索弹性模数，kN/cm2；

由于承载索选用公称强度为1670MPa的钢丝绳，可知=167kN/cm2，Ф20钢丝绳截面积为3.14cm2，于是有：

=24.54kN

（4）求最大载荷时各支架支点处最大张力Tmax

最大载荷时，各支架支点处张力为：

——承载索第i支支架支撑点到最大档低侧支架支撑点的高差，第i支支架较最大档低侧支架高度高时取正值，反之取负值；

于是有：

（按照本例，第1支支架即为最大档低侧支架，因此高差为0）

经比较，

（5）承载索强度校核

根据公式校核

——承载索额定破断拉力，kN；

——承载索安全系数，取2.7；

承载索选用公称强度1670MPa、公称直径Ф20钢丝绳，其额定破断拉力为221kN，于是有：

8.06>

2.7，强度合格。

即承载索选取Ф20钢丝绳满足各项受力要求。

二、牵引索

（1）求牵引载荷重量P牵

（2）求最大载荷个数N

（结果舍尾取整）

已知,可得；

可得；

，所以最大载荷数为1。

（3）求牵引力T牵

由图2可知，最大，为0.63，于是有：

（4）求摩擦阻力T摩

——摩擦系数，取0.05；

由图2可知，最小，为0.78，于是有：

（5）求无载荷时水平张力T张

（6）求最大牵引力Tmax

（7）牵引索强度校核

根据公式校核，式中：

——牵引索额定破断拉力，kN；

——牵引索安全系数，取4.5；

牵引索选用公称强度1670MPa、公称直径Ф10钢丝绳，其额定破断拉力为55.1kN，于是有：

>

4.5，强度合格。

即牵引索选取Ф10钢丝绳满足各项受力要求。

三、返空索

返空索的计算及校核过程同承载索基本相同，限于篇幅，不再赘述。

结论：

在实际的施工中，现场技术员应根据具体工况条件进行计算，不应依赖以往经验冒然施工。

通过科学地计算及校核，能够保证索道在运输过程中的安全、稳定运行，对物料的有效运输提供了坚实的保障，为确保工程进度起到了积极的促进作用。