【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接線、配置都及其方便。 (3) 環(huán)境要求低，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，且不需要特殊維護(hù)。 (4) 與其它裝置配置連接方便。 PLC 的接口原則是使用外部接線，電平山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 轉(zhuǎn)換盡量少。對(duì)于開關(guān)量，輸入可以是無(wú)源觸點(diǎn)開關(guān)或集電極晶體管輸出；輸出有繼電器、可控硅、晶體管等不同的形式。對(duì)于模擬量，只要模擬量信號(hào)電平在一定 的范圍內(nèi) (士 10或 420MA)，就可以按要求直接接入。對(duì)于數(shù)據(jù)通信，只需要 RS232 或 RS422 接口即可。 (5) 體積小，重量輕，功耗低。 PLC 主要由 CPU、 A/D 模塊、 D/A 模塊和 I/O 輸入輸出模塊組成。 CPU 是 PLC 的 “ 大腦 ” ，它讀入輸入模塊的狀態(tài)，根據(jù)己存入的用戶邏輯進(jìn)行判斷，然后控制輸出模塊驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。 A/D模塊用來(lái)把電流、帶速、電機(jī)轉(zhuǎn)速的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成 CPU 接收的數(shù)字量，D/A 模塊把數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)經(jīng)放大后對(duì)電液比例閥進(jìn)行控制。 本課題的研究目的及選題背景 帶式輸送機(jī)已成 為整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備之一。結(jié)構(gòu)先進(jìn)，適應(yīng)性強(qiáng)，阻力小、壽命長(zhǎng)、維修方便、保護(hù)裝置齊全是帶式輸送機(jī)顯著的特點(diǎn)。 帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經(jīng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。 為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處，本課題所研究的是大傾角、 上運(yùn)帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問(wèn)題在于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)件布置、軟起動(dòng)和制動(dòng)問(wèn)題。帶式輸送機(jī)向下運(yùn)送物料時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)上的需要，在結(jié)構(gòu)上有特點(diǎn)，控制上有特殊要求。若制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的不合理，很容易發(fā)生飛車事故，從而造成斷帶、撕帶等事故，是目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 2 帶式輸送機(jī)的初步設(shè)計(jì) 選擇機(jī)型 帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)有兩種，一種是成套設(shè)備（又稱專用設(shè)備）的選用，這只需要驗(yàn)算設(shè)備用于具體條件的可能性，另一種是通用設(shè)備的選用，需要通過(guò)計(jì)算選 擇各組成部件，最后組合成適用于具體條件下的帶式輸送機(jī)。 原始資料 :運(yùn)行方式：下運(yùn) 輸送量： 800t/h, 輸送機(jī)長(zhǎng)度： 1000m, 輸送傾角： 15176。 , 軟啟動(dòng)（制動(dòng)）方式：盤閘，最大塊度： 300mm 供電電壓：660/1140v，帶速： , 來(lái)料點(diǎn)位置：上部，使用環(huán)境：礦井下。 輸送帶類型的選擇計(jì)算 輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載機(jī)構(gòu)又是牽引機(jī)構(gòu)，它不僅需要足夠的強(qiáng)度，而且還應(yīng)具有耐磨性等要求，如井下用的輸送帶還必須具有阻燃的特性。 輸送帶運(yùn)行速度的選擇 帶速是輸送機(jī) 的重要參數(shù)，通常根據(jù)下列原則進(jìn)行選擇： （ 1）長(zhǎng)距離、大運(yùn)量的輸送機(jī)可選擇較高帶速 （ 2）傾角大、運(yùn)距短的輸送機(jī)帶速應(yīng)小 （ 3）下運(yùn)相對(duì)于上運(yùn)帶式輸送機(jī)帶速低 （ 4）粒度大、磨琢性大、易粉碎和起塵的物料宜選用較低帶速 （ 5）采用卸料車卸料時(shí)帶速不宜超過(guò) ／ s，采用犁式卸料器卸料時(shí)，帶速不宜超過(guò) 2 m／ s （ 6）輸送成件物料時(shí)，帶速不宜超過(guò) m／ s。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 與物料有關(guān)的常用帶速，可按下表選取。 表 物料特性 帶寬 B（毫米） 500， 560 800， 1000 1200， 1400 帶速 v（米／秒） 磨琢性小，品質(zhì)不會(huì)因粉化而降低；如：原煤、泥土、砂、原鹽等 中等磨琢性，中小粒度（ 150mm以下）的物料；如礦石、石渣、鋼渣等 磨 琢 性 大 ， 粒 度大（ 350mm 以下）大塊物料；如如礦石、石渣、鋼渣等 磨琢性大，易碎的物料；如燒結(jié)礦、焦炭等 磨琢性小，品質(zhì)會(huì)因粉化而降低；如谷物、化肥、無(wú)煙煤等 常用帶速系列值如下： ， ， ， ， ， ， ， 4， ， ， 根據(jù)上表初步選定帶速為 m／ s 帶寬的確定 （ 1）滿足設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力的帶寬 B1 B1= mm vCKQ? (式 21) = 800 ???= 式中 Q—— 設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力， t/h。 Km—— 物料斷面系數(shù)，見(jiàn)表 1； v—— 輸送帶運(yùn)行速度， m/s。 ? —— 物料的散狀密度， t/m3 。 Cm—— 傾角系數(shù)，見(jiàn)表 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 表 物料斷面系數(shù) 動(dòng)堆積角 10176。 20176。 25176。 30176。 35176。 K 槽型 316 385 422 458 466 平型 67 135 172 209 247 表 傾角系數(shù) 輸送傾角 0～ 3176。 5176。 10176。 15176。 20176。 c 1 （ 2)滿足物料塊度條件的寬度 2B 對(duì)于未篩分過(guò)的物料 2B ≥ 2amax +200=2300+200=800mm，根據(jù)上列計(jì)算選取帶寬 B=1000mm。 輸送帶種類的選擇 輸送帶是輸送機(jī) 的重要部件，要求它具有較高的強(qiáng)度和較好的撓性，其價(jià)格比較昂貴，約占輸送機(jī)總成本的 25%— 50%。在類型確定上需考慮以下幾點(diǎn)： 煤礦井下必須使用阻燃輸送帶，并且盡量選用橡膠貼面，其次為橡塑貼面和塑料貼面的阻燃輸送帶； 在同等條件下，優(yōu)先選擇分層帶，其次整體帶芯帶和鋼繩芯帶； 優(yōu)先選用尼龍、維尼龍帆布層帶，因在同樣抗拉強(qiáng)度下，上述材料比棉帆布帶體輕、帶薄、柔軟、成槽性好、耐水和耐腐蝕； 覆蓋膠的厚度主要取決于被運(yùn)物料的種類和特性，給料沖擊的大小，帶速與機(jī)長(zhǎng)。輸送帶由帶芯（骨架）和覆蓋層組成。帶芯主要由各種織物（ 棉織物、各種化纖織物以及混紡材料等）或鋼絲繩構(gòu)成。他們是輸送帶的骨架層，幾乎承受輸送帶工作時(shí)全部負(fù)荷，因此，帶芯材料必須具有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用以保護(hù)中間的帶芯不受機(jī)械損傷以及周圍介質(zhì)的有害影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆蓋膠是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 主要承受壓力，為了減少輸送帶眼托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā) 生跑偏是側(cè)面和機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)其不受機(jī)械損傷。 根據(jù)原始資料和上述選擇要求，本設(shè)計(jì)選擇鋼絲繩芯輸送帶，型號(hào)是2021，其帶芯強(qiáng)度為 2021N/ mm，輸送帶質(zhì)量為 34kg/m，帶厚為 20mm，鋼絲繩根數(shù) 79。芯帶采用硫化接頭。 表 縱向拉伸強(qiáng)度(N/mm) 鋼絲繩最大直徑(mm) 鋼絲繩間距(mm) 帶厚(mm) 上覆蓋膠厚度(mm) 下覆蓋膠厚度(mm) 鋼絲繩根數(shù) 輸送帶質(zhì)量 (kg/m) 2021 12 20 8 8 79 34 輸送線路初步設(shè)計(jì) 線路初步設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)使用點(diǎn)的具體情況、用戶要求或輸送機(jī)類型情況，進(jìn)行輸送機(jī)的整體布置。主要內(nèi)容包括驅(qū)動(dòng)裝置的型式、數(shù)量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機(jī)頭、機(jī)尾布置，裝卸位置及形式，清掃裝置的類型及位置的確定等。最后根據(jù)這些內(nèi)容畫 出輸送機(jī)的布置簡(jiǎn)圖如圖 所示 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 圖 輸送機(jī)布置示意圖 托輥的選擇計(jì)算 托輥是用來(lái)支承輸送帶和輸送帶上的物料，減少輸送帶的運(yùn)行阻力，保證輸送帶的垂度不超過(guò)技術(shù)規(guī)定，使輸送帶沿預(yù)定的方向平穩(wěn) 地運(yùn)行。帶式輸送機(jī)上的主要部件是托輥，其成本占輸送機(jī)總成本的 25%— 30%，總重約占總機(jī)重量的 30%— 40%；它是日常主要管理、維護(hù)和更換的對(duì)象。因此，它的可靠性和壽命決定著輸送機(jī)的功效。托輥使用壽命短會(huì)增加輸送機(jī)的維修費(fèi)用；轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活會(huì)增加輸送機(jī)的功耗；堵轉(zhuǎn)的托輥會(huì)磨損昂貴的輸送帶，甚至可導(dǎo)致礦井瓦斯、煤塵爆炸的嚴(yán)重事故。通常托輥的預(yù)期使用壽命大約在 25 萬(wàn)小時(shí)，但在惡劣的工作條件下，如煤礦井下工作，它的實(shí)際使用壽命低于預(yù)期的使用壽命。 托輥的種類 托輥組是用于支撐輸送帶及輸送帶上承載的物料，保 證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置，常用的托輥組如下： （ 1）槽型托輥：用于承載分支輸送散裝物料。 （ 2）平行托輥：用于回程分支支撐輸送帶。 （ 3）緩沖托輥：安裝在受料段下方，減少輸送帶所受沖擊，延長(zhǎng)使用壽命。 （ 4）調(diào)心托輥：設(shè)置用于調(diào)整輸送帶跑偏，一般每 10 組可設(shè)置一組調(diào)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 心托輥。 （ 5）過(guò)渡托輥：安裝在滾筒與第一組托輥之間，用以降低輸送帶邊緣因成槽延伸而產(chǎn)生的附加力，同時(shí)也防止輸送帶展平時(shí)出現(xiàn)的撒料現(xiàn)象。 托輥直徑和質(zhì)量的確定 托輥間距的選擇 托輥間距的選擇應(yīng)考慮物料性質(zhì)、輸送帶的重度及運(yùn)行阻力等條件的影 響。承載分支托輥間距可參考表 選取。緩沖托輥間距一般為承載托輥間距的 倍，約為 ?；爻掏休侀g距可按 23 m 考慮或取為承載托輥間距的 2 倍。 表 承載托輥間距參考表 松散物料堆積密度t/m178。 帶寬 (mm) 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 2021 ～ ～ 2 ～ 根據(jù)上表初步選定承載托輥間距 ，回城托輥間距為 。 （ 1）靜載荷，承載分支托輥： P0= ?e a 0? )( ??Bm qvI (式 22) = ) ( ???? =1156N a 0— 承載分支托輥間距， m； e — 輥?zhàn)虞d荷系數(shù)； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 v— 帶速， m/s； qB— 每米輸送帶質(zhì)量， kg/m； Im— 輸送能力， kg/s。 回城分支托輥： ???? Buu qaeP = ??? = （ 2）動(dòng)載計(jì)算 承載 分支托輥： NfffPP ads 1 6 1 1 5 6039。0 ????????? (式 23) 回城分支托輥： sf 運(yùn)行系數(shù)； df 沖擊系數(shù)； af 工礦系數(shù)。 本設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)的帶寬 B =1000mm，堆積密度 ? =1 t/m178。，經(jīng)查表可知選托輥直徑 D=108mm,承載分支托輥間距 39。tL = m，其托輥質(zhì)量 G? =17kg （沖壓座），根據(jù) DTⅡ手冊(cè)查的承載托輥選擇 35176。槽型托輥，圖號(hào) DTⅡ04C0132?；爻掏休侀g距 39。tL =，其托輥回轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 G? =15kg（沖壓座），根據(jù) DTⅡ手冊(cè)回程托輥選擇平行下托輥，圖號(hào) DTⅡ 04C2123。因此，可求出托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量： 承載托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為： ???ttt LGq =（式 25） 回程托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量為： ???ttt LGq kg/m （式 26） 另外，在輸送機(jī)的前后各加一個(gè) 10176。過(guò)渡托輥，圖號(hào)為 DTⅡ 100C511，一個(gè) 20176。過(guò)渡托輥，圖號(hào)為 DTⅡ 100C512。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 帶式輸送機(jī)線阻力計(jì)算 基本參數(shù)的計(jì)算 （ 1）輸送帶線質(zhì)量 根據(jù) DTⅡ手冊(cè)表 42 鋼絲繩芯輸送帶規(guī)格及技術(shù)參數(shù)查 得34?dq kg/m。 （ 2）物料線質(zhì)量 已知設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力 Q =800t/h，輸送帶運(yùn)行速度 v =，物料線質(zhì)量 ???? vQq kg/m （ 3）托輥旋轉(zhuǎn)部分線質(zhì)量 承載托輥安裝在有載分支上，以支承輸送帶與物料。在生產(chǎn)實(shí)踐中要求它能根據(jù)所輸送物料性質(zhì)的不同，使輸送帶的承載斷面的形狀有相應(yīng) 的變化。例如，運(yùn)送散狀物料，為了提高生產(chǎn)率和防止物料的撒落，通常采用槽形托輥，槽形托輥一般由 3 個(gè)或 3 個(gè)以上托輥組成。目前普通槽形托輥的成槽角均為 35176。，托輥之間成鉸接或固支。本設(shè)計(jì)采用 35176。槽型托輥。 回程托輥安裝在空載分支上，以支承輸送帶。通常采用平行托輥大型輸送機(jī)有時(shí)采用 V形回程托輥。本設(shè)計(jì)為平行托輥。 緩沖托輥大多安裝在輸送機(jī)的裝載點(diǎn)上，以減輕物料對(duì)輸送帶的沖擊。在運(yùn)輸沉重的大