【正文】 上述要求，可以做到延長起動時(shí)間、改善輸送機(jī)滿載起動性能。但這種系統(tǒng)制作工藝復(fù)雜，加工要求高，成本和投資大，而且不適合對現(xiàn)有重型機(jī)械設(shè)備簡單的技術(shù)改造和我國國情。其液壓系統(tǒng)的組成如圖 所示，主要由 粗濾油器 潤滑電機(jī) 潤滑泵 大流量單向閥 壓力表 精濾油器 安全閥 節(jié)流閥 單向閥 控制泵 1 控制電機(jī) 1 電流比例閥1 粗濾油器 1 溫度表組成。其中包括承載分支的托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、輸送帶質(zhì)量、物料質(zhì)量、回程分支的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、托輥旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、滾筒旋轉(zhuǎn)質(zhì)量以及液力偶合器、減速機(jī)等等所有旋轉(zhuǎn)部件的等效質(zhì)量。 其它旋轉(zhuǎn)部件的等效質(zhì)量 減速機(jī)高速軸的轉(zhuǎn)動慣量為： Ji= ㎏?㎡ 液力偶合器的轉(zhuǎn)動慣量為： JZ= ㎏?㎡ 減速器高速軸上的轉(zhuǎn)動慣量為： JD= Ji+ JZ= ㎏?㎡ 則等效到減速器低速軸上的轉(zhuǎn)動慣量為： JD180。 帶式輸送機(jī)停車過程分析 對于帶式輸送機(jī)必須有合理的起動加速度，同時(shí)減速時(shí)停車減速速度也必須滿足要求，否則停車太快，對機(jī)械沖擊太大，尤其對角度較大的帶式輸送機(jī)，這一點(diǎn)尤為重要，所以必須進(jìn)行停車過程的減速度分析。當(dāng)系統(tǒng)突然斷電時(shí)，仍能保證輸送機(jī)安全平穩(wěn)地停車； （ 8） 主要故障類別指示； （ 9） 前后設(shè)備連鎖控制。帶速通過磁性傳感器轉(zhuǎn)換成頻率與其成正比的電信號，該信號經(jīng)放大整形 和頻率電壓變換后，變成與帶速大小成正比的直流電壓，該電壓輸入到 PLC 的AD 模塊中，以共 PLC 進(jìn)行處理和控制。在此期間電動機(jī)的送電分兩種方式： 1) 在松閘過程中，當(dāng)電動機(jī)在外載拖動下轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)，電動機(jī)自動送電，即同步起動； 2) 當(dāng)制動閘使用閘開關(guān)時(shí)，檢測到閘 已打開，電動機(jī)即立刻送電；當(dāng)不采用閘開關(guān)時(shí)，在比例閥電流最大時(shí)，經(jīng)延時(shí)后，電動機(jī)自動送電，即電動機(jī)方式起動。主電動機(jī)斷電按同步切除方式控制。 （ 4） 突然斷電停車：當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)突然斷電時(shí)，輸送機(jī)通過蓄能器控制制動閘平穩(wěn)停車。 （ 3） 緊急停車：在需要緊急 停車時(shí)，司機(jī)按下緊急按鈕，此時(shí)電機(jī)斷電，制動閘提供以加快停車過程。 （ 1） 正常停車過程：當(dāng)人為按動停車按鈕發(fā)出停車指令時(shí)，控制系統(tǒng)首先使制動裝置投入工作，達(dá)到停車過程設(shè)定時(shí)間時(shí)，輸送機(jī)完成停車。 起動控制 開車前必須先按動起車預(yù)告以發(fā)出開車警示，否則起車無效。其任務(wù)是將輸送帶的帶速和電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成 PLC 所能接受處理的模擬電信號。該控制裝置以可編程控制 器 SR— 21 為核心，與帶速檢測單元、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測單元以及閥控制輸出單元等共同完成的輸送機(jī)的特殊保護(hù)、可控停車等任務(wù)。+ m+ mD =30146+10535+1560=42241kg 電動機(jī)起動時(shí)提供的驅(qū)動力的計(jì)算 結(jié)合電動機(jī)與限矩型液力偶合器的聯(lián)合工作特性，電動機(jī)起動時(shí)等效到驅(qū)動滾筒上 所能提供的驅(qū)動力可以由下式確定： eyAnD iiPKF ??? 29550 式中 P— 驅(qū)動電機(jī)的額定功率 KA— 電機(jī)與偶合器聯(lián)合起動系數(shù)， KA=～ iy— 偶合器滑差， iy= i— 減速器傳動比 ne— 驅(qū)動電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 則有： 1 4 8 0 029 5 5 0 ? ??????F =118936N 起動加速度計(jì)算 滿載時(shí)系統(tǒng)的起動加速度可以由下式計(jì)算 ???? m WZFa 式中 Z— 驅(qū)動電機(jī)的臺數(shù) 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 ?w — 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的總阻力， N 其中 ????????? ?? llbaqgkz WWWWWWWWw =9712127560+ （ 32774+131571+134202 ） + （ 136886+60334 ）+156+120+720+160 =82605N 則有： 4 2 2 4 18 2 6 0 51 1 8 9 3 6 ??a = 起動時(shí)間確定 滿載時(shí)起動時(shí)的起動 時(shí)間為： ?? avt = 輸送帶起動時(shí)安全系數(shù)校核 對于本帶式輸送機(jī)系統(tǒng)中， S7 點(diǎn)始終是輸送帶張力最大點(diǎn)，則在起動時(shí)有： ? ????? NamW a 3 8 0 1 2 2 4 1 此時(shí)要求驅(qū)動裝置能提供的驅(qū)動力為： ??? aWWF 82605+38017=120622N 則根據(jù)摩擦條件，通過驅(qū)動滾筒的反算有： 1111 118 021 111 SSneSFS ????????????? ????????????? ??????? 得 S1=81501N 按逐 點(diǎn)張力法有： S2= S1+WK+Wka=815012756010535 =40245N S3=K S2= 40245=41050N S4= S3+Wz+Wza=41050+97121+30146 =177361N S5=K S4= 177361=180908N S6=S5=180908N 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 S7=KS6= 180908=184526N 驗(yàn)算驅(qū)動滾筒的摩擦條件： 11 SneS ????????? ???? = 81501=202122N＞ S7 所以，驅(qū)動滾筒 滿足摩擦驅(qū)動能力?？捎上率接?jì)算： m180。具體技術(shù)參數(shù)為： 表 ZL13 型彈性柱銷式聯(lián)軸器技術(shù)參數(shù)表 型號 公稱扭矩 TN（ N?m） 許用轉(zhuǎn)速[n]r/min 軸孔直徑 （ mm） 軸孔長度（ mm） 轉(zhuǎn)動慣量 K d d Y J1 ZL13 100000 1500 85 140 172 132 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 3 大傾角帶式輸送機(jī)的動力學(xué)特性 大傾角帶 式輸送機(jī)起動性能計(jì)算分析 帶式輸送機(jī)起動越快，起動加速度就越大，對機(jī)械和電器的沖擊也越明顯，所以很有必要進(jìn)行起動加速度、起動時(shí)間 的計(jì)算，以保證設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)能安全可靠起動。 液體粘性軟起動系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)、液壓控制潤滑系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三部份組成。 Ⅱ 采用變頻器的軟起動系統(tǒng)具有較好的性能，但目前在國內(nèi)外還沒有開發(fā)出能適合應(yīng)用于礦山井下使用的高壓防爆變頻器；同時(shí)變頻器會產(chǎn)生強(qiáng)大的信號干擾，影響其它電氣控制設(shè)備的正常工作。提高機(jī)械的工作效率和工作可靠性，節(jié)省能源，降低設(shè)備使用成本。 圖 液體粘性 軟 起 動 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖 液體粘性軟起動系統(tǒng)的傳扭方程 液體粘性軟起動系統(tǒng)的傳矩方程為： ? ? ? ? ? ?4 4 4 412 1 2 1 1 ( 1 )22nnM R R R R i k ihh? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? (1) 式中 ω 1—— 主動摩擦片的角速度， rad/s； μ —— 流體的動力粘度， Pa 本機(jī)是具有傾角輸送的帶式輸送機(jī)，綜合考慮設(shè)備的工作穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，選用重錘車式拉緊裝置。根據(jù)使用場合的不同，可分為重錘垂直拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置等。 4） 拉緊裝置錘重計(jì)算 帶式輸送機(jī)上采用的拉緊裝置有固定式拉緊、重錘拉緊和自動拉緊三種型式。 本機(jī)將逆止器裝于 滾筒低速 軸上，逆止力矩大，擬采用滾柱逆止器，選用 NYD 型，其技術(shù)參數(shù)為： 表 NYD200 滾柱逆止器參數(shù)表 型號 逆止力矩 空轉(zhuǎn)阻力矩 引入阻力 NYD200 W=45/=281N 此外，為能準(zhǔn)確地停車，還需裝設(shè)制動器，由于推桿制動器裝于減速器高速軸上，其制動力矩需經(jīng)以下公式換算得到。 帶式逆止器結(jié)構(gòu)最簡單，但制動時(shí)必須先倒轉(zhuǎn)一段才能制動，易造成尾部給料處堵塞和溢料，且滾筒直徑越大，倒轉(zhuǎn)距離越大，因此，只限于上運(yùn)中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 小功率帶式輸送機(jī)上應(yīng)用。 綜上所述，所選減速器能滿足要求。時(shí)， k=，否則 k=1 b— 鋼絲繩輸送帶上覆蓋膠厚度，查表得 b=7mm D3≥ 35 1（ 7++） =363mm ，滾筒直徑要相應(yīng)大一點(diǎn)，以補(bǔ)償高頻次彎曲疲勞破壞程度。 3） 選擇電動機(jī)功率與數(shù)量應(yīng)符合如下要求： 1） 額定功率 PPe? ； 2） 考慮到臺數(shù)和單電動機(jī)功率符合各驅(qū)動滾筒牽引力配比； 3） 盡可能用同一型號電動機(jī)，以減少備用臺數(shù)。 按摩擦條件計(jì)算 先按摩擦條件計(jì)算，設(shè) S1 為已知， 以傳動滾筒奔離點(diǎn)為 S1， 按逐點(diǎn)張力法依次進(jìn)行計(jì)算得： S1 S2=S1+WK =S127560N S3==（ S1— 27560） = S4=S3+WZ=+97121=+69010N S5==（ +69010） =+70390N S6=S5 S7==（ +70390） =+71798N 由摩擦條件知： ?????????? ????11 1m a x?eSS y 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 所以： 118011 117 1 7 9 SeSS ??????????? ?????? 則： S1=60334N S2=32774N S3=33430N S4=131571N S5=134202N S6=134202N S7=136886N 按垂度條件驗(yàn)算 ： 由系統(tǒng)布置可知承載分支張力最小點(diǎn)在 3 點(diǎn)，回程分支張力最小點(diǎn)在 2 點(diǎn)，則有： ? ? 0m i n3 20c o ??????? zSS =4177N 0m i n2 20c o ?????? KSS =2829N 由上述比較可知，承載分支和回程分支張力滿足垂度要求。 的情況，可按 yg SW ? 計(jì)入。 過渡段間距由下式計(jì)算： tL =gl ? ?? ?011c os1 ? ??? ?? ?my ii 式中： tL —— 兩過渡托輥組間距， m； gl —— 托輥長度， m； i? —— 第 i 組托輥槽角，度； ym —— 張力系數(shù)，在高張力區(qū)取 ，在低張力區(qū)取 2； 0? —— 輸送帶的伸長系數(shù)，對于鋼絲繩芯輸送帶取 ?！?0176。輸送帶在高張力區(qū)由 0176。在過渡段，輸送帶的傾角由零逐漸過渡到最大槽角。、 LC180。按下式計(jì)算： asc ffPP ??????? 0 式中： sf —— 托輥運(yùn)行系數(shù)，取 fs= df —— 托輥沖擊系數(shù)，取 fd= af —— 托輥工況系數(shù)，取 fa= 則有： cP? =503 =730N2170N 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 cP? =365 =427N603N 已知：上托輥Ф 89， L=316mm，軸承 4G204，承載能力 2170N，能滿足要求；下托輥Ф 89， L=950mm，軸承 4G204，承載能力 603N，能滿足要求； 托輥使用的是向心滾子軸承，其靜負(fù)荷工作壽命可由下式計(jì)算： 0L? = n60106300???????? ?PC 式中： 0L? —— 軸承靜負(fù)荷下的工作壽命， h； n —— 托輥的旋轉(zhuǎn)速度， r/min； 0C —— 軸承許用靜載荷， N； 0P? —— 作用在軸承上的當(dāng)量靜負(fù)荷， N。在重段凸弧托輥間距取重段的二分之一，輸送帶裝載段其間距為直線段間距的 1/2 或 1/3。 d. 調(diào)心托輥： 用于調(diào)整輸送帶跑偏。托輥沿帶式輸送機(jī)全長分布，數(shù)量很多，其 總重約占總機(jī)重量的 30%—— 40%， 成本 約 占輸送機(jī)總成本的 25%—— 30%， 所以， 托輥 質(zhì)量的好壞直接影響輸送機(jī)的運(yùn)行，而且托輥的維修費(fèi)用已成為帶式輸送機(jī)運(yùn)營費(fèi)用的重要組成部分，因此選擇 托輥時(shí) 主要考慮下列因素：載荷的大小及特征，輸送帶的寬度和運(yùn)行速度，使用條件，輸送機(jī)的工作制度，被運(yùn)送物料的性質(zhì)，軸承壽命，維修制度等。 4）由于尼龍、維尼龍帆布層帶阻燃性能差，所以在此不予采用。 （ 3） 初選輸送帶 我國目前生產(chǎn)的輸送帶有以下幾種：尼龍分層輸送帶、塑