钢丝绳索承载设计

承载索的设计盘算，一般需要考虑既要抵达集运货物产量高、本钱低、又要生产宁静可靠，要进行多计划的设计盘算。

2020-07-13 09:00:08qy球友会

依据《GB 50127-2007架空索道工程技术规范》和《GB 12141-2008货运架空索道宁静规范》，在索道的设计中，索道承载索必须选择钢丝绳制作。而从索道构架整体看，此承载索是一个柔性构件、而只蒙受拉力，其质料听从虎克定律。同时，在剖析其受力时，把支架上承载索铰点的变形忽略不计，由此可按抛物线理论对承载索受力进行剖析盘算，求解承载索的张力，垂度、切线倾角，曲率半径及曲线长度，以解决……承载索的装置长度问题……盘算中其他有关参数等，重载**垂度一般由用户在任务书中提出。
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承载索的设计盘算，一般需要考虑既要抵达集运货物产量高、本钱低、又要生产宁静可靠，这就要进行多计划的设计盘算。特别是多跨架空索道盘算公式繁琐庞大，盘算事情量大，设计者颇感棘手。下面，以一个单索单跨往复式承载索设计实例，来说明快装索道承载索及其应用：

用户任务书：承载索长度220米（水平**距离150米，高度**150米），**货物载重量：1吨，线路坡度：0～45°，要求设计承载索装置*快。

在本实例中，当垂度给准时，承载索对载货小车支持力，主要受两方面因素影响：一是随小车滑行历程变革而变革；二是随上下两支点装置高度差变革而变革，理论剖析当小车滑行至跨中时 , 承载索爆发**挠度和**张力。通过盘算两支点在水平装置、和45°坡度装置两种情况下，承载索在跨中时的张力进行比较，得出，承载索在45°坡度装置时，张力**。下面给出45°坡度装置时，承载索爆发**张力值的盘算历程，如下图1所示：

1挠度选择

架空索道承载索的事情垂度ε（跨中**挠度与水平跨度的比值）一般为0.05~0.07，*理想的垂度为0.055~0.06，（在周新年的《架空索道设计》一文中，给出的是0.04～0.06）如果我们选择*小垂度0.055，盘算跨中**挠度f

f=εxL=150x0.055=8.25米。

但考虑到本索道使用的特殊性--即为了包管沿线0～45°地质情况，全部能够通过障碍物，并综合考虑支架架设高度，实际盘算选择*小挠度为4米。

即，在两支点水平装置时，凭据索道支架高度8.4米，吊钩长度0.4m，假设捆绑索延伸伸长1米盘算，如果预留障碍点与被吊物底端间距为0.5米，外地形坡斜面与索道玄平行时，盘算通过**被吊物高度H：

H=8.4-0.4-1.0-0.5-4.0=2.9m

被吊物高度不得大于2.9米。

2承载索张力盘算

凭据力的平衡原则，当载荷集中在中点时，为简化盘算，承载索被完全看成是柔性构件，忽略承载索均载影响，则，

重力的水平分力；(T+t)sinα-Tsinβ=0

重力的笔直分力；(T+t)cosα-Tcosβ-1=0

其中，T为承载索张力 t 为牵引力 α为载荷点牵引索上段与竖直线的夹角，β为载荷点牵引索下段与竖直线的夹角，1为所需支持力，

如图，盘算： Sinα=75/（752+（75+h）2）1/2

Cosα=（75+h）/（752+（75+h）2）1/2

Sinβ=75/（752+（75-h）2）1/2

Cosβ=（75-h）/（752+（75-h）2）1/2

凭据驰度盘算，当h=4时，带入盘算得，T=12.89吨，t=0.71吨

在本实例中，当牵引索在中点驻留时，牵引索将被完全摊开，被吊物依靠滑车与承载索的摩擦力停留，实际承载索上半段蒙受的**张力将包括荷重分量，即承载索张力和牵引索牵引力，为：T+t=12.89+0.71=13.6吨
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3承载索选择及装置

凭据《GB12141-2008货运架空索道宁静规范》，钢丝绳应选择切合GB8918，或YB/T5295要求的钢丝绳。为减少钢丝绳重量，选用重要用途钢丝绳，抗拉强度级别1870Mp，查表得承载索宁静系数3.0。

盘算钢丝绳*小破断拉力T0：T0=3.0X13.6=40.8吨力

选用强度级别1870级填充式钢丝绳，钢丝绳*小直径? 24mm。

查，直径24mm钢丝绳重量比约为230Kg/100米，盘算220米（不考虑端部制作）钢丝绳自重，得：G=230Kg/100X220=506Kg
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在承载索装置时，承载索选择一端牢固，另一端张紧的装置方法。牢固端制成环眼，由于承载索放绳时，可能*需要使用承载索的一部分，依据通常要领，为了减少劳动量，只选择对钢丝绳环眼端直接放绳。放绳时，钢丝绳质量较重，且不允许在地面摩擦，和沾染土石污染，一般情况，放绳接纳牵引索，通过转向滑轮牵引，进行有张力放绳（在本设计中，考虑到牵引机重量及搬运困，一般只把牵引机装置到运输车能够便当卸货的地方）。

在承载索张紧历程中，为了节约时间，本承载索的张紧不接纳配重形式，借用周志刚在“往复式客运索道双承载索两端锚固装置设计”中提到的张紧要领：在该要领中，为了使液压缸行程尽可能的短，先通过手拉葫芦逐渐收紧，使之抵达一个预估的张紧力，然后，在张紧端接纳多个绳卡牢固，承载索通过两组绳夹和两根长螺杆及张紧架与锚固机架联接，随后，通过一个液压系统张紧液压缸，拉紧承载索，在承载索绳卡端，连接一个压力传感器，测定和显示承载索实时拉力。