井架安装计算书

10何庄煤矿副井井架计算及工具选用一、斜架提升计算：1、斜架计算重量G ：计斜斜架自重Q ’=1T+1H+2T+2H+3T+3H+4T+4H+5T+9T+9H=6656kg斜斜架各构件材料总Q1.03——焊条重量

斜

’＝1.03×66506＝68501kg；斜起重吊索计重q=3000k；3K=1.1;1不平衡系数K=1.12则斜架计算重量G =KKQ+〕计斜 1 2=1.1.×68501+300〕=86516kg2、主斜架重心计算：〔、将11H记作GG=1.012193.12559k；L=571；1x 1x 1〔、将22H记作GG=1.024356.25087k；L=1623；2x 2x 2〔、将33H记作GG=1.018507.19063k；L=2414；3x 3x 3〔、将44H记作GG=1.06569.6766k；L=2958；4x 4x 4〔、将5T 记作GG=1.02988.3078k； L=919；5x 5x 5〔、将99H记作GG=1.01819.1948k；L=3010；6x 6x 6各段重量与计算重心见下表及图代号G1xG2xG3xG4xG5xG6xGix重量12559250871906367663078194868501重心位置571016235241452958291933010017903重心位置：L o斜 ix i ix12559×5701+25087×16235+19063×24145+6766×29582=————————————————————————12559+25087+19036+6766+3078×9193+1948×3010=17903mm+3078+1948°3007202117903°30072021179032510026057012009087别固定在主斜架两侧距底脚25.10米处；B中心连线靠近井筒侧1.2米处；

图1-1斜架提升最大受力位置图C2827.10米处；D、最大提升力按斜架除底脚外全部提起且刚离地面时计算；动定滑轮连线与主斜架夹角γ为：27.1－1.1γ=tg-1 =46.666o25.1－0.571-7，则由力系平衡原理得滑轮组受力：×(L －0.26)计斜 斜G ×(LT= 计斜

－0.26)斜sinγ×24.53＋cosγ×0.85486516×〔17.903－0.26〕=Sin46.666×24.53＋cos46.666×0.854=82829㎏主斜架铰链受力：F =√〔G Tsin46.666〕2＋〔Tcos46.666〕2/2主铰 计斜－=31309㎏1200桅杆中心线570260630151200桅杆中心线570260630150830+0.3m1+0.000m890距井筒中心9087mm8-714支，斜架每侧钢性吊耳上各挂一个H50×3D滑轮，中部挂滑轮。桅杆头部主吊耳上挂H50×3D滑轮2个，H20×1D1-4，双头提升，

图1-2斜架提升最大受力位置铰链放大图10吨稳车上。ααF07202Tγ31570260G179032510058图1-3斜架提升最大受力分析图(1－η)T/2 41415(1－0.96)跑绳受力：S’=—————==6943kgη(η) 0.9(0.97)稳车出绳受力：S=KS’=1.04×6943=7221kg式中：n7；η0.96；k1.04;20吨桅杆50吨20吨20吨50吨20吨50吨20吨主斜架20吨桅杆50吨20吨20吨50吨20吨50吨20吨主斜架800R=58050kg。S安全系数：k=RC/S=58050×S0.82/7221=6.59＞6式中：C—钢丝绳换算系数，取0.82平衡轮受力：T =2T’/n=2×82829/14=11833kg平(S’+K×T

1-4斜架提升钢丝绳穿绕示意图/2)平每个动滑轮受力：T ＝6×———————动 2(6943+1.04×11833/2)＝6×——————————=39288kg24、每组定滑轮受力计算及滑轮校验：组受力P为：P=T2+〔2S〕2+2×T×〔2S〕×cosα1/2

°°cos43.334o〕1/2=93858kg

14442×θαT2S每个H50 3DθαT2S×P =n×(S’+K2T /2)/2定轮 平=6×(6943+1.04×11833/2)/2=39288gH20×1D滑轮受力：PH20=2S=14442kg

1-5定滑轮受力分析图P导轮=2Scos4=7220.707=10210kg定滑轮固定绑绳与桅杆夹角θ为：Tsinα 82829×sin43.334oθ=tg-1—————=tg-1———————————=37.273oTcosα+2s 82829×cos43.334o+14442式中：α—动滑轮受力方向与垂线的夹角=90o-γ=43.334o5、每组主牵绳受力计算及材料选用：每组定滑轮受力P=93858kθ=37.2727.10.530o，桅杆受力分析见1-5，则：Psinθ27.1+Pcs0.5=Fcos0L+Fsin30.5Psinθ×27.1+Pcoθs×0.5F=———————————=64401kgcos328+sin30.5即：每组主牵绳受力F =3000+64401=67401kgmax68－7161-6滑轮组，则每支绳受力：S=F /n=67401/16=4213kgmax平衡滑轮受力：P =2×S=2×4213=8426kg平轮H32×3D滑轮受力：P ＝6×S=6×4213＝25278kg32×36×37+1-Φ26-170交右钢丝绳，800米，破断拉力R=42650kg。S安全系数：

桅杆32吨20吨 20吨20吨32吨 32吨1-6主牵钢丝绳穿绕示意图k=C×RS

/S=42650×0.82/4213=8.3＞3.5式中：C0.826、侧牵绳受力及选用：

TPTP°30G25o状态时计算受力。1-11，由力系平衡原理得：cos(3+2)L+sin(3+2)=Psin2-Pcos0.5+GsinL/-Gcos0.5Psin2L+Pcos0.5+GsinL/2+Gcos50.5T=——————————————————————cos(3+2)L+sin(3+2)(0.5+0.5)62sin2-0.cos2+11sin2-10.cos2O=———————————————————————28cos5+sin5O=7.282吨吨;L28米G10吨侧牵绳选用6 19+1-Φ21.5-170钢丝绳共4根破断拉力为R=29800Skg，双绳牵引，安全系数K=××R/T=2 0.829800/7282=693.5S二、立架提升计算：1、立架计算重量G ：计立立架自重：Q 立立架各构件材料总重Q =1.0Q ＝1.032095＝21579k；立 立1.03——焊条重量起重吊索计重q=3000k；3K=1.1;1不平衡系数K=1.12则斜架计算重量G =KKQ+〕计立 1 2=1.1.×21579+300〕=29741kg2、立架提升动滑轮最〔参见立架提升最大受力位置及受力分析2-1〕条件：A、斜架提升超20；BC、定滑轮固定在距斜30.5米处；

TFφFφ20φ 91G计斜70312009087FT°30T07202G计斜5031200890D、最大提升力按立架全部提起且刚离地面时计算；。计立提升力S计算及工具选用：

32吨43-2滑轮组，有效5H32×3D滑轮。立架顶部每侧挂H32×2D2个。钢丝绳穿绕方法见图2-2，分别通过斜架顶部引至两台10吨稳车上。(1－η)T/2 14871(1－0.96)

32吨2-2立架滑轮穿绕图跑绳受力：S=—————==3356kgη(η) 0.9(0.95)式中：n5；η0.96；提升绳选用6×37+1-Φ24-170钢丝绳，长度400米，破断拉力R=35800kg。S安全系数：k=R×C/S=35800×0.82/3356=8.7＞6S式中：C0.82

＝T/2=14871kg动3、每个定滑轮受力计算：P =n×(S+T /10)/2=5×(3356+1.04×7435/2)/2=15825kg定轮 平4〔2-1〕斜架共受四个力作用：T－立架对斜架拉力；F－桅杆对斜架拉力；G －斜架计算重量；计斜R－铰链对斜架的作用力。φ＝tan-1[(25.1×cos71.80－1.2)/(27.1－0.3－25.1×sin71.8)]2＝660φ＝71.8－φ＝71.8－66＝5.801 2由力系平衡原来得：Fcos5.80×25.1＝T×9.087＋G ×17.903×cos71.80计斜F＝(T×9.087＋G ×17.903×cos71.80)/(cos5.80×25.1)计斜＝(29741×9.807＋86516×17.903×cos71.80)/(cos5.80×25.1)＝31053kg力远远小于提升斜架时定滑轮受力P，所以提升斜架时选用的机具仍能满足提升立架用。三、铰链受力计算和校验：1、铰链最大受力位置是在将立架全部提起时：R＝Fsinφ＝31053×sin66＝28368kgx 2R＝T＋G －Fcos660＝86516＋29741－31053×cos660y 计斜＝103627kgR’＝(R

2＋R2)1/2＝107440kgx y每个铰链最大受力：R＝R’/2＝53720kg2、铰链选择计算：铰链选用见图HNMA-2023-11-02；HNMA-2023-11-03；铰链计算：略四、桅杆受力计算及校验：1、底部正压力=吊装载荷正压力+主侧牵绳正压力+自重+跑绳压力N=Pcoθ+F sin30+15sin3+G +2Sd max =9385cos37.27O+6740sin30+7500+100006943=139775kg2、中部压力：N=N-G /2=13977-55000=134775kgz d 3、中部弯矩：则：M=P(27.1-L/2)sinθ+0.5cosθ+2S×0.5-F (L/2)cos30O+0.5sin30O〕z max=93858(27.1-28/2)sin37.273O+0.5cos37.273O〕+2×6943×0.5-67401(28/2)cos30O+0.5sin30O〕=4513090×cm4、桅杆校验：4-1桅杆端面图：y000056.54006600600y00450045.5041204400400y4-1桅杆断面图立柱角钢为∟160×160×16；斜撑角钢为∟75×75×8；桅杆中间截面为120120308080厚钢板补强。查有关资料知：立柱截面积F=49.067cm2；惯性矩J=1175.08cm4；o形心距Z=4.55cm。斜撑截面积F =11.503cm2则：o 斜、惯性力矩：J =mJ+F(a

)2〕=41175.08+49.067(120/2–4.55)2〕max o max o=608166J L=40米。min o、抗弯截面系数〔中连续面：Jmax 2×608166W =———=—————=10136.1cm3max

a /2 120max、中断面惯性半径：ρ max

/4F/2=55.67cmmax、长细比：λ=L o

=2800/55.67=50.296max换算长细比:oλ =(λ2+40F/F )1/2=(50.2962+40×49.067/11.503)1/2=52o斜5)、查有关资料得折减系数：ψ=0.8796、稳定性校验：桅杆的使用应力σ为：M N 4513090 134775σ=—zWmax

+——z—=—————+———————ψ×4F 10136.1 0.879×4×49.067=1226kg/cm2A3σ〕=1550kg/cm2σσ〕能够满足要求。五、地锚的选择与计算：1、地锚选择：主地锚：主牵绳受力F=67.401