【正文】 結(jié)論 40 致 謝 41 參考文獻(xiàn) 42 附錄 43 英文原文 43 中文翻譯 49 1 緒論 11 研究的目的和意義 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備在冶金采礦動(dòng)力建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來(lái)運(yùn)送大量散狀貨物如礦石煤砂等粉塊狀物和包裝好的成件物品帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備與其他運(yùn)輸設(shè)備相比不僅具有長(zhǎng)距離大運(yùn)量連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)而且運(yùn)行可靠易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化集中化控制特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備特別是近 10 年長(zhǎng)距離大運(yùn)量高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)使其在礦山建設(shè)的井下巷道礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場(chǎng)選 礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣 選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用也使我們的設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練 12 本課題的主要研究?jī)?nèi)容 熟悉帶式輸送機(jī)的各部分的功能與作用對(duì)主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算解決在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì) 13 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 八十年代末期以來(lái)我國(guó)的煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大的發(fā)展對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都取得了可喜的成果輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多從定 型的SDJSSJSTJDT 等系列發(fā)展到多功能適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列如國(guó)家七五攻關(guān)項(xiàng)目 大傾角帶式輸送機(jī)成套設(shè)備九五攻關(guān)項(xiàng)目 高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等都填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白開(kāi)發(fā)了大傾角長(zhǎng)距離輸送原煤的新型帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品并對(duì)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動(dòng)與智能化控制等技術(shù)研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置及以 PLC 為核心的可編程電控裝置但與國(guó)外相比其機(jī)型一般都偏小特別是帶速通常均不超過(guò) 4ms 對(duì)高帶速輸送機(jī)及其動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn) 題缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)由于帶速普遍較低許多設(shè)計(jì)單位仍延用以往的靜態(tài)設(shè)計(jì)法用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來(lái)提高設(shè)計(jì)的可靠性其結(jié)果不僅增大了設(shè)備成本而且降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性此外我國(guó)輸送機(jī)制造企業(yè)追求小而全模式未能像國(guó)外一樣形成大規(guī)模的元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心致使元部件設(shè)計(jì)與制造水平得不到有效提高建立帶式輸送機(jī)的輸送帶在起動(dòng)和停機(jī)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)方程求解輸送帶上不同點(diǎn)隨時(shí)間推移所發(fā)生所的變化找出變化劇烈的張力波可能造成的破壞這就是帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析技術(shù)是一門綜合性學(xué)科不僅要對(duì)整機(jī)運(yùn)行全過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析更重要 的是對(duì)其涉及到的基礎(chǔ)理論運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究是當(dāng)今世界的高新技術(shù) 2 帶式輸送機(jī)概述 21 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類型之一其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流靠連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來(lái)完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送在工業(yè) 23 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) 1QD80 輕型固定式帶輸送機(jī) QD80 輕型固定式帶輸送機(jī)與 TDⅡ型相比其帶較薄提高到使輸送帶成 U 形這樣一來(lái)輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá) 25176。 4管形帶式輸送機(jī) U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽最后形成一個(gè)圓管狀即為管形帶式輸送機(jī)因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管故可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料可明顯減輕粉狀物料對(duì)環(huán)境的污染并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行 5 氣墊式帶輸送機(jī)其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的而是在空氣膜 氣墊 上運(yùn)行省去了托輥用不動(dòng)的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥運(yùn)動(dòng)部件的減少總的等效質(zhì)量減少阻力減小效率提高并且運(yùn)行平穩(wěn)可提高帶速但一般其運(yùn)送物料的塊度不超過(guò) 300mm 增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng)壓成槽形外也可以改變輸送帶本身把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的并 且?guī)в袡M隔板一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀故稱為波狀帶式輸送機(jī)這種機(jī)型適用于大傾角傾角在 30176。 6 壓帶式帶輸送機(jī)它是用一條輔助帶對(duì)物料施加壓力這種輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是輸送物料的最大傾角可達(dá) 90176。 經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資 目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是大運(yùn)輸能力176。 C 在寒冷地區(qū)驅(qū)動(dòng)站應(yīng)有采暖設(shè)施 2 可做水平運(yùn)輸傾斜向上 16176。向下運(yùn)輸不超過(guò) 15176。 篩分后的石灰石 12176。 干沙 15176。 未篩分的石塊 18176。 水泥 20176。 干松泥土 20176。 4 物料溫度 50℃ 3 工作環(huán)境井下 4 輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸 1 運(yùn)距 400m 2 傾斜角β 0176。 原煤的堆積密度按 900 kg 輸送機(jī)的工作傾角β 0176。 動(dòng)堆積角ρ 30176。 動(dòng)堆積角ρ 30176。 動(dòng)堆積角ρ 30176。 動(dòng)堆積角ρ 30176。 00227 00277 00416 00504 00651 00789 01062 01282 35176。 00262 00303 00477 00549 00747 00861 01216 01396 查表 32 輸送機(jī)的承載托輥槽角 30176。時(shí)帶寬為 1000mm 的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為 01062 此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積據(jù)此選用寬度為 1000mm 的輸送帶能滿足要求 經(jīng)如上計(jì)算確定選用帶寬 B 1000mm680S 型煤礦用阻燃輸送帶 680S 型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格表 44 縱向拉伸強(qiáng)度 750Nmm 帶厚 85mm 輸送帶質(zhì) 115Kgm 322 輸送帶寬度的核算 輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)需要按 322 式核算再查表 34 322 式中最大粒度 mm 表 34 不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度 mm 帶寬 B 500 650 800 1000 1200 1400 粒度 篩分后 100 130 180 250 300 350 未篩分 150 200 300 400 500 600 計(jì)算 B 1000 2400200 1000 故輸送帶寬滿足輸送要求 33 圓周驅(qū)動(dòng)力 331 計(jì)算公式 1 所有長(zhǎng)度包括 L 80m 傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力為輸送機(jī)所有阻力之和可用式 331 計(jì)算 331 式中主要阻力 N 附加阻力 N 特種主要阻力 N 特種附加阻力 N 傾斜阻力 N 五種阻力中是所有輸送機(jī)都有的其他三類阻力根據(jù)輸送機(jī)側(cè)型及附件裝設(shè)情況定由設(shè)計(jì)者選擇 2 對(duì)機(jī)長(zhǎng)大于 80m 的帶式輸送機(jī)附加阻力明顯的小于主要阻力可用簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行計(jì)算不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò) 誤為此引入系數(shù) C 作簡(jiǎn)化計(jì)算則公式變?yōu)橄旅娴男问? 332 式中與輸送機(jī)長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)在機(jī)長(zhǎng)大于 80m 時(shí)可按式 333 計(jì)算或從表35 查取 333 式中附加長(zhǎng)度一般在 70m 到 100m 之間 系數(shù)不小于 102 查〈〈 DTⅡ A 型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉表 35 系數(shù) C 裝料系數(shù)在 0711 范圍內(nèi) L 80 100 150 200 300 400 500 600 C 192 178 158 145 131 125 120 117 L 700 800 900 1000 1500 2021 2500 5000 C 114 112 110 109 106 105 104 103 332 主要阻力計(jì)算 輸送機(jī)的主要阻力是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和可用式 334 計(jì)算 334 式中模擬摩擦系數(shù)根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定一般可按表 36 查取對(duì)于重要的輸送機(jī)建議仔細(xì)閱讀 國(guó)家標(biāo)規(guī)定后慎重選擇 輸送機(jī)長(zhǎng)度頭尾滾筒中心距 m 重力加速度 g 981m2≈ 10ms2 初步選定托輥為 DTⅡ A 6205C4 查表 68 上托輥間距＝ 12m 下托輥間距 ＝3m 上托輥槽角 30176。 承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量 kgm 用式 335 計(jì)算 335 其中承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量 kg 表 37 查取 承載分支托輥間距 m 托輥已經(jīng)選好知 G1 1221kg 計(jì)算 qR0 G1a0 122112 1018kgm 回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 kgm 用式 336 計(jì)算 336 其中回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 回程分支托輥間距 m G2 1043kg 計(jì)算 10433 348kgm 每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量 kgm 按式 337 計(jì)算 337 400 3616 6944kgm 每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量 kgm 115kgm 002240098[101834821156944cos0176。 0035～ 0045 333 主要特種阻力計(jì)算 主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料 槽攔板間的摩擦阻力兩部分按式 338 計(jì)算 338 按式 339 或式 3310 計(jì)算 1 三個(gè)等長(zhǎng)輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí) 339 2 二輥式前傾下托輥時(shí) 3310 本輸送機(jī)沒(méi)有主要特種阻力即 0 334 附加特種阻力計(jì)算 附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分按下式計(jì)算 3311 3312 3313 式中清掃器個(gè)數(shù)包括頭部清掃器和空段清掃器 A 一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積見(jiàn)表 311 清掃器和輸送帶間的壓力 N 一般取為 3 N 清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)一般取為 0507 刮板系數(shù)一般取為 1500 Nm 表 311 導(dǎo)料槽欄板內(nèi)寬刮板與輸送帶接觸面積 帶寬 B mm 導(dǎo)料欄板內(nèi)寬 m 刮板與輸送帶接觸面積 Am 頭部清掃器 空段清掃器 500 0315 0005 0008 650 0400 0007 001 800 0495 0008 0012 1000 0610 001 0015 1200 0730 0012 0018 1400 0850 0014 0021 查表 311 得 A 001m 取 10Nm 取 06 將數(shù)據(jù)帶入式 3312 則 001 10 06 600N 擬設(shè)計(jì)的總圖 中有兩個(gè)清掃器和一個(gè)空段清掃器一個(gè)空段清掃器相當(dāng)于 15個(gè)清掃器 0 由式 3311 則 35 600 2100N 335 傾斜阻力計(jì)算 傾斜阻力按下式計(jì)算 3313 式中 H輸送機(jī)受料點(diǎn)與卸料點(diǎn)間的高差 m輸送機(jī)向上提升時(shí) H為正反之為負(fù) 0 由式 332Fu CFHFS1FS2FSt Fu 109915006021000 1207357N 34 傳動(dòng)功率計(jì)算 341 傳動(dòng)軸功率計(jì)算 傳動(dòng)滾筒軸功率按式 341 計(jì)算 341 342 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 電動(dòng)機(jī)功率按式 342 計(jì)算 發(fā)電工況 342 發(fā)電工況下運(yùn) PM PAη ηη 34 3 η η1η2 34 4 式中傳動(dòng)效率一般在 085095 之間選取 聯(lián)軸器效率 每個(gè)機(jī)械式聯(lián)軸器效率 098 液力耦合器器 096 減速器傳動(dòng)效率按每級(jí)齒輪傳動(dòng)效率為 098 計(jì)算 二級(jí)減速機(jī) 098 098 096 三級(jí)減速機(jī) 098 098 098 094 電壓