【正文】 最后，向在百忙之中抽身來評閱我的論文的各位專家、教授致以最衷心的感謝！ 。在設(shè)計(jì)過程中，我們借閱了大量的相關(guān) 資料，并上網(wǎng)查詢了許多有關(guān)刮板輸送機(jī)的新信息，對其有了更深入的了解；對于計(jì)算過程，認(rèn)真再三，爭取不出現(xiàn)較大誤差；對于刮板輸送機(jī)里需要選型的重要部件，更是謹(jǐn)慎行事；對于不懂的問題，通過向指導(dǎo)老師請教，小組成員討論，最后也得到了滿意的結(jié)果。通過此次設(shè)計(jì)我們學(xué)到了許多書本上沒有的東西，對以前所學(xué)到的機(jī)械知識，也有了進(jìn)一步的加深和鞏固。 本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)導(dǎo)師耐心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，他對我的高度責(zé)任心，給我的學(xué)習(xí)、生活和工作有很大的影響，并將激勵我永遠(yuǎn)奮發(fā)向上?？傊?，一句話，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺！ 然而這次設(shè)計(jì)中也存在著少許不足：由于時(shí)間倉促以及其他事情干擾，本次設(shè)計(jì)并沒有做的十分完美。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我完善和復(fù)習(xí)了以前所學(xué)知識，同時(shí)從老師和同組同學(xué)那里學(xué)到了在課本上學(xué)不到的知識 。畢業(yè)設(shè)計(jì) 讓我從傳統(tǒng)的被動性學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃有詫W(xué)習(xí)；從閉門讀書、死記硬背模式學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃?、合作性學(xué)習(xí)；使工作、學(xué)習(xí)、生活步入系統(tǒng)化流程等，我認(rèn)為這種改變是質(zhì)的飛躍。同時(shí)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我掌握做好一個(gè)設(shè)備的流程和所需考慮的主要問題，為以后的工作奠定了基礎(chǔ)。小組集體討論固然重要，但個(gè)人的獨(dú)立思考問題、解決問題的能力也必不可少。小組成員集體討論對我?guī)椭卮?，讓我深深感到團(tuán)隊(duì)的力量，培養(yǎng)了我的團(tuán)隊(duì)、協(xié)作精神，它將對我以后的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。我們在一起的時(shí)候經(jīng)常交流自己設(shè)計(jì)部分的進(jìn)展情況，互相提供有用的資料。 其次，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識到只有把所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)踐中去才能發(fā)揮知識的最大魅力。四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我感悟甚深： 首先，讓我了解到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)到了不少新知識和研 究方法，完善了知識結(jié)構(gòu)，它使我在大學(xué)里所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)技術(shù)知識得到了融會貫通。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐的環(huán)節(jié)，為對我們在生產(chǎn)實(shí)際中進(jìn)行調(diào)查研究的能力、觀察問題、分析問題能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 37 小 結(jié) 以上就是本次設(shè)計(jì)計(jì)算的全過程。 機(jī)頭處的依靠機(jī)頭架和過渡槽間的擠壓產(chǎn)生的對刮板鏈的張緊力機(jī)頭架、機(jī)尾架與過渡槽的動力學(xué)模型 : 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 36 圖 、機(jī)尾架在運(yùn)動中的動力模型 對應(yīng)的動力學(xué)方程為 : 0)()()()()()(215222421242123211321111????????????????????????????FFWxxkxmtFxxxcxxxkcxxxkm xxxx (424) 式中： 1m 為電機(jī) 轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器傳動件及鏈輪的變位轉(zhuǎn)動慣量； 2m 為整個(gè)機(jī)頭架或機(jī)尾架與鏈輪、整個(gè)傳動部的平動質(zhì)量總和； 1F 、 2F 為鏈輪上下分離點(diǎn)的張力； )(tF微微刮板輸送機(jī)的驅(qū)動力，其中 12)( FFtF ?? ； W為 2m 運(yùn)動時(shí)的摩擦力。w為單位長度的中部槽與地面的摩擦力 。根據(jù)對各種煤礦工作面里使用的輸送機(jī)消耗功率的測定結(jié)果得出出下列阻力系數(shù)值： 實(shí)驗(yàn)測定阻力系數(shù)值 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 35 溜槽動力學(xué)模型 中部槽的動力學(xué)模型如圖 所示 運(yùn)行中通過中部槽的相互間的擠壓產(chǎn)生的反作用力使刮板鏈張緊，其對應(yīng)的動力方程為 : 0)()(0)(1121322222111??????????????Wxxkxxkmwxxkmxx （ 4— 23） 圖 式中 : 21,mm 為單位長度的中部槽質(zhì)量 。 鏈條、刮板和貨載與溜槽的摩擦系數(shù)及輸送機(jī)結(jié)構(gòu)和鋪設(shè)質(zhì)量都是影響輸送機(jī)阻力系數(shù)的因素，其中摩擦系數(shù)比較穩(wěn)定，而其它因素影響則時(shí)大時(shí)小，制定某種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際是不可能的。 彎曲段曲率半徑2sin2139。 水平彎曲刮板輸送機(jī) : 圖 可彎曲刮板輸送機(jī)工作示意圖 上鏈在長 x段上的運(yùn)行阻力 : )1()s i n)s g n(c os()s i n)s g n(c os([ 2110 ???????? ?? fazh eSfqLfxqW xx ???? + gefLxq fax )]1)(s i n)s g n(c os)(( 110 ???? ? ?? （ 4— 17） 下鏈在長 x段上的運(yùn)行阻力 : geSeLxfqW fafak x )]1())1()(s i n)s g n(c os([ 2110 ??????? ? ?? （ 4— 18） 式中： 2S — 刮板鏈條在“ 2”點(diǎn)靜態(tài)張力 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 34 4S — 刮板鏈條在“ 4”點(diǎn)靜態(tài)張力 f 一刮板鏈在槽邦上移動阻力系數(shù) a一輸送機(jī)在水平面上彎曲段的彎曲角度， rad 刮板輸送機(jī)在水平面上彎曲段的彎曲角度 ? （弧度）是由每節(jié)溜槽長度 l ，相鄰槽間轉(zhuǎn)角 39。隨采煤機(jī)前進(jìn)切割煤壁，其后面的刮板輸送機(jī)溜槽在支架推力作用下推向煤壁一個(gè)步距 a米，輸送機(jī)在水平面上形成彎曲鋪設(shè)，產(chǎn)生刮板鏈與槽邦的附加摩擦阻力。 圖 4— 6刮板鏈的動力學(xué)模型 長度為 L 的刮板鏈段的離散動力學(xué)模型其動力學(xué)方程為： 012 ?????? ??? WFFkxcm xx （ 4— 14） 平直輸送機(jī)： 上鏈在長 x 段上的運(yùn)行阻力： xgqqfqqfW x ]s i n)s g n()(c os)[( 0102 ?? ?????? （ 4— 15） 下鏈在長 x段上的運(yùn)行阻力 : 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 33 xgfqW x )s i n)s g n(c os( 10 ?? ???? （ 4— 16） 式中 :q一貨載單位重量， mg/m q。鏈輪軸承及鏈子繞過鏈輪時(shí)的產(chǎn)生的摩擦阻力，軸承處阻力相對于系統(tǒng)來說比較小，可以忽略。驅(qū)動鏈輪 F(t)=F(驅(qū)動力 )，圖中的 m 是驅(qū)動系統(tǒng)的變位質(zhì)量。鏈輪滾筒要承受整個(gè)機(jī)器 的最大扭矩，同時(shí)在工作中還要承受脈動載荷和附加載荷。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 31 圖 對應(yīng)模型圖 的動力方程為 : 0)10(1)01(00)()10()10(012021000??????????????????????FFkccmtFkcmxxxxxxxxxxx （ 4— 11） 圖 對應(yīng)模型圖 的動力方程為 : ),0(00)(01121110xxxxxfFFFFcmtFFmccc???????????????? (4— 12) 鏈輪的動力學(xué)模型 鏈輪是輸送機(jī)傳動的重要部件。F(t)為電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出的扭矩函數(shù) 。ko、 c。為電機(jī)轉(zhuǎn)子角位移 。為電動機(jī)轉(zhuǎn)子和左半聯(lián)軸節(jié)的轉(zhuǎn)動慣量， ml為右半聯(lián)軸節(jié)、減速器和鏈輪的轉(zhuǎn)動慣量 。圖 為具有液力偶合器的驅(qū)動系統(tǒng)的動力模型。 刮板輸送機(jī)的動力學(xué)模型 在刮板輸送 機(jī)物理模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)造出刮板輸送機(jī)系統(tǒng)的動力學(xué)模型，不僅要考慮刮板鏈過鏈輪時(shí)鏈子的動態(tài)特性，刮板鏈自身的特性，刮板鏈與中板、煤之間的關(guān)系，還要考慮驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、緊鏈方式、起制動方式等，因而要得到一個(gè)符合實(shí)際的系統(tǒng)模型，首先應(yīng)正確建立各個(gè)部分的子模型。因此，建立刮板鏈的數(shù)學(xué)模型時(shí)必須考慮這一點(diǎn)。圖中 k、 c是刮板鏈的剛度系數(shù)和粘性系數(shù)。 ?一刮板鏈的流變常數(shù)。 ? 一刮板鏈的應(yīng)變 。 研究刮板鏈粘彈性模型的最終目的是找出模型的本構(gòu)方程式，即刮板鏈條內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變的函數(shù)關(guān)系，以便利用數(shù)學(xué)方法將刮板鏈離散成單元進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 30 模擬刮板輸送機(jī)在運(yùn)行中的動態(tài)響應(yīng)。描述粘彈性物質(zhì)的力學(xué)模型一般是由彈性元件 (彈簧 )和粘性元件 (阻尼器 )組成的，主要有 Maxwell 模型、 Vogit 模型以及由這兩種模型組合得到的復(fù)合模型。 由于牽引鏈在運(yùn)行過程中加速度發(fā)生周期性變化，所以牽引鏈在運(yùn)行過程中除承受靜張力外，還承受周期性動張力。 /2，加速度的變化由 mina 到 maxa ： 2s in4 022 22m in alZ vRa ??? （ 4— 8） 2sin4 022 22m a x alZ vRa ?? （ 4— 9） 由式（ 4— 8）和式（ 4— 9）可以看出，鏈子在運(yùn)行過程中的加速度發(fā)生方向的突變。 代入（ 4— 2）式，得： )(s in4 22 22 ??? ??? tlZ vRa （ 4— 7） 當(dāng) t 由 0 變化到 ?2 時(shí)， ? 角由一 a。 l一鏈環(huán)節(jié)距， m。以開始嚙合瞬間為時(shí)間起點(diǎn)，當(dāng) ? 為常數(shù)時(shí)，齒 1開始與牽引鏈嚙合后運(yùn)動 t秒的角位移為： )( ??? ?? t （ 4— 2） 此時(shí)鏈子的運(yùn)行速度為 : )cos( ?? ?? tRv （ 4— 3） 當(dāng) 0?t 時(shí)，m in00 )2c os (,2 vaRva ?????? ???? 當(dāng) ??t 時(shí)， ? =0， maxvRv ?? ? 當(dāng) ?2?t 時(shí)，m in00 )2c os (,2 vaRva ????? ???? 刮板鏈速度變化規(guī)律如圖所示。牽引鏈速度 v可用下式轟示 ??cosRv? （ 4— 1） 設(shè)鏈輪轉(zhuǎn)動一個(gè)輪齒所對應(yīng)的中心角為，所需時(shí)間為 2? ，稱為一個(gè)嚙合周期。鏈輪是通過電機(jī)、減速器來驅(qū)動的，鏈輪做勻速轉(zhuǎn)動，因此牽引鏈條的運(yùn)動是變速直線運(yùn)動，并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)所對應(yīng)的中心角為周期。鏈輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒依次與鏈環(huán)嚙合， 牽 引著鏈條連續(xù)運(yùn)動，將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩變成直線牽引力。 n， )和輸出特性的計(jì)算式，關(guān)于這一點(diǎn)幾乎在所有有關(guān)液力偶合器的書籍中都做介紹。 21,FF 一驅(qū)動鏈輪兩側(cè)邊刮板鏈的拉力，單位 N。 ?,i 一減速器的速比及傳動系統(tǒng)的效率 。 RR,0 一電動機(jī)轉(zhuǎn)子半徑和驅(qū)動鏈輪等效節(jié)圓半徑，單位 m。下面僅給 出工程上適用的力矩方程 : 22552 )1( snDDnM B ???? ????? BT nniif?? )(? 式中 rB MMM ?? ；液力偶合器泵輪或渦輪傳遞的扭矩，單位 mN? ； ? — 力矩系數(shù)， ? = )(if ， i 是傳動比； ? — 液體密度，單位 3mkg ； D — 液力偶合器的有效直徑，單位 m ； TBnn, — 泵輪、渦輪的轉(zhuǎn)速； 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 27 Sn,? — 電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和滑差； 在已知液力偶合器的原始特性方程后， 可得出具有液力偶合器的驅(qū)動力方程式 : RDniFRRinnnnDnRFRnnnnmssnnnnnnssRMtFFFcmFtFmBCBTdBBcddmddmmccxxxxxx??????521015200222m a x111110130)(2)()()()1(2)(00)(???????????????????????????????????????? 式中： ?m — 電動機(jī)轉(zhuǎn)子及與其相聯(lián)的液力偶合器的變位質(zhì)量，變位到轉(zhuǎn)子軸的圓周上，單位 kg。在沒有實(shí)驗(yàn)曲線的情況下，根據(jù)廠家提供的參數(shù)，可用下式近似的計(jì)算電動機(jī)的機(jī)械特性， 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 26 qSSS SqMM????m a xm a xm a x2 式中 maxM — 電動機(jī)最大力矩， egxMkM ?max ； maxS — 電動機(jī)最大滑差， )1( 2m a x ??? gzgze kkSS gzk — 電動機(jī)過載系數(shù)egz MMk max? eM — 電動機(jī)額定力矩 eee npM 9550? eS — 電動機(jī)額定滑差，??n nnS ee ?? ； S — 電動機(jī)滑差，?? n nnS d?? ； ede pnn