礦用罐道鋼絲繩張力研究與應(yīng)用（2）
時(shí)間：2024-04-11 08:07:48 點(diǎn)擊數(shù)：
1.2 計(jì)算罐道繩剛性系數(shù)
根據(jù)文獻(xiàn) [10-11]，罐道繩張緊狀態(tài)和鋼絲繩自重影響剛性系數(shù),，繩長范圍內(nèi)的各點(diǎn)剛性系數(shù)均不同,，zui小剛性系數(shù)在罐道繩下端 (0.4～0.5) L 之間。zui小剛性系數(shù)
式中：L0 為罐道繩ji限懸垂長度,，m,；σB 為罐道繩的抗拉強(qiáng)度，N/m2,；m 為罐道繩的安全系數(shù),，取 m=6；ρ 為罐道繩的密度,，平均取 9 000 kg/m3,。
1.3 罐道繩剛性系數(shù)的影響因素 在容器上下 4 個(gè)約束點(diǎn)平面上，罐道繩的橫向剛度相同,；力臂越大的約束點(diǎn),，水平位移越大，其對(duì)容器的水平約束力越大,。它會(huì)使得容器產(chǎn)生一個(gè)繞 x 軸的水平轉(zhuǎn)矩,。當(dāng)容器在水平 y 軸上受外力 F 產(chǎn)生一個(gè)橫向位移 圖片時(shí)，其受力情況如圖2 所示,。
圖2 水平面內(nèi)容器的受力
圖中,，O 點(diǎn)為提升容器的質(zhì)心,；A1、A2,、A3,、A4表示罐耳在提升容器上的位置，A1,、A2 表示提升容器的外側(cè),，A3、A4 表示提升容器的內(nèi)側(cè),；wB1 和 wB2 表示罐耳在 z 軸方向到容器質(zhì)心的橫向水平距離,；ds(Ai)表示罐耳在 y 軸方向到容器質(zhì)心的橫向水平距離。
提升容器的罐耳在其中一個(gè)方向不對(duì)稱布置,，由于 4 根罐道繩底部張緊力相同,，在容器上下 4 個(gè)約束點(diǎn)平面上，罐道繩的橫向剛度相同,，其力臂越大的約束點(diǎn),，水平位移越大，它對(duì)容器的水平約束力越大,，使容器產(chǎn)生一個(gè)水平轉(zhuǎn)矩,。當(dāng)容器在水平 y 軸上受外力 F 作用，在罐耳 A1,、A2,、A3、A4 處產(chǎn)生的橫向位移依次為 wA1,、wA2,、wA3 和 wA4。罐耳 A1,、A2,、A3、A4 處的橫向力依次為
式中：kA1,、kA2,、kA3、kA4 為罐道繩在提升容器上側(cè)罐耳處的橫向剛度,。同理,，kB1、kB2,、kB3,、kB4 為罐道繩在提升容器下側(cè)罐耳處的橫向剛度。
提升容器受到的zui大轉(zhuǎn)矩
在深井下，kAi 的值與 kBi 的值差別很小,，
在橫向位移不變的情況下,，提升容器的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與罐道繩橫向剛度呈線性關(guān)系。當(dāng)容器在水平面內(nèi)達(dá)到受力平衡時(shí),，容器產(chǎn)生了一個(gè)扭轉(zhuǎn)角 θx,。Mmax越大，扭轉(zhuǎn)角 θ x 越大,，其扭轉(zhuǎn)引起在 y 軸的位移為wBi θx,。
要削弱轉(zhuǎn)矩的影響,，則需要調(diào)整罐道繩剛度,，盡可能使 Mmax 變小。定義剛度之間的協(xié)調(diào)比值
由于 wB1 >wB2,，可得 kA2+kA3＞kA1+kA4,。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第三百九十八條規(guī)定，需要滿足：
再根據(jù) kA2+kA3＞kA1+kA4,，因此 4 根罐道繩底部的zui小剛性系數(shù)需滿足 kA3＞kA2＞kA4＞kA1,。
