【摘要】：深井提升鋼絲繩的疲勞和安全性問(wèn)題直接關(guān)系著提升系統(tǒng)的可靠性,現(xiàn)在許多礦井的開(kāi)采深度已經(jīng)達(dá)到千米級(jí)別,但是鋼絲繩的實(shí)際使用時(shí)間在許多礦井反饋顯示都遠(yuǎn)小于《規(guī)程》要求的時(shí)間,經(jīng)常出現(xiàn)提前破壞不得不更換鋼絲繩的情形,這也給礦井生產(chǎn)帶來(lái)困擾,所以研究深井提升鋼絲繩的疲勞和安全性問(wèn)題,可以為解決深井提升鋼絲繩的使用時(shí)間短的問(wèn)題提供建議和指導(dǎo)。本文以多繩摩擦提升系統(tǒng)為研究對(duì)象,首先計(jì)算了立井提升系統(tǒng)中提升鋼絲繩的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算方法,然后分別對(duì)兩個(gè)提升高度具有典型意義的礦井的應(yīng)力作了數(shù)值計(jì)算。同時(shí)為了得到較為準(zhǔn)確的鋼絲繩的交變應(yīng)力結(jié)果,對(duì)礦井的不同工況條件下的交變應(yīng)力作了分析計(jì)算,得到在勻速工況下的到的交變應(yīng)力的幅值范圍是大于實(shí)際工況的應(yīng)力幅值范圍,所以它的結(jié)果可以代替實(shí)際工況來(lái)作應(yīng)力分析。在應(yīng)力分析的基礎(chǔ)上,對(duì)提升鋼絲繩作應(yīng)力疲勞分析,疲勞分析的過(guò)程分為危險(xiǎn)點(diǎn)的確定和交變應(yīng)力的幅值對(duì)疲勞壽命的影響。分析的結(jié)果顯示,在深井提升系統(tǒng)中,鋼絲繩的疲勞壽命較短,基本在半年到一年左右,而淺井的鋼絲繩能滿足設(shè)計(jì)要求的使用壽命;同時(shí)交變應(yīng)力的幅值大小也會(huì)影響鋼絲繩的疲勞壽命,當(dāng)應(yīng)力幅值越大,鋼絲繩疲勞壽命降低的越快;為讓深井提升鋼絲繩的使用時(shí)間更長(zhǎng),采取降低提升容器載重的辦法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)深井提升鋼絲繩的使用時(shí)間的延長(zhǎng)。提升鋼絲繩的安全性問(wèn)題一直是鋼絲繩的設(shè)計(jì)選型的關(guān)注問(wèn)題,我國(guó)傳統(tǒng)的鋼絲繩的選型上的安全系數(shù)的計(jì)算方法被普遍認(rèn)為偏大,因此對(duì)國(guó)內(nèi)和歐盟的鋼絲繩的選型設(shè)計(jì)的方法作了分析,得出《規(guī)程》中的安全系數(shù)存在很大的余量區(qū)間,國(guó)外在鋼絲繩的選型上主要是考慮鋼絲繩的性能和使用的工況來(lái)選擇,而不是采用傳統(tǒng)的安全系數(shù)方法來(lái)選型。所以借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)提出新安全系數(shù)取值計(jì)算方法。
[Abstract]:The fatigue and safety problems of deep shaft hoisting rope are directly related to the reliability of the hoisting system. Now the mining depth of many mines has reached the kilometer level. However, the actual service time of the wire rope in many mines is much less than the time required by the regulations, and it often occurs that the wire rope has to be replaced in advance of the damage, which also brings trouble to the mine production. Therefore, the research on the fatigue and safety of deep shaft hoisting rope can provide advice and guidance for solving the problem of short service time of deep shaft hoisting wire rope. In this paper, the multi-rope friction hoisting system is taken as the research object. Firstly, the stress calculation method of several key points of hoisting wire rope in shaft hoisting system is calculated. Then the stresses of two typical hoisting heights are numerically calculated. At the same time, in order to get more accurate results of alternating stress of wire rope, the alternating stress of mine under different working conditions is analyzed and calculated. It is obtained that the amplitude range of the alternating stress under uniform working condition is larger than that of the actual condition, so its result can replace the actual working condition for the stress analysis. On the basis of stress analysis, the stress fatigue analysis of hoisting wire rope is carried out. The process of fatigue analysis is divided into the determination of dangerous point and the influence of the amplitude of alternating stress on fatigue life. The analysis results show that the fatigue life of wire rope is short, which is about half a year or so in deep shaft hoisting system, while the service life of shallow well wire rope can meet the design requirement. At the same time, the amplitude of alternating stress will also affect the fatigue life of wire rope. The larger the stress amplitude is, the faster the fatigue life of wire rope will be reduced. In order to prolong the service time of deep shaft hoisting wire rope, the method of reducing the load of lifting vessel is adopted to prolong the use time of deep well hoisting wire rope. The safety problem of lifting wire rope has always been the concern of the design and selection of wire rope. The traditional calculation method of safety factor on the selection of wire rope in our country is generally considered to be too large. Therefore, the selection and design method of steel wire rope in China and the European Union is analyzed, and it is concluded that there is a very large margin in the safety factor in the Code. In foreign countries, the selection of wire rope is mainly based on the performance of wire rope and the operating conditions, rather than the traditional method of safety factor. Therefore, a new calculation method of safety factor is put forward based on the experience of foreign countries.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD532

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本文編號(hào)：2405496