1、机械工程系课程设计任务书07学年第一 学期07 年1月15日专业矿山机电班级04-2课程名称矿山固定机械设计题目立 井 箕 斗 提 升指导教师薛 风起止时间1.15-1.19周数一周设计地点系机房指导思想和目的:以已知设计资料,选定提升系统各部件,对其主要参数进行计算及选定,对有关部件进行安全性校验,对提升系统的运动学及动力力学进行计算,达到对提升系统进行合理的选型, 并达到对所学知识的使用和实践能力得到了提高,增强工程意识和素养,培养独立分析和解决问题能力目的。1.设计依据1 )矿井年产量An为90万吨.2 )年工作日br为300天,3 )每天净提升时间t=14h;4 )矿井开采最终水平,5
2、 )井深300m,6 )矿井服务年限79年,7 )提升方式为双箕斗提升,8 )卸栽水平至井口的高差Hx。9 )装载水平至井下运输水平的高差Hz2 .设计的主要内容1)计算选择提升容器 2)计算选择提升钢丝绳3)计算选择提升机 4)提升电动机的预选5)提升机和井筒相对位置的计算 6)运动学参数计算7)动力学参数计算 8)电动机功率的计算9)计算吨煤电耗设计设计进度和要求:第一天:借齐设计所需书籍,计算选择提升容器和选择提升钢丝绳;第二天:计算选择提升机,提升电动机的预选,提升机和井筒相对位置的计算.第三天:运动学参数计算,动力学参数计算.第四、五天:电动机功率的计算,计算吨煤电耗.编写计算说明书
3、,查漏补缺完成设计;主要参考书及参考资料:1.矿山固定机械手册 作者:严万生 煤炭工业出版社。1986年5月2.煤矿固定机械及运输设备作者:牛树仁 陈滋平 煤炭工业出版社,1998年10月教研室主任(签名) 系(部)主任(签名) 年 月 日 一、计算条件 1二、提升容器的选择 2三、提升钢丝绳的选择 2四、提升机选择 2五、提升电动机的选择 3六、提升机和井筒的相对位置 3八、速度图各参数的确定 3九、提升速度图计算 3十、提升动力学计算 3十一、电动机功率的验算 3十二、提升设备的电耗及效率 3十三、设备实际提升能力 3立井单绳罐笼提升一.计算条件:1.矿井年产量:A=90 t/a2.工作制
4、度 :年工作日数:br =300d ;日工作小时数t=14h 3.矿井最终水平深度:Hs=360m4.卸罐水平至井口高度:Hz=0m5.散煤密度:r=0.95 t/h;副井提升方式单层(绳)罐笼;井底没有煤气,定量6.自动装载;则其不均衡系数C取1.101.15m7.矿井电压等级:6kv8.矿井服务年限:80年二提升容器的选择1. 经验提升速度提升高度:经验提升速度:最大提升人员速度 :经验的一次循环提升时间Tj:由规定加速度a取0.75m/s2,爬行阶段附加时间u取5秒,停止时间取13s一次经验提升量Qj:因没有煤仓,不均衡系数C取1.15,因为一个水平提升,故富裕系数af选1.2。2. 选
5、择罐笼:根据表6-1选用GLGY-1.51/1型立井单绳提煤罐笼,其主要技术参数如下,罐笼名义货载质量1.5吨,罐笼质量,罐笼总高,罐笼有效容积一次实际提升量:所需一次提升时间:所需一次提升速度:三 提升钢丝绳选择1. 钢丝绳每米质量钢丝绳公称抗拉强度选用b=1666MPa,按煤矿安全规程规定安全系数为9,井架高度Hj暂取34.5m,由于提升量不大,且井较浅,可考虑选用普通圆股绳637型钢丝绳,钢丝绳密度0=9350kg/m3.2. 选择钢丝绳:按表6-8选用GB-1102-74-钢丝绳6(37)-I-光-右同、,其技术数据如下,钢丝绳有直径d=34.5毫米,最粗钢丝直径=1.6mm,钢丝绳每
6、米质量P=4.19KG/m,钢丝破断拉力总和=742840N。3 . 钢丝绳的验算安全系数:验算合格上述钢丝绳可用。四. 提升机选择1. 卷筒直径:(毫米)根据计算结果查表6-11,选用标准卷筒直径为3m对于主井提升可采用单层缠绕, 故选卷筒宽度1554mm.卷筒宽度B:.确定减速器传动比:按上面计算的=4.95m/s,在表612中选用相近的速度为4.5m/s则减速器传动比为20.。4. 选用提升机:查表611选用2JK2/20型矿井提升机,其主要数据如下:卷简直径为3m;卷简宽度为1.5m,最大静张力差127.4kN;最大静差力58.8kn;减速器传动比20;钢丝绳最大速度5m/s;机器旋转
7、部分的变位质量7905kg;两卷简中心距1132mm.5 .最大静张力验算:6. 最大静张力差验算: 故合适五. 提升台电动机的预选: 提升电动机的功率:矿井阻力系数k=1.2,提升速度V=4.5m/s;动力系数p=1.4,对于二级传动,传动效率电动机功率N可估算如下: 电动机转数: 选择电动机按N,n及电压等级,查表75选用YR10006/1180型三相异步电动机,其技术数据如下:额定功率1000KW,转速N0=989r/min,过负荷系数=2.27,转天轮力矩(GD)=4591.N. M,额定电压6KV。六. 提升机和井筒的相对位置 天轮直径D的确定:按及查表76选用TSG,其技术数如下:
8、名义直径D=3000mm,查表质量mt=781kg2. 井架高度:取井架高度为18m.3. 钢丝绳的出偏角和内偏角:单层缠绕,内、外偏角一律取14. 钢丝绳旋长两卷简间距离a为:a=两卷间中心距B=11321000=132(毫米) 按出偏角A=1计算最小旋长L七 、提升系统变位质量1.最大悬垂长度:全绳长:2.提升电动机变位质量提升系统的总变位质量八 、速度图各参数的确定1.提升机的实际速度:2.主加速度a1:查表7-8,ZHLR-115型减速器最大输出力矩,则:按电动机能力产生的最大加速度额定拖动力Fe为最大加速度最后确定主加速度为3.84 m/s23.提升减速度(采用自由滑行减速)暂取减速
9、阶段及爬行阶段的行程确定减速度为0.19 (m/s2)4.爬行阶段参数定量装载设备自动操作,爬行距离取九 、提升速度图计算1.主加速时间:主加速行程:2.减速阶段减速时间:减速行程:3. 爬行阶段:爬行时间:4. 抱闸停车阶段:抱闸停车时间: 行程:5. 等速阶段:行程:时间:一次循环提升时间:一次循环总时间:故合适十、提升动力学计算1.主加速阶段:主加速开始:主加速终了:2. 等速阶段等速开始:等速终了:3. 减速阶段:4.爬行阶段爬行开始:终了:5.抱闸停车阶段: 开始: 终了:绘制速度图及力图,如图2所示(P3)十一、电动机功率的验算1.按温生条件验算 等效时间: 等效力: 等效功率:2. 按过负荷条件验算: 因1.31.35故合适3. 按特殊力验算:特殊力 十二. 提升机设备的电耗及效率1. 力对提升时间的积分为:一次提升电耗:2. 提升设备的吨电耗:3. 一次提升的有益电耗:4. 提升设备效率十三 设备实际提升能力1. 年实际提升能力:万吨2. 实际富裕系数:参考文件:固定机械教科书 矿山固定机械设计手则 煤矿安全规程时间2007年1月.18日
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