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1、 中南林业科技大学工程索道课程设计说明书（第 组）学生姓名： 学 号：学生姓名： 学 号：学生姓名： 学 号：学生姓名： 学 号：学生姓名： 学 号： 专业年级： 2008级森林工程 题 目： 单线循环吊椅式客运索道的设计 指导教师：设计时间：2011年6月28号组内安排：-：1给定参数 2.运载索计算 3 惯性力计算-：4 钢丝绳安全系数验算 5驱动机功率确定 13 小结-：6 线路设备选择 7运载索各跨张力计算12运载索耐久性验算-：8.拉紧装置行程计算 9各跨挠度计算-：10.各跨悬索曲线长度计算 11线路各支架的技术参数计算1. 给定参数 （1） 线路参数全线路水平长度（m）：L= 全
2、线路斜长（m）：L=全线路高度（m）：H= 设计支架个数（个）：I=运载索设计速度（m/s）：V= 设计运输能力（人/h）：单侧N各跨水平距离（m）：l= ，l= ，l= ，l=各跨长度（m）：l= ，l= ，l= ，l=各跨弦倾角（）：= ，= ，= ，=各跨高差（m）：h= ，h= ，h= ，h=（2） 吊椅参数 单个吊椅重力（N）：W= 载人后单个吊椅重力（N）：W=空吊椅受风面积（m）：A= 重吊椅受风面积（m）：A=单位平面受风载荷（MPa）：P= 单位吊架杆受风载荷（MPa）：P=2. 运载索计算综合考虑风力的影响，空车侧、重车侧运载索单位长度负荷分别为： NmNm2.1 运载索初
3、张力计算由，7.8（取滑轮组倍率a=4）,可知 N，由选定的参数可以知道：7.8=7.8x247.2=1928.16满足要求。 由G2a=2x370004=18500 N，取G=19200 N。211 当重锤静止时，运载索初张力的计算=4G，所以重锤的质量符合要求。2.1.2 当重锤下降时的运载索初张力的计算（取滚动轴承）由阻力系数公式：f=求得0.003523 19132.36 N,故重锤符合要求。2.1.3 当重锤上升时运载索初张力的计算19267.6 N19416.91 N ,重锤符合要求,确定G=19200 N2.2 确定下站从动轮处运载索张力， =0.002905解得 所以2.3 各
4、种状态下，上站驱动轮处运载索张力计算2.3.1 重吊椅上行，空吊椅下行入侧：68670.22 N （）出侧：61825.52 N2.3.2 空吊椅上行，重吊椅下行入侧：出侧：68209.76 N2.3.3 重吊椅上行，重吊椅下行入侧：68670.22 N 出侧：2.3.4 空吊椅上行，空吊椅下行入侧： 出侧：3.惯性力计算惯性力计算的目的是考虑运载索安全性检验时，运载索最大张力需要考虑增加运载索的最大惯性力，即（1） *基础资料起动、制动时的平均加速度（m/s）：a 重力加速度（m/s）：g索道转动部分的重量（包括驱动机的转动部分、尾部拉紧装置的滑轮、线路托索轮和站内导向轮）：G电动机变位重量
5、 G1 =(G1D12)i2/D12联轴节变位重量 G2 =(G2D22 )i2/ D22式中 D1、D2电动机和联轴节各自的飞轮直径； G1、G2电动机和联轴节各自的飞轮自重； i 电动机的传动比。电动机和联轴节，并计及减速器的变位重量之和G3=1.3(G1+ G2)(2)线路重侧、空侧惯性力PZ、PK的计算PZ= QzL0/g+0.06G+ G3/ga; PK=QkL0/g+0.06G+ G3/ga (3-6)4.钢丝绳安全系数验算（1）运载索1）弯曲应力b1与张应力k1(MPa) b1=1/E1Dq k1=（T入1+PZ）/F12)安全系数纯张应力时 n1=b1/ k15综合应力时 n2
6、=b1/( b1+k1)4 (3-7)以上式中E1运载索的弹性模量(MPa)； 1运载索表面钢丝直径（mm）； Dq驱动轮直径（mm）； b1运载索的公称抗拉强度(MPa)。（2）拉紧索1）弯曲应力b2张应力k2 (MPa) b2 =2 /E2Dl k2=Tc4/F22）安全系数纯张应力时 n3=b2/ k 25.5综合应力时 n4=b2/( b2+k2)4 (3-8)以上式中 F2拉紧索的有效断面积（mm2）； E2拉紧弹性模量(MPa)； 2拉紧索表面钢丝直径（mm）； Dl拉紧轮直径（mm）； b2拉紧索的公称抗拉强度(MPa)。5.驱动机功率确定根据各种运行状态所求的功率值，确定交流电
7、动机型号，求出现最大功率时的运行状态。运载索通过驱动轮阻力损失t为 t 式中驱动轮入侧运载索张力（）；t驱动轮出侧运载索张力（）。各种状态下与t的计算公式，见表。运行状态正常运行启动制动TTTtTt重上轻下空上重下重上重下空上空下驱动轮圆周力P为 PTt+t电动机功率 NKPV/式中 电动机的传动效率，常取0.95；K备用系数，常取K1.2 驱动机防滑验算为 T/t式中 附着安全系数,启动或制动时1.25;e自然对数底;驱动轮上钢索有效缠绕圈数的包角,一般=180度;u钢索与驱动轮间的摩擦系数,无衬0.11-0.13,皮革衬,木衬0.16,橡皮衬,塑料衬0.20。将种状态下的正常运行,启动制动
8、时的T与t值一一代入式(3-9),式(3-10)计算,可得客运索道运行的最大功率和最大负功率,据此选取所需的电动机。在运载索运行的最大功率和最大负功率，据此选取所需的电动机。在运载索运行的4种状态中，以重上空下最不利状态，因此在确定单线循环吊椅式客运索道的电动机功率时，只需要算出重上空下状态时的电动机输出功率，其余运行状态的电动机输出功率都比重上空下运行状态小。以下在不考虑风荷载的情况下，对这一结论加以证明。1） 当处于空上空下状态时，上行的自重作用力方向与运行方向相反 ，电动机对上行侧的自重作用输出功率为，下行侧自重作用力方向与运行方向相同 ，电动机的输出功率为，因此电动机的输出总功率。2）
9、 当处于空上重相状态时，驱动机对空车的自重作用输出功率为，重车侧荷式作用力及自重方向与运行方向相同，通过运载索作用可把动力传递到驱动机，即可以加到原动机的驱动力中，设回收功率为（）,此时电动机输出功率，所以 。（4）当处于重上空下状态时，上行侧载荷作用力及自重方向与运行方向相反，电动机输出功率为（，） ，对下行侧的自重作用输出功率为 ，因此电动机输出总功率 ，所以。综上所述，即处于空上重下状态时驱动机输出功率值为最小且做负功，起动力回收作用；处于重上空下状态时，驱动机输出功率值为最大，故最不利的运行状态为重上空下。6.线路设备选择（1）钢丝绳类型的确定通过张力计算及安全系数的验算，可确定出所需
10、运载索和拉紧索的型号。运载索应选用625FI或636WS等线接触的顺绕钢丝绳；在腐蚀环境中工作的运载索，应采用镀锌钢丝绳；运载所采用重锤拉紧，拉拉紧索宜采用4绳拉紧方式，并设置调节重锤的电动或手动绞车；拉紧索应选用625FI或819等线接触的顺绕钢丝绳，拉紧索导向轮的绳槽内应设耐磨衬垫。运载索、拉紧索的公称抗拉强度分别取1870MPa、1960MPa。（2）驱动机型号的选用一般采用单槽卧式，绳槽应设耐磨衬垫；驱动装置应设主原动机和备用原动机，主原动机应为电动机，备用原动机应为内燃机或电动机。备用原动机工作室，索道应具有与0.30.5m/s检修速度相近的运行速度。驱动装置应设2套不同结构的制动器
11、，其中工作制动器设在高速轴上，安全制动器设在驱动轮上。拖牵索道和不会到转的索道，可仅设工作制动器。当空车上行、中车下行时，工作制动器的平均制动减速度，不得小于0.3m/s；当重车上行、空车下行时，工作制动器的平均制动减速度，不得大于1.5m/s。否则，工作制动器应采用制动力控制、制动力调节或分级制动的方式。群动轮直径按不小于运载索直径的100倍，祸不小于运载索表层钢丝直径的1000倍选取。（3）拉紧装置的选择拉紧索水平放置便于吊椅迂回，其直径选取条件与驱动轮相同；平衡锤常采用单锤悬挂式，其质量按初张力计算与验算的结果选取；拉紧索导向轮（滑轮）的直径按不小于拉紧索直径的40倍，或不小于拉紧索表层
12、钢丝绳直径的6000倍选取。（4）线路托（压）索轮的选择索轮的轮槽内设耐磨衬垫，索轮直径D为运载索直径的1215倍以上。每个有衬托索轮的允许径向载荷P(N)为P=pdD式中 p耐磨衬垫的比压（MPa），p=0.20.5，由所选用衬垫的耐磨性确定； D-托索轮衬垫绳槽底部的直径（mm）。（5）吊椅的选择吊椅的选择由吊杆或吊架的高度在最大坡度纵、横向摆动35%时，吊椅的顶篷、座椅或乘客伸出手的手部，不得接触运载索或支架的任何部位的条件确定。座椅的有效宽度，单人吊椅不得小于500mm；双人吊椅不得小于950mm；3人吊椅不得小于1380mm；4人吊椅不得小于1800mm。吊椅座面和靠背应向后倾斜。吊椅应设活动式安全扶手与踏板，安全扶手与踏板应联动，便于乘客上、下车。7运载索各跨张力的计算对重上空下最不利运行状态（电动机耗用功率为最大者）进行具体分析，求出线路两侧各支架处张力和各跨平均张力，为后述各步骤设计计算提供数据。（1） 重车侧上行时各跨运载索张力（N）Tn=Tn-1+Qzhn+QZlonf3 (n=1,2,3,I+1) T0=T1下站紧边拉力由公
