第五章矿井提升运动学及动力学第一节提升容器的运动规律由于没有卸载曲轨的限制，所以就不需要初加速阶段了，开始就以a1的加速度加速，在接近井口时，也应有低速爬行阶段，以便于操作，并能准确性。罐笼提升速度图为五阶段速度图。第二节提升系统的动力学1、电动机作用在滚筒上的拖动力矩MM=FR……………（1）式中：F——电动机作用于滚筒圆周上的拖动力。R——滚筒的直径。摩擦阻力包括：罐耳和罐边主生的摩擦阻力;容器和风的迎面阻力及侧面阻力；天轮、主轴与轴承的摩擦阻力；减速器齿轮的摩擦阻力。这些阻力的共同点：永远阻碍运动的，且是变化的，计算困难。这些力与Q，惯性相比很小，所以一般认为是不变的，并且用提升量百分比表示。参与运动的各部件各自都有惯性力,都可折算到滚筒边上,举例如下：1）、煤重Q及两个容器Qz的惯性力矩MdQzMdQz=[（Q+Qz)a+Qza]R=(Q+2Qz)aR又∵a=Rε2∴MdQz=（Q+2Qz)R2ε2令：(Q+2Qz)=mQz——有益载荷和容器的变位质量。∴MdQz=MQzR2ε2Mdj=Jdε1(Jdε1方向与电动机行方向相反)电动机规格表中，厂家给出的是电动机飞轮转矩，即是：〔GD2〕dJd=〔GD2〕d/4(转动惯量与飞轮转矩的关系)Mdj=〔GD2〕dε1/4将其换算到滚筒圆周上。Mdj'=Mdjr2/r1=〔GD2〕dε1/4×r2/r1又∵ε1=r2ε2/r1∴Mdj'=〔GD2〕dε2/4×(r2/r1)2=〔GD2〕dε2i2/4=〔GD2〕dR2ε2i2/D2提升系统的变位质量：m=∑mi则整个提升系统的惯性矩：md=mR2ε2所以ε2=a/Rmd=mRa……………（4）M包括提升系统中所有运动部分，因深度指示器，测速发电机转子，折算到滚筒上的值很小，可忽略。由（4）式可看出：系统的惯性矩与整个系统的变位质量，加、减速度及滚筒的半径有关。它的方向与加速度的方向相反。∴FR=〔Q-（q-p）（H-2x）〕gR+ζQgR+mRa∴F=〔（1+ζ）Q-(q-p)(H-2x)〕g+ma令1+ζ=K——矿井阻力系数：箕斗K=1.25罐笼K=1.2则动力方程为：F=〔KQ-(q-p)(Ht-2x)〕g+ma静阻力Fj=〔KQ-(q-p)(H-2x)〕g（N）(1)当q=0，静力不平衡提升系统。一般由于浅井(我国多见)Fj=〔KQ+P(H-2x）〕gFj是一条向下倾斜的直线,Fj随位移的不同而变化.解决的办法：挂尾绳，PH/KQ=0.6时，挂尾绳经验：①当不挂比挂Pe高15％以上，η低10％以上挂尾绳。②罐笼提升高度＞400m箕斗提升高度＞600m挂尾绳。挂尾绳产生的缺点：（1）欠勾绳和连接装置→初期投资大。（2）换尾绳子，维修→运转费高。（3）不可用于多水平。（4）m↑→主绳负荷大，且承受变动负荷。是否挂尾绳原则：增加尾绳后使Pe减小，经济效益大于附加投资。（a）加速时电动机的出力：（提升开始瞬间x=0）F1=[KQ-(q-P)Hg]+ma1，尾绳帮助电动机提升。b）减速时：（当x≈H）F3=〔KQ-（q-P）H〕g+ma3电动机还要提尾绳。由上讨论可知，在整个提升过程中，由于尾绳作用，电机出力较均匀。加尾绳，一般用于摩擦提升，并且常用等重尾绳提升系统。六、动力方程的应用1）利用动力方程作力图2）利用动力方程研究提升过程中，运动系统的变化规律。第三节提升系统变位质量计算比如作直线运动的部分：2、分散在各个轴上的变位质量计算式中：Q——有益载荷变位质量；Qz——容器变位质量；2PLp——两条提升钢丝绳的变位质量。Lp=Hc+Ly+Lx+3πD+n'πDqLq——尾绳的变位质量；Lq=H+2HhHh——尾绳环高，一般取15m。mt——天轮变位质量；mj——提升机参与运动部分的变位质量，包括减速器齿轮。预选电动机必须满足三个条件：1）估标功率的要求；2）同步转速的要求；3）定子电压要求。1、电动机功率的估算：按经常提升的静载荷和最大提升速度，并考虑一定的动力系数进行计算。1）当P'≤2000kw选用交流电动机；P'＜1000kw采用单电机拖动；1000kw≤P‘≤2000kw采用双电机拖动；可以改善减速器轴受力2）当P＞2000kw，采用直流电机拖动。3、电动机转速的确定第四节速度图及其计算满足《规程》的规定和不增加电机容量的条件下，应充分发挥电动机和减速器的能力，使a1增大。1）《规程》规定：竖井提人a1≤0.75m/s2，斜井提人a1≤0.5m/s2。竖井提升物料《规程》没规定，但为了防止动应力过大，计算时取a1≤1.2m/s2，斜井取a1≤0.7m/s2。2）按减速器允许的传动力矩确定a1电