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正文內(nèi)容

煤礦立井提升設(shè)備液壓搖臺設(shè)計(編輯修改稿)

2025-04-04 20:05 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 算 校核 論題 已知的基本數(shù)據(jù): 進(jìn)出車 搖臺 的 搖臂長度 均為 : 1500mm 兩個搖臺所 使用的 礦車 的 噸位 均為 : 1 噸 一噸 的 礦車載 入 矸石 的 重 量 : 1800 kg 進(jìn)出車 搖臺的 搖臂 輕 軌的強(qiáng)度計算 校核 搖臂 受力情況 如 圖 51 礦 車行 走于搖臂之 上,每個車輪作用在搖臂上的力: 4ogdQ g K?? ? ? ???? =8930 N 由于進(jìn)車側(cè)和出車側(cè)的搖臺這里的基本數(shù)據(jù)都是一樣的,因此 , 此時的作用力也都是相同的, Q 均為 8930N。 上述的公式里 : oQ 礦車自重,一噸礦車重 oQ =630 kg; gQ 礦車載重,一噸礦車載矸石重 gQ =1800 kg; dK 礦車經(jīng)過搖臺時產(chǎn)生沖擊振動的動力系 數(shù), dK =。 圖 51 礦車行 走于搖臂之 上, 搖臂上受到的力會隨著礦車的運(yùn)動而運(yùn)動的,假設(shè) 礦車 所有輪子作用在搖臂 上 的力都是一樣的 ,搖臂上的最大彎矩,由 以下的公式得到 : 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 搖臂 銜接到罐籠軌道 處時 受到 的支反力: ? ? ? ?1111 L LXLQXLQR p??????? )22(11 pLXLLQ ???? AA 截面處的彎矩 : XRMA 1? ])2(2[ 21 XLLXLQ p????? 式中: 1L 長搖 臂長度, 1L =1500 mm; pL 一噸箱式礦車軸距, pL =550 mm。 取 0?xMddA 即 0)]2(4[11 ????? pLLXLQ 得 : 42 pLLX ?? 1500 55024?? = mm 將 X 值代入 1R 及 AM 式得 支 反力: ? ?1 8 9 3 0 2 1 5 0 0 2 6 1 2 .5 5 5 0 / 1 5 0 0R ? ? ? ? ? ? = N 最大彎矩: XRMA ?? 1m ax 7292 .8 ?? =4466860 N cm 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 AA 截 面彎曲應(yīng)力: WMAW ?1? 4466860108? = 3/cmN = aMP 式中: W截面模數(shù), 30 kg/m 鋼 軌的截面模數(shù)為: 108?W 3cm 。 許用應(yīng)力:為 了保險 考慮 ,搖臂強(qiáng)度只 需要 按 輕 軌 受力 強(qiáng)度計算。 輕 軌為 30Kg/m 輕軌 , 輕軌基本彎曲許用應(yīng)力 為 ??? =225 aMP , 輕軌 抗拉強(qiáng)度b? =550 aMP 。 對于 搖臂 的應(yīng)力集中、 表面質(zhì)量 的制造問題 、腐蝕疲勞強(qiáng)度等因素的影響,許用彎曲 應(yīng)力為: ? ? ? ??? K?? ? ? =175 aMP 式中: ??? 許用 基本彎曲應(yīng)力, 輕 軌基本許用彎曲應(yīng)力 : ??? =225 aMP ; ?K 第 ? 類載荷 作用 下的折減系數(shù), ?K =; KIII第 III 類載荷 作用下的折減系數(shù), KIII = 321 KKK ?? =。 1K 表面 的 質(zhì)量系數(shù), 為 1K =; 2K 輕軌 有效 的 應(yīng)力集中系數(shù), 為 2K =1; 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 13 3K 輕軌表面的 腐蝕疲勞系數(shù), 為 3K =; 。 由于 1W? = aMP 175 aMP ,所以 長 搖臂的強(qiáng)度足夠。 以上的計算進(jìn)出車的計算結(jié)果是一樣的,因此兩種搖臂的強(qiáng)大都是符合要求得到。 進(jìn)出車 搖臺的 搖臂 和 搖尖 鉸接地方 的 輕 軌 的 強(qiáng)度計算 搖臂與搖尖連接處的 輕 軌是組合面。 搖尖采用整體的鍛造或鑄 件,鍛鑄件剛性好。 搖尖鉸接在搖臂之上,能夠自由的轉(zhuǎn)動一定的角度,搖尖的尾端接有配重, 使得 搖尖一直處于 抬起的狀態(tài)。 搖尖 銜接 部分的圖如下: 在 礦車前輪行駛到 BB? 截面時,該 組合面 的彎矩最大。 搖臂與搖尖連接處的受力圖如圖 52,組合截面圖如圖 53 支反力: ? ? ? ?23 0 0 3 0 0 pQ L Q L LR L? ? ? ?? ? ? ? ?8 9 3 0 1 5 0 0 3 0 0 8 9 3 0 1 5 0 0 3 0 0 5 5 01500? ? ? ? ? ?? =11013N 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 14 圖 52 受力圖示意圖 圖 53 組合面示意圖 BB? 截面彎矩: lRMB ?? 21 =11013 300? =3304100 N .cm BB? 組合截面重心 到輕 軌 邊緣 的 高度 : ? ?21121 2 22/ ffA hfshfeAy ??? ???????? 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 15 ? ? ? ? ??? ?????????? = cm 公式里 : A30 kg/m輕軌 縱 截面 的 面積, A= 2cm ; e30 kg/m鋼軌重心至軌 道 頂 面的高度 距離, e= cm; 1f 輕 軌 截 斷 部分面積; ? ? ???f = 2cm h30 kg/m輕 軌 的 高 度 , h= 0cm; s30 kg/m輕 軌 截斷 部分 的 高度; s =— — = cm 2f 夾板截面積的近似值; 2f = = 2cm 1h 中心 板重心 到輕 軌頂 端的 距離, 1h = cm。 BB? 斷 面慣性 力 矩 ? ?? ? ? ? ????????? ?????? ??????????? 21312212 yshfsbBylAJJ xgx ? ? ?????? ?????? 2123 212 yhf 32 ( 1 0 . 8 5 . 5 ) 1 . 2 3[ 6 0 6 3 8 . 3 2 ( 5 . 6 0 6 . 1 ) ] [ 12??? ? ? ? ? ? 3221 . 2 3 2 1 4 . 44 . 7 7 ( 1 0 . 8 6 . 1 ) ] [ 2 2 2 8 . 8 ( 5 . 8 8 6 . 1 ) ]2 1 2?? ? ? ? ? ? ? ? ? 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 16 = 4cm 式中: xgJ 30 kg/m 輕 軌 的 慣性 力 矩, xgJ =606 4cm ; B30 kg/m 輕 軌 的 底寬, B= mm; 1b 輕 軌 下方 割掉后的寬度, 1b = cm; s30 kg/m 輕軌中心 板腰厚, s= cm。 當(dāng)?shù)V車的車輪 行走 在 輕 軌 BB? 截面的位置時 , 輕 軌產(chǎn)生彎曲變形。 輕 軌底面受拉 應(yīng)力,輕 軌頂 端 受壓 應(yīng)力 , 因此我們需要考慮各自的力的分析和計算驗算 。 輕 軌底 面 的彎曲應(yīng)力: 111 WMBw ?? ? = aMP 輕 軌頂 面 的彎曲應(yīng)力: 22 WMBw ?? ? = aMP 其中公式里 : 1W 11 BB? 斷 面軌 道 底 端 截面模數(shù); 代入數(shù)據(jù)得: 1WyhJx?? ? ? = 3cm 2W 11 BB? 斷 面 的 軌 道 頂 端 截面模數(shù)。 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 17 代入數(shù)據(jù)得: 2WyJx? ? = 3cm 輕軌的 許用彎曲應(yīng)力: ][? 基本許用彎曲應(yīng)力,輕 軌 的 基本 許用 彎曲應(yīng)力 ][? =225 MPa K 第 類載荷 作用 下的折減系數(shù),用 在 搖臂 輕 軌強(qiáng)度計算, 取 K = 故 ? ??? =225/ =175 aMP 因 為 aMP 175 aMP 且 aMP 175 aMP 進(jìn)出車側(cè)的搖臺數(shù)據(jù)是相同的 所以, 兩種 搖臂與搖尖 鉸接地方 BB? 截面強(qiáng)度滿足要求。 搖臺 搖尖 鉸接 銷軸的強(qiáng)度 校核 計算 搖尖 連接 銷軸 的 受力如圖 54,此時的車輪中心線位置距離搖尖邊緣線的距離為 245mm,即是銷軸孔中心距離搖尖邊緣線位置的距離。 在 礦車 前車輪 到 達(dá) 搖臂與搖尖 鉸 接 的 銷軸的上方 處 , 下 圖 CC 斷 面地方的 彎矩最大,銷軸 對應(yīng)的彎矩 力也 是 最大。 根據(jù)有關(guān)公式計算, 搖尖搭 接在罐籠連接處 的支反力: L LLQLQR p )245()245(3 ????? 8 9 3 0 ( 1 5 0 0 2 4 5 ) 8 9 3 0 ( 1 5 0 0 2 4 5 5 5 0 )1500? ? ? ? ? ?? =11669 N 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 18 圖 54 銷軸承受 搖臺 搖尖 承接 在罐籠 之 上的支反力 3R 以及 搖臂對搖尖的平衡力 N 的 作用力 見圖 5 56。 圖 55 圖 56 搖臂對 搖臺 搖尖的 作用 反力: 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 19 324565NR?? 11669 24565?? =43981 N 232 RNP ?? 224398 1 1166 9?? =45503 N 銷軸的 作用 力圖 以及 彎矩圖見圖 57 圖 57 連接 銷軸的彎矩: 1 4 0 6 0()2 2 2PM ? ? ? 45503402?? =910060 N cm 連接 銷軸的直徑: ? ?3 ??? Md 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 20 3 910060 16640? ?
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