煤矿架空乘人装置钢丝绳下垂量计算分析

煤矿架空乘人装置钢丝绳下垂量计算分析

摘要 本文针对煤矿架空乘人装置实际使用中控制钢丝绳的下垂量进行了分析研究,提出了一些较有意义的结论,以期为设计、安装及运行维护人员提供参考。

关键词 煤矿架空乘人装置;钢丝绳;下垂量

0 引言

煤矿架空乘人装置的正常运行,需要对系统预张紧,通常计算预张紧力只是从牵引力角度考虑而没有考虑钢丝绳下垂量,而下垂量过大会增大钢丝绳在托绳轮处的折角从而加大了托绳轮的径向载荷,减少了轮衬使用寿命,下垂量太小,又会使钢丝绳张力过大,给设备的使用调试增加困难,同时也会影响钢丝绳、驱动轮衬等各组件的使用寿命。有效控制钢丝绳下垂量是煤矿架空乘人装置正常运行不可忽视的问题。

1 基本假设

推导钢丝绳的计算理论,通常采用下列基本假设:

1)钢丝绳是理想柔性的,即不能受压,也不能抗弯;

2)钢丝绳的材料符合虎克定律。

2 钢丝绳平衡方程

承受两个方向任意分布载荷和作用的一根钢丝绳,钢丝绳的曲线形状可由方程代表,由于钢丝绳是理想柔性的,钢丝绳的张力T只能沿钢丝绳的切线方向作用。设某点钢丝绳张力的水平分力为H,则它的垂直分力为。

根据平衡条件有:

方程(1-1)和(1-2)就是钢丝绳的基本平衡微分方程,qx为钢丝绳的水平载荷,qz为钢丝绳的垂直载荷,实际使用中,钢丝绳主要承受垂直荷载的作用。所以,

当qx=0时,

方程(1-1)可得H=常量, (1-3)

方程(1-2)可得