自開門滑道式提升機及其控制電路的設計【含CAD圖紙源文件】,含CAD圖紙源文件,開門,滑道,提升,晉升,及其,控制電路,設計,cad,圖紙,源文件
畢業(yè)設計（論文） 題 目：滑道式提升機及其控制電路的設計 學 院： 專業(yè)名稱： 班級學號： 學生姓名： 指導教師： 二**年六 月 畢業(yè)設計（論文）任務書 I、畢業(yè)設計(論文)題目： 滑道式提升機及其控制電路的設計 II、 畢 業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設計技術要求： 1、生產(chǎn)率：4-5 噸/時； 2、裝機容量：5.5 千瓦； 3、提升重量：500kg； 4、提升斗自動開門，有自鎖功能。 III、 畢 業(yè)設計(論文)工作內容及完成時間： 1查閱資料，英文資料翻譯 （2 周）1 月 3 日1 月 17 日 2撰寫開題報告 （1 周）1 月 18 日1 月 23 日 3設計并繪制滑道式提升機的設計裝配圖 （5 周）2 月 21 日3 月 27 日 4繪制主要零件圖若干張 （4 周）3 月 27 日4 月 23 日 5編寫設計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 （3 周）4 月 25 日5 月 21 日 6畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 （1.5 周）5 月 23 日 6 月 2 日 、 主 要參考資料： 1 璞良貴，紀名剛主編.機械設計.第七版.北京：高等教育出版社，2001 2 金國淼等.攪拌設備(化工設備設計全書). 北京： 化學工業(yè)出版社，2002 3 徐灝主編，機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1995.12 4 李克永.化工機械手冊. 天津: 天津大學出版社，1991.5 5 Bathala C. Redlaty, V. S. Muvthy, Madaboosi S. Ananth, Chamarti D. P. Rao. Modeling of continuous Fertilizer Cranulation process for control. Part. Part. Syst. Charact 15(1998):156-160 滑道式提升機及其控制電路的設計 摘要：礦山生產(chǎn)的全過程離不開礦山運輸和提升工作。因此，運輸和提升工作的好 壞直接關系到礦山生產(chǎn)能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產(chǎn)的動脈，那提升 設備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。肥料對于農(nóng)作物的作用非常重要，隨著耕地 面積的不斷減少，糧食的產(chǎn)量顯得尤其重要。因此，肥料的生產(chǎn)非常重要。 BB 肥料（Blending bulk fertilizer）根據(jù)作物需肥規(guī)律和土壤供肥特性進行配制， 含氮、磷、鉀三種元素，也可根據(jù)作物需要添加中、微量元素。 BB 肥料具有如下優(yōu)點， 一是養(yǎng)分配比靈活科學合理，可以根據(jù)不同作物進行調配；二是價格便宜，同等養(yǎng)分的 BB 肥料比進口復合肥料便宜；三是配送方便。 提 升 機 為 通 過 改 變 勢 能 進 行 運 輸 的 機 械 設 備 。 提升機是一種被普遍采用的垂直輸送 設備，廣泛地應用于建材、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè) 部門?？梢詽M足用戶對提升機的不同性能要求。 本課題是為了制造 BB 肥生產(chǎn)提升設備。 主要由提升斗、提升系統(tǒng)、機架等組成。 工作原理：將大顆粒尿素、鉀肥、磷肥、填充料等按配方要求比例計算后，分別投入斗 式提升機料斗，料斗經(jīng)由鋼絲繩牽引沿著軌道上升，提升到一定高度碰到行程開關，斗 門打開，肥料卸下，料斗空載回起點。 關鍵詞： 提升機 導軌 鋼絲繩 指導老師簽名: Producing 4-5 tons of BB fertilizer production equipment to upgrade System Abstract: The role of fertilizer for the crops is very important, as the shrinking arable land, grain production is especially important. Therefore, fertilizer production is very important. BB fertilizer (Blending bulk fertilizer) under the laws of crop fertilizer and soil characteristics for the preparation of fertilizer, nitrogen, phosphorus and potassium are three elements can be added according to crop needs, the trace elements. BB fertilizer has the following advantages, first, nutrients and flexible scientific and rational allocation according to different crops; second is cheap, the same nutrients of BB fertilizer compound fertilizer cheaper than imports; third, to facilitate distribution. Hoist by changing the potential energy for the transport of machinery and equipment. Hoist is a widely used vertical transportation equipment, widely used in building materials, electric power, metallurgy, machinery, chemicals, light industry, metals, food and other industries. Meet the different users on elevator performance requirements. The issue is to create BB Fertilizer Production Hoisting Equipment. Mainly by enhancing the Big Dipper, hoisting system, a framework. Works: The large granular urea, potash, phosphate, fillers and other requirements according to the ratio calculation formulas were put bucket elevator hopper, the hopper through the wire rope traction along the track up to a certain height to enhance hit limit switch, open The door , fertilizer unloading, hopper back to the starting point empty. Keywords: BB fertilizer Hoist Guide Track Wire Rope Signature of Supervisor: 6 目錄 前 言 （1） 1 緒 論 （2） 1.1 各 種 提 升 機 的 工 作 原 理 （2） 1.2 提升機的簡介 （3） 1.3 提升機的應用 （4） 1.4 提升機的發(fā)展 （5） 2 總體方案確定 （6） 2.1 總體設計要求 （6） 2.2 總體設計 （6） 2.2.1 工作原理 （6） 2.2 .2 總體尺寸綜合 （6） 2.3 總體圖 （6） 3 提升系統(tǒng)的設計計算 （7） 3.1料斗倉重量計算 （8） 3.2 鋼絲繩的確定 （9） 3.2.1鋼絲繩種類 （9） 3.2.2時效原因 （10） 3.2.3 鋼絲繩的計算 （10） 3.3 提升系統(tǒng)電動機選擇 （13） 3.3.1 選擇電動機類型和結構型式 （13） 3.3.2 選擇電動機的容量 （14） 3.3.3 選擇電動機的型號 （16） 4 提升系統(tǒng)的校核 （17） 4.1 導軌校 核（17） 4.1.1 導軌強度校 核（17） 4.1.2 導軌剛度校 核（21） 5 機架的設計及校核 （24） 7 5.1機架結構類型 （24） 5.1.1按機架外形分類 （24） 5.1.2按機架的制造方法和材料分類 （24） 5.2機架結構的選擇 （24） 5.3機架設計計算的準則和要求 （25） 5.3.1機架設計的準則 （25） 5.3.2 機架設計的一般要求 （25） 5.4 機架的形式及主要參數(shù) （25） 5.5 機架的強度校核 （27） 5.6 機架的剛度校核 （31） 5.7 立柱的強度及穩(wěn)定性校核 （36） 6檢驗安裝和使用維修 （37） 6.1檢驗規(guī)則 （37） 6.2吊裝，安裝和調整 （37） 6.3使用操作 （38） 6.4維修保養(yǎng)和故障排除 （38） 結論 （39） 參考文獻 （40） 致謝 （41）
畢業(yè)設計（論文）任務書
I、畢業(yè)設計(論文)題目：
滑道式提升機及其控制電路的設計
II、畢 業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設計技術要求：
1、生產(chǎn)率：4-5噸/時；
2、裝機容量：5.5千瓦；
3、提升重量：500kg；
4、提升斗自動開門，有自鎖功能。
III、畢 業(yè)設計(論文)工作內容及完成時間：
1．查閱資料，英文資料翻譯 （2周）1月3日～1月17日
2．撰寫開題報告 （1周）1月18日～1月23日
3．設計并繪制滑道式提升機的設計裝配圖 （5周）2月21日～3月27日
4．繪制主要零件圖若干張 （4周）3月27日～4月23日
5．編寫設計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 （3周）4月25日～5月21日
6．畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 （1.5周）5月23日～ 6月2日
Ⅳ 、主 要參考資料：
[1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設計.第七版.北京：高等教育出版社，2001
[2] 金國淼等.攪拌設備(化工設備設計全書). 北京： 化學工業(yè)出版社，2002
[3] 徐灝主編，機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1995.12
[4] 李克永.化工機械手冊. 天津: 天津大學出版社，1991.5
[5] Bathala C. Redlaty, V. S. Muvthy, Madaboosi S. Ananth, Chamarti D. P. Rao. Modeling of continuous Fertilizer Cranulation process for control. Part. Part. Syst. Charact 15(1998):156-160
機械與材料工程 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè)類 班
學生（簽名）：
日期： 自 年 1 月 3 日至 年 6 月 2 日
指導教師（簽名）： 張緒坤
助理指導教師(并指出所負責的部分)：
系（室）主任（簽名）：
學士學位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。
作者簽名： 日期：
學位論文版權使用授權書
本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權南昌航空大學可以將本論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。
作者簽名： 日期：
導師簽名： 日期：
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畢業(yè)設計（論文）
題 目：滑道式提升機及其控制電路的設計
學 院
專業(yè)名稱
班級學號
學生姓名
指導教師
畢業(yè)設計（論文）開題報告
題 目 滑道式提升機及其控制電路的設計
專 業(yè) 名 稱 機械設計制造及其自動化
班 級 學 號 078105205
學 生 姓 名 程 揚 勝
指 導 教 師 張 緒 坤
填 表 日 期 2011 年 1 月 23 日
滑道式提升機及其控制電路的設計
一、選題的依據(jù)及意義：
礦山電力拖動系統(tǒng)(如提升機、鋼纜皮帶等)廣泛應用于煤礦、有色金屬、黑色金屬及化工等行業(yè)，承擔礦物的提升、人員的上下、材料的運送等任務，是礦山大型咽喉設備，其性能的好壞直接影響礦山的生產(chǎn)和人員的生命安危。目前在西方發(fā)達國家，礦山電力拖動系統(tǒng)已普遍采用了全數(shù)字控制技術，如交交變流拖動的全數(shù)字變頻控制、直直交拖動的全數(shù)字調速控制等。目前交交變頻技術在冶金自動化設計研究院和天津電氣傳動研究所應用的比較多，交直交變流技術目前還處于探索階段。
二、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：
90年代前，我國礦山交流拖動一般采用“異步電機+轉子串電阻加速+高壓接觸器換向+動力制動減速+繼電器控制”的傳統(tǒng)控制方式；直流拖動在70年代前一般采用“發(fā)電機一電動機機組+繼電器控制”即”P+D”控制方式，或采用“可控硅供電——電動機+模擬調節(jié)+繼電器控制”的控制方式，上述拖動方式存在能耗大、運行效率低、占地面積大、噪音高、維護困難、分立元件多、參數(shù)分散性大、可靠性低、控制方式陳舊、技術落后等缺點。
進入90年代，一方面，我國新建礦井從國外引進了一部分全數(shù)字控制的電力拖動系統(tǒng)，運行效果很好，但價格昂貴，需花費大量外匯，明顯不適應我國市場經(jīng)濟的發(fā)展需求；另一方面，國內相關行業(yè)科研單位和生產(chǎn)廠家也開始對提升機全數(shù)字控制技術進行研究開發(fā)，但絕大部分所走的技術路線是購買國外通用全
數(shù)字控制器，然后自己組裝調試，沒有獨立的知識產(chǎn)權，時刻被國外公司牽制，仍未從根本上解決問題。
由于全自動化控制系統(tǒng)的安全可靠運轉，具有“異步電機+轉子串電阻加速+高壓接觸器換向+動力制動減速+繼電器控制”的傳統(tǒng)控制方式和“發(fā)電機+電動機機組+繼電器控制”控制方式無法比擬的優(yōu)點，因此國外發(fā)達國家在各工業(yè)領域大力發(fā)展全自動控制技術。就礦井提升機拖動控制而言，德國西門子公司和
瑞典ABB公司的全自動控制系統(tǒng)代表了世界領先水平。我國近年來引進的提升機中，98%是西門子和AB的產(chǎn)品。但是近年來，隨著我國電力電子技術的發(fā)展，我國也在在這一領域做了大量卓有成效的研究，開發(fā)了自有知識產(chǎn)權的全數(shù)字控制系統(tǒng)，目前己經(jīng)開發(fā)出幾套樣機。
20 年前,當機電一體提升機在德國魯姆貝克礦井和雷敦礦井相繼取得成功以后,德國因礦業(yè)凋敝,沒有出現(xiàn)第3 臺機電一體提升機。5年前,當我國準備進口第1 臺機電一體提升機時,有人預言,這是提升機結構的發(fā)展方向,雖然當時的結構還不算成熟,也應當引進1 、2 臺作為借鑒,才不會落后世界潮流太遠。接著就引進了3 臺。大雁提升機結構已有重大改進,陳四樓提升機則得到進一步完善,逐步實現(xiàn)了標準化。再過二三年,也就是大約用了十年時間,當引進的提升機調試和投產(chǎn)運行取得成功后,就可以說基本完成了這項新技術的開發(fā)階段,標志著這項技術已經(jīng)成熟。用機電一體結構逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)結構的總趨勢已不可逆轉。而南非的3 臺大型提升機以及澳大利亞和我國準備引進的項目,都實際上已經(jīng)是這項技術的應
用成果了。我國是世界上礦業(yè)大國,有較大的提升機市場,如果以后再要進口,機電一體提升機就自然會成為首選方案,因為這對用戶有利。我國也需要自己開發(fā)這項新技術,而這些引進項目的成功,必然會起到重要的促進和借鑒作用。
三、研究內容及實驗方案：
研究內容：
1、滑道式提升機的工藝分析；
2、滑道式提升機工作臺的運動特性分析；
3、滑道式提升機及其控制電路的設計；
4、垂直運動的實現(xiàn)與機構設計；
5、UG裝配體設計及運動分析；
6、滑道式提升機及其控制電路的設計運動仿真。
實驗方案：
1、查閱文獻、熟悉課題、撰寫開題報告；
2、確定滑道式提升機及其控制電路的設計；
3、運動及動力參數(shù)計算；
4、根據(jù)課題要求設計工作臺尺寸及零、部件強度計算；
5、用UG畫出零、部件三維圖并總裝；
6、工作臺運動仿真。
四、目標、主要特色及工作進度
設計一套滑道式提升機的工作臺，并對工作臺的運動特性、工作進行分析。
考慮到提升機設備的研究發(fā)展狀況，針對中小型提升機生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)實需求，設計開發(fā)滑道式設備時，必須滿足低成本、高效率的要求。所以，在設計開發(fā)此提升機設備時，力求結構簡單緊湊、功能實用齊備、速度快、精度高、通用性強而且維修方便。
1．查閱資料，英文資料翻譯 （2周）1月3日～1月17日
2．撰寫開題報告 （1周）1月18日～1月23日
3．設計并繪制滑道式提升機的設計裝配圖 （5周）2月21日～3月27日
4．繪制主要零件圖若干張 （4周）3月27日～4月23日
5．編寫設計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 （3周）4月25日～5月21日
6．畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 （1.5周）5月23日～ 6月2日
五、參考文獻
[1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設計.第七版.北京：高等教育出版社，2001
[2] 金國淼等.攪拌設備(化工設備設計全書). 北京： 化學工業(yè)出版社，2002
[3] 徐灝主編，機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1995.12
[4] 李克永.化工機械手冊. 天津: 天津大學出版社，1991.5
[5] 蔡尚峰.自動控制設備[M].北京:機械工業(yè)出版社，1981.
[6] 黃仰金.礦山副井提升機計算機控制系統(tǒng)的設計及應用[J].科技資訊，2004.
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滑道式提升機及其控制電路的設計
學生姓名：程揚勝 班級：078105205
指導老師：張緒坤
摘要：礦山生產(chǎn)的全過程離不開礦山運輸和提升工作。因此，運輸和提升工作的好壞直接關系到礦山生產(chǎn)能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產(chǎn)的動脈，那提升設備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。肥料對于農(nóng)作物的作用非常重要，隨著耕地面積的不斷減少，糧食的產(chǎn)量顯得尤其重要。因此，肥料的生產(chǎn)非常重要。
BB肥料（Blending bulk fertilizer）根據(jù)作物需肥規(guī)律和土壤供肥特性進行配制，含氮、磷、鉀三種元素，也可根據(jù)作物需要添加中、微量元素。 BB肥料具有如下優(yōu)點，一是養(yǎng)分配比靈活科學合理，可以根據(jù)不同作物進行調配；二是價格便宜，同等養(yǎng)分的BB肥料比進口復合肥料便宜；三是配送方便。
提升機為通過改變勢能進行運輸?shù)臋C械設備。提升機是一種被普遍采用的垂直輸送設備，廣泛地應用于建材、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門?？梢詽M足用戶對提升機的不同性能要求。
本課題是為了制造BB肥生產(chǎn)提升設備。 主要由提升斗、提升系統(tǒng)、機架等組成。工作原理：將大顆粒尿素、鉀肥、磷肥、填充料等按配方要求比例計算后，分別投入斗式提升機料斗，料斗經(jīng)由鋼絲繩牽引沿著軌道上升，提升到一定高度碰到行程開關，斗門打開，肥料卸下，料斗空載回起點。
關鍵詞： 提升機 導軌 鋼絲繩
指導老師簽名:
Producing 4-5 tons of BB fertilizer production equipment to upgrade System
Student name: Cheng Yang Sheng Class: 078105205
Supervisor: Zhang Xu Kun
Abstract: The role of fertilizer for the crops is very important, as the shrinking arable land, grain production is especially important. Therefore, fertilizer production is very important.
BB fertilizer (Blending bulk fertilizer) under the laws of crop fertilizer and soil characteristics for the preparation of fertilizer, nitrogen, phosphorus and potassium are three elements can be added according to crop needs, the trace elements. BB fertilizer has the following advantages, first, nutrients and flexible scientific and rational allocation according to different crops; second is cheap, the same nutrients of BB fertilizer compound fertilizer cheaper than imports; third, to facilitate distribution.
Hoist by changing the potential energy for the transport of machinery and equipment. Hoist is a widely used vertical transportation equipment, widely used in building materials, electric power, metallurgy, machinery, chemicals, light industry, metals, food and other industries. Meet the different users on elevator performance requirements.
The issue is to create BB Fertilizer Production Hoisting Equipment. Mainly by enhancing the Big Dipper, hoisting system, a framework. Works: The large granular urea, potash, phosphate, fillers and other requirements according to the ratio calculation formulas were put bucket elevator hopper, the hopper through the wire rope traction along the track up to a certain height to enhance hit limit switch, open The door , fertilizer unloading, hopper back to the starting point empty.
Keywords: BB fertilizer Hoist Guide Track Wire Rope
Signature of Supervisor:
1 滑道式提升機及其控制電路的設計 學生姓名：程揚勝 班級：078105205 指導老師：張緒坤 摘要：礦山生產(chǎn)的全過程離不開礦山運輸和提升工作。因此，運輸和提升工 作的好壞直接關系到礦山生產(chǎn)能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產(chǎn)的 動脈，那提升設備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。肥料對于農(nóng)作物的作用 非常重要，隨著耕地面積的不斷減少，糧食的產(chǎn)量顯得尤其重要。因此，肥料的 生產(chǎn)非常重要。 BB 肥料（Blending bulk fertilizer）根據(jù)作物需肥規(guī)律和土壤供肥特性進 行配制，含氮、磷、鉀三種元素，也可根據(jù)作物需要添加中、微量元素。 BB 肥 料具有如下優(yōu)點，一是養(yǎng)分配比靈活科學合理，可以根據(jù)不同作物進行調配；二 是價格便宜，同等養(yǎng)分的 BB 肥料比進口復合肥料便宜；三是配送方便。 提 升 機 為 通 過 改 變 勢 能 進 行 運 輸 的 機 械 設 備 。 提升機是一種被普遍采用的 垂直輸送設備，廣泛地應用于建材、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、 糧食等各工業(yè)部門?？梢詽M足用戶對提升機的不同性能要求。 本課題是為了制造 BB 肥生產(chǎn)提升設備。 主要由提升斗、提升系統(tǒng)、機架等 組成。工作原理：將大顆粒尿素、鉀肥、磷肥、填充料等按配方要求比例計算后， 分別投入斗式提升機料斗，料斗經(jīng)由鋼絲繩牽引沿著軌道上升，提升到一定高度 碰到行程開關，斗門打開，肥料卸下，料斗空載回起點。 關鍵詞： 提升機 導軌 鋼絲繩 指導老師簽名: 2 Producing 4-5 tons of BB fertilizer production equipment to upgrade System Student name: Cheng Yang Sheng Class: 078105205 Supervisor: Zhang Xu Kun Abstract: The role of fertilizer for the crops is very important, as the shrinking arable land, grain production is especially important. Therefore, fertilizer production is very important. BB fertilizer (Blending bulk fertilizer) under the laws of crop fertilizer and soil characteristics for the preparation of fertilizer, nitrogen, phosphorus and potassium are three elements can be added according to crop needs, the trace elements. BB fertilizer has the following advantages, first, nutrients and flexible scientific and rational allocation according to different crops; second is cheap, the same nutrients of BB fertilizer compound fertilizer cheaper than imports; third, to facilitate distribution. Hoist by changing the potential energy for the transport of machinery and equipment. Hoist is a widely used vertical transportation equipment, widely used in building materials, electric power, metallurgy, machinery, chemicals, light industry, metals, food and other industries. Meet the different users on elevator performance requirements. The issue is to create BB Fertilizer Production Hoisting Equipment. Mainly by enhancing the Big Dipper, hoisting system, a framework. Works: The large granular urea, potash, phosphate, fillers and other requirements according to the ratio calculation formulas were put bucket elevator hopper, the hopper through the wire rope traction along the track up to a certain height to enhance hit limit switch, open The door , fertilizer unloading, hopper back to the starting point empty. Keywords: BB fertilizer Hoist Guide Track Wire Rope Signature of Supervisor: 3 111目錄 前 言 （1） 1 緒 論 （2） 1.1 各 種 提 升 機 的 工 作 原 理 （2） 1.2 提升機的簡介 （3） 1.3 提升機的應用 （4） 1.4 提升機的發(fā)展 （5） 2 總體方案確定 （6） 2.1 總體設計要求 （6） 2.2 總體設計 （6） 2.2.1 工作原理 （6） 2.2 .2 總體尺寸綜合 （6） 2.3 總體圖 （6） 3 提升系統(tǒng)的設計計算 （7） 3.1料斗倉重量計算 （8） 3.2 鋼絲繩的確定 （9） 3.2.1鋼絲繩種類 （9） 3.2.2時效原因 （10） 3.2.3 鋼絲繩的計算 （10） 3.3 提升系統(tǒng)電動機選擇 （13） 3.3.1 選擇電動機類型和結構型式 （13） 3.3.2 選擇電動機的容量 （14） 3.3.3 選擇電動機的型號 （16） 4 提升系統(tǒng)的校核 （17） 4.1 導軌校 核（17） 4.1.1 導軌強度校 核（17） 4.1.2 導軌剛度校 核（21） 5 機架的設計及校核 （24） 4 5.1機架結構類型 （24） 5.1.1按機架外形分類 （24） 5.1.2按機架的制造方法和材料分類 （24） 5.2機架結構的選擇 （24） 5.3機架設計計算的準則和要求 （25） 5.3.1機架設計的準則 （25） 5.3.2 機架設計的一般要求 （25） 5.4 機架的形式及主要參數(shù) （25） 5.5 機架的強度校核 （27） 5.6 機架的剛度校核 （31） 5.7 立柱的強度及穩(wěn)定性校核 （36） 6檢驗安裝和使用維修 （37） 6.1檢驗規(guī)則 （37） 6.2吊裝，安裝和調整 （37） 6.3使用操作 （38） 6.4維修保養(yǎng)和故障排除 （38） 結論 （39） 參考文獻 （40） 致謝 （41） 學士學位論文 1 滑道式提升機及其控制電路的設計 學生姓名： 班級： 指導老師： 摘要：礦山生產(chǎn)的全過程離不開礦山運輸和提升工作。因此，運輸和提升工作 的好壞直接關系到礦山生產(chǎn)能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產(chǎn)的動脈， 那提升設備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。肥料對于農(nóng)作物的作用非常重要， 隨著耕地面積的不斷減少，糧食的產(chǎn)量顯得尤其重要。因此，肥料的生產(chǎn)非常重要。 BB 肥料（Blending bulk fertilizer）根據(jù)作物需肥規(guī)律和土壤供肥特性進行 配制，含氮、磷、鉀三種元素，也可根據(jù)作物需要添加中、微量元素。 BB 肥料具 有如下優(yōu)點，一是養(yǎng)分配比靈活科學合理，可以根據(jù)不同作物進行調配；二是價格 便宜，同等養(yǎng)分的 BB 肥料比進口復合肥料便宜；三是配送方便。 提 升 機 為 通 過 改 變 勢 能 進 行 運 輸 的 機 械 設 備 。 提升機是一種被普遍采用的垂 直輸送設備，廣泛地應用于建材、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧 食等各工業(yè)部門。可以滿足用戶對提升機的不同性能要求。 本課題是為了制造 BB 肥生產(chǎn)提升設備。 主要由提升斗、提升系統(tǒng)、機架等組 成。工作原理：將大顆粒尿素、鉀肥、磷肥、填充料等按配方要求比例計算后，分 別投入斗式提升機料斗，料斗經(jīng)由鋼絲繩牽引沿著軌道上升，提升到一定高度碰到 行程開關，斗門打開，肥料卸下，料斗空載回起點。 關鍵詞： 提升機 導軌 鋼絲繩 指導老師簽名: 學士學位論文 2 Producing 4-5 tons of BB fertilizer production equipment to upgrade System Student name: Class: Supervisor: Abstract: The role of fertilizer for the crops is very important, as the shrinking arable land, grain production is especially important. Therefore, fertilizer production is very important. BB fertilizer (Blending bulk fertilizer) under the laws of crop fertilizer and soil characteristics for the preparation of fertilizer, nitrogen, phosphorus and potassium are three elements can be added according to crop needs, the trace elements. BB fertilizer has the following advantages, first, nutrients and flexible scientific and rational allocation according to different crops; second is cheap, the same nutrients of BB fertilizer compound fertilizer cheaper than imports; third, to facilitate distribution. Hoist by changing the potential energy for the transport of machinery and equipment. Hoist is a widely used vertical transportation equipment, widely used in building materials, electric power, metallurgy, machinery, chemicals, light industry, metals, food and other industries. Meet the different users on elevator performance requirements. The issue is to create BB Fertilizer Production Hoisting Equipment. Mainly by enhancing the Big Dipper, hoisting system, a framework. Works: The large granular urea, potash, phosphate, fillers and other requirements according to the ratio calculation formulas were put bucket elevator hopper, the hopper through the wire rope traction along the track up to a certain height to enhance hit limit switch, open The door , fertilizer unloading, hopper back to the starting point empty. Keywords: BB fertilizer Hoist Guide Track Wire Rope Signature of Supervisor: 學士學位論文 3 111目錄 前 言 （1） 1 緒 論 （2） 1.1 各 種 提 升 機 的 工 作 原 理 （2） 1.2 提升機的簡介 （3） 1.3 提升機的應用 （4） 1.4 提升機的發(fā)展 （5） 2 總體方案確定 （6） 2.1 總體設計要求 （6） 2.2 總體設計 （6） 2.2.1 工作原理 （ 6） 2.2 .2 總體尺寸綜合 （ 6） 2.3 總體圖 （6） 3 提升系統(tǒng)的設計計算 （7） 3.1料斗倉重量計算 （8） 3.2 鋼絲繩的確定 （9） 3.2.1 鋼絲繩種類 （ 9） 3.2.2 時效原因 （ 10） 3.2.3 鋼絲繩的計算 （10） 3.3 提升系統(tǒng)電動機選擇 （13） 3.3.1 選擇電動機類型和結構型式 （ 13） 3.3.2 選擇電動機的容量 （ 14） 3.3.3 選擇電動機的型號 （ 16） 4 提升系統(tǒng)的校核 （17） 4.1 導軌校核（17） 4.1.1 導軌強度校核（17） 4.1.2 導軌剛度校核（21） 5 機架的設計及校核 （24） 5.1機架結構類型 （24） 5.1.1 按機架外形分類 （ 24） 5.1.2 按機架的制造方法和材料分類 （ 24） 5.2機架結構的選擇 （24） 5.3機架設計計算的準則和要求 （25） 5.3.1 機架設計的準則 （ 25） 5.3.2 機架設計的一般要求 （ 25） 學士學位論文 4 5.4 機架的形式及主要參數(shù) （25） 5.5 機架的強度校核 （27） 5.6 機架的剛度校核 （31） 5.7 立柱的強度及穩(wěn)定性校核 （36） 6檢驗安裝和使用維修 （37） 6.1檢驗規(guī)則 （37） 6.2吊裝，安裝和調整 （37） 6.3使用操作 （38） 6.4維修保養(yǎng)和故障排除 （38） 結論 （39） 參考文獻 （40） 致謝 （41） 學士學位論文 5 前 言 礦山生產(chǎn)的全過程離不開礦山運輸和提升工作。因此，運輸和提升工作的好壞 直接關系到礦山生產(chǎn)能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產(chǎn)的動脈，那提 升設備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。提升機是聯(lián)系井下和地面的主要運輸 工具，礦井提升工作是整個采礦工程中的重要環(huán)節(jié)。從地下采出的煤炭、礦石必須 提升至地面才有實際應用價值。廢石的提升、工作人員、材料及設備的升降等都要 靠提升工作來完成。礦井提升機是礦井提升設備中的動力部分，由電動機、減速器、 主軸裝置、制動裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺等組成。根據(jù)提升機工作原 理和結構的不同，礦井提升機有以下一些類型： 我國目前廣泛使用的有單繩纏繞式雙圓柱卷筒提升機和多繩摩擦式提升機兩種。 但在長期的使用中，它們的缺點逐漸顯現(xiàn)出來，為了適應高效安全的新生產(chǎn)要求， 我們急需尋求一種新型的提升機來逐步代替這些原本陳舊的設備，本文我們所研究 的滑道式提升機就是在此環(huán)境下呼之欲出的新產(chǎn)品。它的優(yōu)點在實踐中得到了很好 的發(fā)揮。我相信，隨著研制工作的進一步完善，滑道式提升機的進一步改進，在未 來的礦山生產(chǎn)中將發(fā)揮巨大的作用。 至關重要的是提升機的設計，這個課題主要包括總體、傳動系統(tǒng)及提升系統(tǒng)的 尺寸確定及計算方面內容。完成這個課題，可以對實際設計某種設備方面有自己的 看法和體會 由于本人水平有限。本論文中必然存在不少紕漏和錯誤，敬請評閱老師們批評 指正。 學士學位論文 6 1 緒 論 1.1各 種 提 升 機 的 工 作 原 理 D 型 斗 式 提 升 機 由 運 行 部 分 (料 斗 與 牽 引 膠 帶 ),帶 有 傳 動 滾 筒 的 上 部 區(qū) 段 , 帶 有 拉 緊 滾 筒 的 下 部 區(qū) 段 ,中 間 機 殼 ,驅 動 裝 置 ,逆 止 制 動 裝 置 等 組 成 ,適 用 于 向 上 輸 送 松 散 密 度 1.5t/m3 粉 狀 、 粒 狀 和 小 塊 狀 的 無 磨 琢 性 和 半 磨 琢 性 散 狀 物 料 ,如 煤 、 砂 、 焦 末 、 水 泥 、 碎 礦 石 等 。 TD 型 斗 式 提 升 機 結 構 形 式 :傳 動 裝 置 TD 型 斗 提 升 機 的 傳 動 裝 置 有 兩 種 形 式 分 別 配 有 YZ 型 減 速 器 ZQ(或 YY)型 減 速 器 。 YZ 型 軸 減 速 器 直 接 裝 在 主 軸 軸 頭 上 ,省 去 了 傳 動 平 臺 、 聯(lián) 軸 器 等 ,使 結 構 緊 湊 、 重 量 輕 ,而 且 其 內 部 帶 有 異 型 輥 逆 止 器 ， 逆 止 可 靠 。 該 減 速 器 噪 音 低 ， 運 轉 平 穩(wěn) ， 并 隨 主 軸 浮 動 ， 可 消 除 安 裝 應 力 。 1.1.1 HL 型 環(huán) 鏈 離 心 斗 式 提 升 機 工 作 原 理 HL 型 環(huán) 鏈 離 心 斗 式 提 升 機 ， 由 運 動 部 分 （ 料 斗 與 牽 引 鏈 條 ） 、 帶 有 傳 動 鏈 輪 的 上 部 區(qū) 段 、 帶 有 拉 緊 輪 的 下 部 區(qū) 段 、 中 間 機 殼 、 驅 動 裝 置 、 逆 止 制 動 裝 置 等 組 成 。 本 提 升 機 的 料 斗 為 間 斷 式 布 置 ， 利 用 “掏 取 法 ”進 行 裝 載 ， “離 心 投 料 法 ”卸 料 。 本 提 升 機 的 牽 引 機 構 是 兩 根 環(huán) 形 鏈 條 。 TH 系 列 斗 式 提 升 機 工 作 原 理 :TH 系 列 斗 式 提 升 機 適 用 于 輸 送 粉 狀 、 粒 狀 及 小 塊 狀 的 無 磨 琢 及 磨 琢 性 小 的 物 料 。 TH 型 是 一 種 圓 環(huán) 鏈 斗 式 提 升 機 采 用 混 合 式 或 重 力 卸 料 ， 挖 取 式 裝 料 。 牽 引 件 用 優(yōu) 質 合 金 鋼 高 度 圓 環(huán) 鏈 。 中 部 機 殼 分 單 、 雙 通 道 兩 種 形 式 為 機 內 重 錘 箱 恒 力 自 動 張 緊 。 鏈 輪 采 用 可 換 輪 緣 組 合 式 結 構 。 使 用 壽 命 長 ， 輪 緣 更 換 工 作 簡 便 。 下 部 采 用 重 力 自 動 張 緊 裝 置 ， 能 保 持 恒 定 的 張 緊 力 ， 避 免 打 滑 或 脫 鏈 ， 同 時 料 斗 遇 到 偶 然 因 素 引 起 的 卡 殼 現(xiàn) 象 時 有 一 定 的 容 讓 性 ， 能 夠 有 效 地 保 護 下 部 軸 等 部 件 。 該 斗 式 提 升 機 適 用 于 輸 送 堆 積 密 度 小 于 1.5t/m 3 易 于 掏 取 的 粉 狀 、 粒 狀 、 小 塊 狀 的 底 磨 琢 性 物 料 。 如 煤 、 水 泥 、 碎 石 、 砂 子 、 化 肥 、 糧 食 等 。 TH 型 斗 式 提 升 機 用 于 各 種 散 狀 物 料 的 垂 直 輸 送 。 適 用 于 輸 送 粉 狀 、 粒 狀 、 小 塊 狀 物 料 ， 物 料 溫 度 在 250 以 下 。 1.1.2 NE 系 列 板 鏈 斗 式 提 升 機 工 作 原 理 NE 系 列 板 鏈 式 斗 式 提 升 機 本 機 系 流 入 式 喂 料 ， 物 料 流 入 料 斗 內 靠 板 鏈 提 升 到 頂 端 ， 在 物 料 重 力 作 用 下 自 行 卸 料 。 本 系 列 提 升 機 規(guī) 格 多 (NE15NE800 共 11 種 )提 升 量 廣 ； 且 生 產(chǎn) 能 高 ， 能 耗 較 低 ， 可 逐 步 代 替 其 他 類 型 提 升 機 ， 其 主 要 參 數(shù) 見 下 表 。 該 機 采 用 全 封 式 機 殼 鏈 速 低 ， 幾 乎 無 回 料 現(xiàn) 象 ， 因 此 無 功 功 率 損 耗 少 ， 噪 聲 低 ， 壽 命 長 。 學士學位論文 7 1.1.3 DZC 系 列 振 動 提 升 機 工 作 原 理 DZC 系 列 電 機 振 動 垂 直 提 升 機 是 由 提 升 槽 、 振 動 電 機 、 減 振 系 統(tǒng) 和 底 座 等 組 成 。 該 系 列 提 升 機 是 采 用 振 動 電 機 作 為 振 動 源 ， 固 定 在 提 升 槽 上 的 兩 臺 相 同 型 號 的 振 動 電 機 中 心 線 交 叉 一 定 角 度 安 裝 ， 并 做 相 反 方 向 自 同 步 旋 轉 ， 振 動 電 機 所 帶 的 偏 心 塊 在 旋 轉 時 各 個 瞬 間 位 置 所 產(chǎn) 生 的 離 心 力 之 分 力 沿 拋 擲 方 向 作 往 復 運 動 ， 使 支 承 在 減 振 器 上 的 整 個 機 體 不 停 振 動 ， 使 物 料 在 提 升 槽 內 被 拋 起 的 同 時 向 上 運 動 ， 物 料 落 入 入 料 槽 后 ， 開 始 被 拋 起 ， 此 時 可 以 使 物 料 與 空 氣 充 分 接 觸 ， 還 可 以 起 到 散 熱 冷 卻 的 作 用 。 該 提 升 機 對 粉 狀 、 塊 狀 和 短 纖 維 狀 的 固 體 物 料 （ 有 粘 性 和 易 結 塊 的 除 外 ） 都 可 垂 直 輸 送 ， 還 可 以 完 成 對 物 料 的 干 燥 、 冷 卻 作 用 。 分 敞 開 式 、 封 閉 式 兩 種 結 構 。 并 可 按 照 用 戶 需 要 進 行 特 殊 設 計 。 斗 式 提 升 機 主 要 技 術 參 數(shù) ： 規(guī)格 提升最大高度( m) 輸送量(m/h) 斗距(mm) 電機功率(kw) 160 型 28 3-8 500 3-7.5 200 型 31.5 6-15 500 3-7.5 250 型 30.16 10-25 500 4-11 300 型 30.16 25-35 500 5.5-15 350 型 31 19-40 600 7.5-18.5 400 型 32 35-50 600 7.5-22 450 型 32.7 42-60 600 7.5-22 1.2提升機簡介 斗式提升機在機械化連續(xù)運輸系統(tǒng)中是一種被普遍采用的垂直輸送設 備，主要用于提升粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性和磨琢性物料(如水泥、 煤、砂、谷物、木屑、礦石、焦炭、硅酸鹽、鋁鎂砂、耐火材料、化肥、 化學物品等)。根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要，它與板式給料機、帶式輸送機、螺旋 輸送機等其它形式輸送設備配合，可以布置成不同的工藝沉積，形成各種 運輸系統(tǒng)。因此斗式提升機廣泛地應用于建村、電力、冶金、機械、化工、 輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門。 在現(xiàn)代化的工廠中，從原材料進廠，中自J經(jīng)過各道加工工藝到成品出 廠，時刻都需要均勻地連續(xù)地進行物料輸送，連續(xù)輸送設備是實現(xiàn)這一途 學士學位論文 8 徑的理想設備。在垂直提升設備中，斗式提升機的輸送效率高，機殼橫斷 面尺寸小，占地空間小，而提升高度可達6080m；且系統(tǒng)可靠性好，故障 少，并能夠實現(xiàn)遠距離顯示和控制；另外它具有良好的密封性能，能夠防 止粉塵污染和防止粉塵爆炸，與其它垂直輸送設備比較，功率消耗小是氣 力輸送的13。 斗式提升機是通過緊固在牽引構件(膠帶、鏈條)上的許多料斗，并環(huán) 繞在提升機上部頭輪和下部尾輪之間，構成了閉合輪廓；驅動裝置與頭輪 軸相連是斗式提升機的動力部分，可以使頭輪軸轉動，張緊裝置一般和下 部尾輪相連，使牽引構件獲得必要的初張力，以維持牽引構件正常運轉。 物料從斗式提升機下部機殼的進料口進入，通道流入式或掏取式裝入料斗 后，提升到頭部，在頭部沿出料口卸出，實現(xiàn)垂直方向輸送物料的目的。 斗式提升機的料斗、牽引構件、頭輪和尾輪等安裝在全封閉的機殼之內。 斗式提升機在下部裝料，在頭部卸料。由于被輸送的物料特性差異很 大，所以裝料和卸料的方式也就不同，根據(jù)物料特性，正確選擇裝料和卸料方式， 對其工作情況和生產(chǎn)率影響很大。對裝料和卸料的要求是：裝料 均勻，塊狀物料直接流入料斗；卸料時物料能正確地進入卸料槽，不返料： 物料拋卸中不沖擊頭部罩殼，采用問隔布置料斗的高速斗式提升機，物料 拋卸過程中不碰撞到前面的料斗上148I。 1.3提升機的應用 1.3.1 糧食提升機 通過前期國家糧庫的建設,糧食倉儲企業(yè)的糧食儲運狀況得到很大的提升,立筒 庫和淺圓倉的糧食裝倉和出倉實現(xiàn)了機械化生產(chǎn),生產(chǎn)作業(yè)效率得到較大提高。其輸 送的物料對象為糧食,尤其是烘干后的玉米,有易碎的特點,而在用的輸送設備卻都是 以普通物料為輸送對象。如目前在糧庫普遍使用的斗式提升機、刮板輸送機在結構 上并沒有因以糧食為輸送對象而采用特殊的結構和選用合適的相關技術參數(shù)。糧庫 在使用這些輸送設備對烘后玉米進行進出倉作業(yè)的過程中,造成較大的玉米破碎率, 提升機一般為2. 7% 4. 0% ,刮板輸送機在3. 0%以上,甚至更高。由于提升機是糧 庫輸送作業(yè)的重要設備,其造成的玉米破碎經(jīng)濟損失巨大。特別是在今后一個階段, 國家將推行散糧運輸,同時隨著中國加入WTO和日益提高的物質生活水平,糧食的破碎 問題對糧庫而言日顯其重要性。由于糧食作為一種特殊的輸送對象,國家對相關糧食 品種的破碎有專門的要求。尤其是烘后的玉米(含水率14. 5% ) ,具有易碎的特性, 在受到外力的作用下,破碎率大的問題比較明顯。因此,設計專門為易碎糧食提供服 務的提升機十分必要。在參數(shù)和結構方面進行優(yōu)化改進,通過合理降低畚斗帶速度, 學士學位論文 9 選配相應的頭底輪的直徑和符合拋料軌跡的機頭罩殼以及配套的畚斗型式和規(guī)格,并 保證機座定向定距、底部微少積料,可以使提升機的破碎率得到較大幅度的降低。通 過生產(chǎn)實際的考核, 100 t/h輸送量的提升機破碎率不超過1. 3%。如果將進糧速度 控制在合理的范圍之內,糧食專用提升機的破碎率會進一步的降低。糧食專用提升機 是從糧食產(chǎn)后的生產(chǎn)實際中提出來的,并在生產(chǎn)實際中得到了應用,取得良好的效果, 可以廣泛應用于對破碎有要求的工作環(huán)境,如米廠、港口、糧食倉儲企業(yè)。 1.4 提升機的發(fā)展 1.4.1 提升機結構從機電分體到機電一體的沿革 德國人哈德摩托阿諾爾德( HartmutArnold) ,于1956 年7 月第一個提出礦山提升 機機電一體結構原理,1960 年11 月獲得專利,專利號1095485 。顧名思義,機電一體 是指提 升機滾筒和電機成為一體,是區(qū)別于機電分體即滾筒和傳動裝置分體安裝而言的?，F(xiàn) 結合我國礦山提升機構的沿革,來看從機電分體到機電一體的演變過程。20 年前,當 機電一體提升機在德國魯姆貝克礦井和雷敦礦井相繼取得成功以后,德國因礦業(yè)凋敝,沒 有出現(xiàn)第3 臺機電一體提升機。5年前,當我國準備進口第1 臺機電一體提升機時,有 人預言,這是提升機結構的發(fā)展方向,雖然當時的結構還不算成熟,也應當引進1 、2 臺作為借鑒,才不會落后世界潮流太遠。接著就引進了3 臺。大雁提升機結構已有重 大改進,陳四樓提升機則得到進一步完善,逐步實現(xiàn)了標準化。再過二三年,也就是大 約用了十年時間,當引進的提升機調試和投產(chǎn)運行取得成功后,就可以說基本完成了 這項新技術的開發(fā)階段,標志著這項技術已經(jīng)成熟。用機電一體結構逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)結 構的總趨勢已不可逆轉。而南非的3 臺大型提升機以及澳大利亞和我國準備引進的 項目,都實際上已經(jīng)是這項技術的應用成果了。我國是世界上礦業(yè)大國,有較大的 提升機市場,如果以后再要進口,機電一體提升機就自然會成為首選方案,因為這對用 戶有利。我國也需要自己開發(fā)這項新技術,而這些引進項目的成功,必然會起到重要 的促進和借鑒作用。 礦井提升機全自動化控制的實現(xiàn)，給礦井提升機的技術進步帶來無限的生機，使得 礦井提升系統(tǒng)向著多功能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化和機電一體化的方向發(fā)展，極大的提 高了系統(tǒng)的安全可靠性、運行效率以及控制的精確性，實現(xiàn)了無人值守。它的實現(xiàn) 與當今世界對傳統(tǒng)機械進行數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡化改造的潮流和時代的脈搏是相 吻合的，對發(fā)展電力拖動學科與技術、推動現(xiàn)代科學技術在礦山的應用產(chǎn)生了一定 的影響，為礦山企業(yè)走新型工業(yè)化道路提供了借鑒之路，開創(chuàng)了我國礦井提升新局 面，值得進一步推廣應用。 學士學位論文 10 2 總體方案確定 2.1 總體設計要求 1.生產(chǎn)率為 45t/h 2.對環(huán)境污染小，符合環(huán)保要求 3.整體布置美觀，緊湊，操作維修方便 4.設備造價低，有較好的技術經(jīng)濟性能 2.2 總體設計 2.2.1 工作原理 該 提 升 機 是 一 種 作 循 環(huán) 、 間 歇 運 動 的 機 械 。 一 個 工 作 循 環(huán) 包 括 ： 取 物 裝 置 從 取 物 地 把 物 品 提 起 ， 然 后 水 平 移 動 到 指 定 地 點 降 下 物 品 ， 接 著 進 行 反 向 運 動 ， 使 取 物 裝 置 返 回 原 位 ， 以 便 進 行 下 一 次 循 環(huán) 。 由電動機通過鋼絲繩的拉引，在固定軌道上進行上下的運動從而達到提升的作 用。 2.2.2 總體尺寸綜合 確定設備外形尺寸：750035006300。在這個基礎上來定其它各個部件的尺 寸?？紤]到料斗對導軌的作用，導軌選槽鋼 126535.5，長度初步選為 10m，導 軌與地面角度定為 60 度。因為還有計量包裝系統(tǒng)，所以料斗倉放在水平地面以下， 料斗倉支座離地面高度為 1520mm。第一、二根支架間定為 1.2m 第二、三根支架間 定為 0.7m。料斗倉離左邊立柱處定為 3810mm。機架由于受到滾筒的壓力作用并考慮 支撐滾筒的尺寸，機架的尺寸定為 44503500，機架選槽鋼 126535.5。立柱選 槽鋼 140586，并由兩根槽鋼 140586 焊接在一起而成。左右立柱間相距 2900mm。 2.3 總體圖 滑道式提升機設計圖如下： 學士學位論文 11 1提升斗 2.提升導軌 3.提升機構 4.樓梯 5.攪拌滾筒 6.機架 7.成品倉 8.控制柜 圖 2.1 總體裝配圖 3 提升系統(tǒng)的設計計算 3.1 料斗倉重量計算 3.1.1主要參數(shù)的確定 通常料斗是在無動力情況下依靠物料白重進行工作的，其工況主要取決于物料 的物理特性和料斗的幾何形狀，這里料斗的工況主要是指物料從捧料口卸出時的流 動狀況。最為常見的流動狀況有兩種，一是所謂的“垂直柱流動 ，排料孔上方的物 料作垂直運動，靠近斗壁的物料靜止不動或緩慢流動，物料上表面的中心部位下陷 形成漏斗狀；二是所謂。整體流動 ，當物料從捧料孔卸出，斗內所有物料都同時向 學士學位論文 12 下運動，如同液體整體下泄。為使料斗最有效地發(fā)揮作用，整體流動是一般料斗設 計所追求的理想流態(tài) 由于影響料斗內銹料流動的因素很多，諸如物料的粒度、濕度、 粘度和硬度等物理特性，料斗的材料特性以及料斗的幾何形狀等，描述物料流態(tài)的 運動方程很復雜，但對于特定的物料和斗壁材料，物料的流態(tài)取決于料斗的形狀， 即斗壁傾角、斗窖及上下斗口尺寸等。 主要因素，當 ( 為物料與斗壁的靜摩擦角)，就會產(chǎn)生整體流動，當 =時，即為臨界傾角，在實際設計中傾角a通常按經(jīng)驗公式選取，= +(5。10。)，對于接卸肥料的料斗一般最小傾角可取40。 根據(jù)料斗倉設計尺寸計算的重量，已知料斗倉厚度為 4mm，材料為不銹鋼。由 機械設計手冊上查得不銹鋼的密度為 7.9g/ 。具體尺寸如下：3cm 圖 3.1 料斗一側面設計尺寸 圖 3.2 料斗另一側面設計尺寸 由設計尺寸計算料斗外表面積 S1 42170.240.31Scm28423(.)6.60 4053.281S c45110c262.m 學士學位論文 13 料斗底面面積： 4270.48.310Scm 可得料斗倉面積大概為： 41235674(....40.3)108SSc 得料斗不加其它零件時的重量為: 13421307.9/.8./3GSmgccmt 考慮諸如滾輪等零件的重量，所以將料斗的總重量設為 0.5t。 3.2 提升鋼絲繩的確定 3.2.1 種類 提升鋼絲繩是由一定數(shù)量的細鋼絲捻成股，再由若干個股圍繞繩芯捻成繩。礦用鋼 絲繩的鋼絲為優(yōu)質碳素結構鋼，直徑為04---4毫米，更細的鋼絲易于磨損和腐蝕， 直徑超過4毫米的鋼絲在生產(chǎn)中難以保證理想的抗拉強度和疲勞性能。通常礦井提升 用鋼絲繩選用155-170公斤毫米z為宜。為了增加鋼絲繩的抗腐蝕能力，鋼絲表 面可以鍍鋅加以保護。鋼絲韌性號可分為特號、I號、K號。升降人員用繩必須采用 特號鋼絲繩，提煤的主提升鋼絲繩可用特號或I號鋼絲繩。鋼絲繩的結構，指的是鋼 絲繩股的數(shù)目、捻向、捻距以及繩股內的鋼絲數(shù)日、直徑大小及排列方式等綜合參 數(shù)。這些參數(shù)都直接影響著鋼絲繩的性能和使用壽命。鋼絲繩可分為單捻、復捻和 三次捻。單捻鋼絲繩，就是把鋼絲捻轉一次而形成的鋼絲束。復捻是先把鋼絲圍繞 成鋼絲芯，再捻成繩股。三次捻鋼絲繩是先把鋼絲捻成繩股，然后把繩股捻成細小 鋼絲，最后把鋼絲捻成細小鋼絲繩。 鋼絲繩在繩股中或繩股在鋼絲繩中有捻轉方向的區(qū)別，有左向捻和右向捻轉。鋼絲 繩在繩股中和繩股在鋼絲繩中按同一方向捻轉稱為順捻或平行捻轉；按相對方向捻 轉稱此鋼絲繩是交叉捻轉的。 順捻鋼絲繩與交叉鋼絲繩各有優(yōu)缺點：順捻鋼絲繩擾向性大，具有較大的支撐 表面。但是易扭轉，在任何情況下都不能把鋼絲繩放下。交叉鋼絲繩幾乎不發(fā)生扭 轉。摩擦輪主動輪的襯多為木質，它對不平行的鋼絲繩軸線的鋼絲繩摩擦系數(shù)較大， 因為鋼絲繩輕微地壓入輪襯。理論上用順捻鋼絲繩比交叉捻鋼絲繩好，但是由于其 有扭轉傾向致使懸掛困難所以一般采用交叉捻鋼絲繩。鋼絲繩在繩股上的區(qū)別可以 分為：圓形股鋼絲繩、扁平股鋼絲繩、封閉結構鋼絲繩 3.2.2實效原因 鋼絲繩的好壞直接影響提升設備的功能和安全性能。研究其時效原因不僅有利于 學士學位論文 14 提高鋼絲繩的壽命，而且可以為換繩工藝提供指導。根據(jù)有關人員的研究，鋼絲繩 失效原因重要有以下幾個 (1)鋼絲繩銹蝕 提丹鋼絲繩使用的環(huán)境比較惡劣，時常受到井筒硫酸水的腐蝕，使其表層剝離，產(chǎn) 生黑皮麻坑形成溝紋。含有酸性或堿性的淋水和氣流，不僅會沖刷掉鋼絲繩表面和 內部的油脂，而且還會使鋼絲銹蝕、繩芯腐爛、股與股及鋼絲與鋼絲間磨損擠壓， 鋼絲強度和韌性損失加劇。 (2)鋼絲繩磨損 鋼絲繩在運行過程中其外周與繩道、底板、擋繩器等物體表面接觸而引起的磨損， 而摩擦式提升機由于自身的傳動特點更容易磨損。磨損使鋼絲繩截面減少，外周表 面鋼絲磨平，破斷載荷隨之降低，當鋼絲繩外徑的磨損低于煤礦安全規(guī)程規(guī)定 就應停止使用，更換新繩。 (3)鋼絲繩彎曲、打結造成失效 鋼絲繩容易出現(xiàn)彎曲、打結、扭轉、窩鼻等現(xiàn)象，如不及時處理就會磨損、損傷鋼 絲繩。如在車場掛、摘勾處余繩太多，易使鋼絲繩盤圈，若不及時處理，此時就會 產(chǎn)生彎曲或扭轉。在運行中，彎曲凸出部位磨損速度快，極易出現(xiàn)斷絲且發(fā)展迅速 直至鋼絲繩報廢。 (4)鋼絲繩沖擊力過大造成失效 提升鋼絲繩受力因素很多，既有提升系統(tǒng)內部的因素，也有外部因素對其產(chǎn)生沖擊 力的影響。運行過程中，加、減速度過大易產(chǎn)生慣性力，當慣性力過大時將對鋼 絲繩產(chǎn)生直接的沖擊甚至發(fā)生穿眼、棚罐現(xiàn)象。重物運輸時如制動力過大，下放 會使鋼絲繩受到較大的沖擊力：制動力過大上提時會產(chǎn)生松繩，在重物作用下加速 下滑，使鋼絲繩突然拉緊受到?jīng)_擊。雙滾筒提升時，井下扳道工誤操作，造成同 勾現(xiàn)象而使提升容器相互碰撞產(chǎn)生沖擊。道床失修造成提升容器掉道、卡罐現(xiàn)象 使鋼絲繩產(chǎn)生沖擊。 3.2.3 鋼絲繩的計算 1、 鋼絲繩的受力分析： 學士學位論文 15 F 拉 = G * Sin60+ Ff Ff = FN FN = G * Cos60 查閱相關資料，得到鋼與鋼之間的滾動摩擦系數(shù)為 0.030.09。 行進中的料斗只需克服滾動摩擦力即可，為此取滾動系數(shù)為 0.05，代入上式公式計 算的出料斗與導軌之間的摩擦力： Ff = 0.05 * 500 * 1000 * 9.8 * 0.5 = 122500 N 則易得出鋼絲繩所需提供的拉力： F 拉 = Ff + 500 * 1000 * 9.8 * 0.866 = 4365900 N 鋼絲繩按所受最大工作靜拉力計算選用，要滿足承載能力和壽命要求。 1鋼絲繩承載能力的計算 鋼絲繩承載能力的計算有兩種方法，可根據(jù)具體情況選擇其中一種。 （1）公式法： S 10 * d 2 * c * / n 式中:d--鋼絲繩最小直徑，mm； S--鋼絲繩最大工作靜拉力； c--選擇系數(shù)，mm/ ； n--安全系數(shù)，根據(jù)工作機構的工作級別確定； k--鋼絲繩捻制折減系數(shù)； --鋼絲繩充滿系數(shù)； --鋼絲的公稱抗拉強度，N/mm2。 機構工作級別 M1，M2，M3 M4 M5 M6 M7 M8 安全系數(shù)（n） 4 4.5 5 6 7 9 學士學位論文 16 表 31 工作機構用鋼絲繩的安全系數(shù) 用途 支承動臂 起重機械自身安裝 纜風繩 吊掛和捆綁 安全系數(shù) （n） 4 2.5 3.5 6 表 32 其他用途鋼絲繩的安全系數(shù) 注:對于吊運危險物品的起升用鋼絲繩一般應選用比設計工作級別高一級別的安全系 數(shù) 選用方法一進行計算： F 拉 10 * d 2 * c * / n 查表： 取安全系數(shù) n =2.5 代入公式計算 得： d 10 mm n/拉 選用公稱直徑為 14mm 的鋼絲繩即可滿足安全方面的要求 公稱直徑 近似重量 公稱抗拉強度 Kg/100m 1570 1670 1770 mm In 纖維芯 FC 鋼芯 IWR 纖維芯 FC 鋼芯 IWR 纖維芯 FC 鋼芯 IWR 纖維芯 FC 鋼芯 IWR 6 1/4 12.5 13.7 17.3 18.7 18.4 19.9 19.5 21.1 7 9/32 17.0 18.7 23.6 25.5 25.1 27.1 26.6 28.7 8 5/16 22.1 24.4 30.8 33.3 32.8 35.4 34.7 37.6 9 3/8 28.0 30.9 39.0 42.2 41.5 44.9 44.0 47.5 10 13/32 34.6 38.1 48.1 52.1 51.2 55.4 54.3 58.7 11 7/16 41.9 46.1 58.3 63.0 62.0 67.0 65.7 71.1 12 1/2 49.8 54.9 69.4 75.0 73.8 79.8 78.2 84.6 13 1/2 58.5 64.4 81.4 88.0 86.6 93.7 91.8 99.3 14 9/16 67.8 74.7 94.4 102.0 100.0 108.0 106.0 115.0 16 5/8 88.6 97.5 123.0 133.0 131.0 141.0 139.0 150.0 18 11/16 112.0 123.0 156.0 168.0 166.0 179.0 176.0 190.0 20 13/16 138.0 152.0 192.0 208.0 205.0 221.0 217.0 235.0 22 7/8 167.0 184.0 233.0 252.0 248.0 268.0 263.0 284.0 24 15/16 199.0 219.0 277.0 300.0 295.0 319.0 312.0 338.0 26 1 234.0 258.0 325.0 352.0 346.0 374.0 367.0 397.0 28 1-1/8 271.0 299.0 377.0 408.0 401.0 434.0 426.0 460.0 30 1-3/16 311.0 343.0 433.0 469.0 461.0 498.0 489.0 528.0 32 1-1/14 354.0 390.0 493.0 533.0 524.0 567.0.0 556.0 601.0 34 -- 400.0 440.0 557.0 602.0 592.0 640.0 628.0 679.0 36 -- 448.0 494.0 624.0 675.0 664.0 718.0 704.0 761.0 38 1-1/2 500.0 550.0 695.0 752.0 740.0 800.0 784.0 848.0 40 1-19/32 554.0 610.0 771.0 833.0 820.0 887.0 869.0 840.0 表 33 鋼絲繩抗拉強度 學士學位論文 17 2、鋼絲繩的壽命 鋼絲繩的使用壽命總是隨著配套使用的滑輪和卷筒的卷繞直徑的減小而降低的， 所以，必須對影響其壽命的鋼絲繩卷繞直徑（即按鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒的 卷繞直徑）作出限制，不得低于設計規(guī)范規(guī)定的值，即： D0min h d 式中:D0min--按鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒允許的最小卷繞直徑， mm； d--鋼絲繩直徑， mm； h--滑輪或卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值。 機構工作級別 M1,M2,M3 M4 M5 M6 M7 M8 卷筒 h1 14 16 18 20 22.4 25 滑輪 h2 16 18 20 22.4 25 28 表 34 滑輪或卷筒的 h 值 注:l 采用不旋轉鋼絲繩時，應按機構工作級別取高一檔的數(shù)值。 2 對于流動式起重機，可不考慮工作級別，取 h116，h2=18。 3.3 提升系統(tǒng)電動機選擇 電動機是已經(jīng)系列化的標準產(chǎn)品。在機械設計中，主要根據(jù)所需電動機的輸出 功率，工作條件及經(jīng)濟性要求，從產(chǎn)品目錄中選擇其類型、結構型式、容量（功率） 和轉速、并確定型號。 3.3.1 選擇電動機類型和結構型式 減速機選擺線針輪減速機。三相異步交流電動機由于結構簡單，制造、使用和 維修方便，價格便宜，所以在工業(yè)中得到廣泛的使用。Y 系列籠型三相異步交流電 動機具有效率高、啟動轉矩大、價格低，維護方便等優(yōu)點。適用于不易爆，不易燃、 無腐蝕性氣體的一般場所和無特殊要求的機械上，例如：機床、泵、風機、運輸機 械、食品機械、農(nóng)業(yè)機械等。也適用于對起動轉矩要求較高的機械，如壓縮機等， 對于經(jīng)常啟動，制動和反轉的場合，要求電動機的轉動慣量小及過載能力大，應選 用冶金及其起重用的 YZ（籠型）或 YZR（繞線型）系列。在我們設計的驅動電機選 用 YEJ 系列。 YEJ 系列（IP44）電磁制動三相異步電動機是 Y 系列（IP44）三相異步電動機 的風扇與端蓋之間附加一個直流電磁制動器派生產(chǎn)品。IP.國際外殼防護標志代號， 為 International Preventing 的簡寫字母。IP44 代表封閉式，防護大于 1mm 的固 體且防濺。該系列電機適用于建筑、食品、印刷、橡膠、化工、包裝、木工、鍛壓 及冶金等要求快速、準確停車的各種機械設備中。 學士學位論文 18 該系列電機高效節(jié)能、噪音低、安裝尺寸和功率等級完全符合 IEC 標準和 DIN42673 標準。采用 B 級絕緣，外殼防護等級為 IP44，冷卻方式為 IC0141，額定 電壓和頻率分別為 380V、50HZ、工作制為連續(xù)工作制 S1。 該系列電機應用在下列條件下使用： 1、海拔不超過 1000 米；環(huán)境空氣最高溫度隨季節(jié)變化，但不超過 40 度最低溫 度為-15 度。若在海拔 1000 米或者 40 度以上條件下使用，應按 GB755 的規(guī)定。 2、環(huán)境濕度最濕月月平均最高相對濕度為 90%，同時該月月平均最低溫度不高 于 25 度 3.3.2 選擇電動機的容量 選擇電動機的容量就是合理確定電動機的額定功率。電動機功率選擇合理與否， 對其工作和經(jīng)濟型都有影響。電動機功率小于工作要求時，則不能保證工作機正常 工作，或使電動機長期過載，發(fā)熱大而過早損壞；電動機功率過大，電動機容量不 能充分利用，效率和功率因素都較低，造成浪費。所以，對于載荷不變或變化不大， 且在常溫下長期連續(xù)運轉的電動機，只需使電動機負載不超過其額定值，電動機便 不會過熱，因此，選擇電動機就是根據(jù)電動機的額定功率 稍大于（或等于）所需deP 電動機功率 來選擇電動機。dP 電動機工作時所需的功率 按下式計算：dP （KW） （3-1）w 式中： 滑輪工作所需的功率， （KW） ； 電動機的工作效率， =0.85 工作wP 機所需的功率 一般根據(jù)工作機的生產(chǎn)阻力和運動參數(shù)計算： （KW） （3-2）10VFPw 式中：F滑輪的工作阻力， （N） ；V滑輪的速度， （m/s） ； 于是需要求出 F 和 V.先求出 F. 當料斗沿導軌開始提升后，對導軌進行受力分析如下圖所示； 學士學位論文 19 圖 3.1 料斗提升受力分析 由機械設計手冊 中可以查得，在料斗提升時料斗與導軌的摩擦系數(shù)為 =0.1，摩擦力 f= =0.05G60cosG 由力的平衡條件得 F= fin =（ )5.23 =0.916G= N410.96.0 = N41. 由現(xiàn)澆混凝土建筑結構施工手冊 可以查得，在機械工程中，材料的提 升速度最小為 0.12m/s，最大為 0.6m/s，此處設計時，為了安全和可靠系數(shù)比較高， 選 v=0.3m/s。 將 F= 和 v=0.3m/s 代入式（3-2）得：N41096. KWsmNVFPW 75.210/3.96.104 再將 ，=0.85 代入式（3-1）中得到KW75.2 3.23KW85.072/wdP 引參考文獻機械設計指導 ，考慮到上列計算公式與實際工作時的工況差 異頗大，為了安全和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通常取功率裕度系數(shù)為 13,此 處取 1.6，于是計算電動機功率： kwPdgr 17.523.61 學士學位論文 20 由于載荷平穩(wěn)，電動機額定功率 應略大于 即可。所以初步選定 5.5KW 的dePgr 電動機。 3.3.3 選擇電動機的型號 3.3.3.1 選擇減速電動機的型號 因為和滑輪連接的減速電機給滑輪提供動力，所以滑輪的速度也是這個減速電 動機的速度。則電機轉速為 （設滾筒直徑為 200mm）Dvnw106 = 23. =28.7r/min 由此確定選用輸出轉速為 35r/min 的減速電動機。再由 5.5KW 的功率，同步轉速選 1500r/min，所以傳動比 i= =43。3510 由這些條件，最后確定選用擺線針輪減速機 XWD5.5-6-43.t 它的公稱許用轉矩為mNMg20 引參考文獻4電機工作時，它的實際輸出轉矩 Ms= （ ）=9550 =1129NnkNi950m9.1543. 因為 Ms< =2200 ，合格可選。gM 式中 N輸入功率,KW； n輸入軸轉速，r/min； K工況系數(shù)，由機械設計手冊查的連續(xù)工作時 K=1.2； i傳動比； 機械效率，單級時 =0.9； 擺線針輪減速電動機，按傳動系數(shù)分為單級和多級傳動類型，該處選用單級。按 結構型式可分為臥式、立式，此處選臥式。 1.適用范圍 傳動比： 單級 11i87 兩級 121i 5133 功率： 0.4P40KW 輸出扭矩： 147 196202TmN 學士學位論文 21 輸入轉速： n1500r/min 2.代號 由參考文獻4行星擺線針輪減速器代號包括型號和規(guī)格兩部分。型號用漢語 字母拼音表示， X行星擺線針輪減速器，W臥式，D帶電動機。規(guī)格包括功 率、機型號和傳動比三項內容，均以實際數(shù)字表示。 3.3.3.2 選擇驅動電動機的型號 由功率 5.5KW，同步轉速 1500r/min，引參考文獻3，可知驅動電動機選 YJE132S-4 型制動三相異步電動機。實際轉速 1440r/min。 4 提升系統(tǒng)的校核 4.1 導軌校核 4.1.1 導軌強度校核 圖 4.1 導軌與水平面夾角示意圖 由已知條件可以求出導軌與水平面所成夾角 。 tan = =1.52.70860.5 由 = 角可以計算出導軌從運行到卸料時的長度（設為 C） ，而已知所列直角60 三角形的一條邊的長度為 6.1m。畫出支持導軌的三個支架，并計算出 1、2 兩支架 間的長度以校核導軌的最大彎曲正應力。所計算的三角形如下： 圖 4.2 導軌支架示意圖 學士學位論文 22 由上圖可得： ， 這樣證明了導軌長度選 9m 是可以6.1sin0C.7.04sin6m 的 1.2.4cosCm 所以導軌的長度最終確定為 9m， 為 2.4m。1 導軌（1、2 間）受力簡化如下圖： 圖 4.3 導軌（1、2）間受力簡化圖 如圖所示，列出靜力平衡方程： 0M 由此得： 0RabPXCOS 從而求出支反力： cosxapb 再把 P、Ra、P-Ra 這三個力在導軌的水平方向和豎直方向進行分解。 圖 4.4 導軌受力分解圖 在三力分解后，因為導軌水平方向受力所引起的強度變化和導軌和豎直方向引起的 強度變化比起來，它可以忽略不計。所以在水平方向上無需對導軌進行強度校核， 只要在豎直方向上對導軌校核就可以。 學士學位論文 23 于是進一步簡化為下圖： 圖 4.5 導軌受水平力簡化圖 然后作出導軌的彎矩圖如下圖所示： 圖 4.6 導軌受力彎矩圖 在圖 4.6 所示變形情況下，即截面 m-m 上的彎矩變形凸向下時，截面 m-m 上的彎矩 規(guī)定為正：反之為負。 圖 4.7 彎矩變形圖 所以彎矩： 11coscos()()xMRaCXPCXb21()Pb 設 22111()()4cyCXCX 若要使得 y 取最大值，則 ，這樣 為最大值。1c 21max4y 所以在料斗（已經(jīng)裝了 BB 肥時）沿導軌運行到正中間時，料斗對導軌的彎曲應力最 學士學位論文 24 大。 則 （P=1t= ）1max42cMPb41.0N = （b=1.2m） 216pcb4241.0.0.5316Pa 在該材料的強度時，限定最大正應力不得超過許用應力，于是強度條件為： maxaxM 而由已知條件得 （1） 4maxax0. 由參考文獻2可以查得，在熱扎普通槽鋼 126535.5 中，W=62.1 ，將 W 代3cm 入上面的公式（1）得： 4maxax630.5185.42MKNmMPa 引參考文獻6可以查得， =345420MPa 因為 b，可以斷定 為最大轉角。B 最大撓度發(fā)生在 =0 的截面上。在 ab 的情況下，=o 的截面 AC 段內，令式dxv （0）等于零，得 0)3(6221XblP20l 即為發(fā)生最大撓度的截面的坐標。在式（p）中，令 得最大撓度為：0X 01X 學士學位論文 27 321max)(39blEIPf 的值一般非常接近 0.5 ，即撓度最大的截面總在跨度中點附近。因此，可用跨0Xl 度中點的撓度近似地代替最大撓度。在式（p）中令 ，得21lX)43(82121blEIPf 當 a=b= 時，撓度最大。2l （ 2）EIlPf48 31max 由強度計算中已經(jīng)計算出的條件可知， 。而根據(jù)機械設計手冊可以1.Cl 查得，在熱扎普通槽鋼 126X53X5.5 中，彈性模量 E=(22.2) N/ ,取 E=25102m N/ ，I=391 ，將 E、I、l 代入公式（2）得：5102m4c （ ）Pf8 31maxcos1P =- 439540.2.0m =1.67mm 規(guī)定f= =4.8mm2.4105lm 因為
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