礦用罐道鋼絲繩張力研究與應(yīng)用（2）

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1.2 計(jì)算罐道繩剛性系數(shù)
根據(jù)文獻(xiàn) [10-11]，罐道繩張緊狀態(tài)和鋼絲繩自重影響剛性系數(shù)，繩長(zhǎng)范圍內(nèi)的各點(diǎn)剛性系數(shù)均不同，zui小剛性系數(shù)在罐道繩下端 (0.4～0.5) L 之間。zui小剛性系數(shù)

式中：L0 為罐道繩ji限懸垂長(zhǎng)度，m；σB 為罐道繩的抗拉強(qiáng)度，N/m2；m 為罐道繩的安全系數(shù)，取 m=6；ρ 為罐道繩的密度，平均取 9 000 kg/m3。

1.3 罐道繩剛性系數(shù)的影響因素
在容器上下 4 個(gè)約束點(diǎn)平面上，罐道繩的橫向剛度相同；力臂越大的約束點(diǎn)，水平位移越大，其對(duì)容器的水平約束力越大。它會(huì)使得容器產(chǎn)生一個(gè)繞 x 軸的水平轉(zhuǎn)矩。當(dāng)容器在水平 y 軸上受外力 F 產(chǎn)生一個(gè)橫向位移圖片時(shí)，其受力情況如圖2 所示。

圖2 水平面內(nèi)容器的受力

圖中，O 點(diǎn)為提升容器的質(zhì)心；A1、A2、A3、A4表示罐耳在提升容器上的位置，A1、A2 表示提升容器的外側(cè)，A3、A4 表示提升容器的內(nèi)側(cè)；wB1 和 wB2 表示罐耳在 z 軸方向到容器質(zhì)心的橫向水平距離；ds(Ai)表示罐耳在 y 軸方向到容器質(zhì)心的橫向水平距離。

提升容器的罐耳在其中一個(gè)方向不對(duì)稱布置，由于 4 根罐道繩底部張緊力相同，在容器上下 4 個(gè)約束點(diǎn)平面上，罐道繩的橫向剛度相同，其力臂越大的約束點(diǎn)，水平位移越大，它對(duì)容器的水平約束力越大，使容器產(chǎn)生一個(gè)水平轉(zhuǎn)矩。當(dāng)容器在水平 y 軸上受外力 F 作用，在罐耳 A1、A2、A3、A4 處產(chǎn)生的橫向位移依次為 wA1、wA2、wA3 和 wA4。罐耳 A1、A2、A3、A4 處的橫向力依次為

式中：kA1、kA2、kA3、kA4 為罐道繩在提升容器上側(cè)罐耳處的橫向剛度。同理，kB1、kB2、kB3、kB4 為罐道繩在提升容器下側(cè)罐耳處的橫向剛度。

提升容器受到的zui大轉(zhuǎn)矩

在深井下，kAi 的值與 kBi 的值差別很小，

在橫向位移不變的情況下，提升容器的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與罐道繩橫向剛度呈線性關(guān)系。當(dāng)容器在水平面內(nèi)達(dá)到受力平衡時(shí)，容器產(chǎn)生了一個(gè)扭轉(zhuǎn)角 θx。Mmax越大，扭轉(zhuǎn)角 θ x 越大，其扭轉(zhuǎn)引起在 y 軸的位移為wBi θx。

要削弱轉(zhuǎn)矩的影響，則需要調(diào)整罐道繩剛度，盡可能使 Mmax 變小。定義剛度之間的協(xié)調(diào)比值