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1、大連交通大學(xué)信息工程學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)（調(diào)研）報(bào)告 調(diào)研報(bào)告 1 課題來源及意義 機(jī)械設(shè)備正向高效化、精密化、智能化、、集成化、數(shù)字化方向發(fā)展，對機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了愈來愈高的要求，現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在新產(chǎn)品開發(fā)中起著重要的作用?，F(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法正在向?qū)Ξa(chǎn)品綜合質(zhì)量或綜合性能的總體方向發(fā)展，它是以產(chǎn)品設(shè)計(jì)綜合性能或廣義質(zhì)量為目標(biāo)，即在最大范圍內(nèi)來滿足用戶對產(chǎn)品綜合性能或廣義質(zhì)量或綜合性能的要求。 帶式輸送機(jī)是重要的散狀物料輸送設(shè)備。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶式運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。它廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、煤炭、礦山、港口、建材、種帶式輸送機(jī)。糧食

2、等領(lǐng)域。目前，帶式運(yùn)輸及的主要發(fā)展方向是設(shè)備的大型化和新型結(jié)構(gòu)的特性。 2 國內(nèi)外煤礦帶式輸送機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀 與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，帶式輸送機(jī)不僅具有長距離(單機(jī)長度可達(dá)5000米，而且可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)進(jìn)行串聯(lián)搭接，運(yùn)距可達(dá)206km )、大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。帶式輸送機(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于公路汽運(yùn)方式，而且只要生產(chǎn)時(shí)間超過5年，帶式輸送機(jī)輸送方式比公路汽運(yùn)的總投資要小得多，所以在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，凡能實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)輸送的場合，一般都采用連續(xù)的帶式輸送機(jī)輸送。 國外對于長距離地面輸送帶式輸送機(jī)的研究和使用較早，主要

3、用于港口、鋼廠、水泥廠、礦山等場合。帶式輸送機(jī)也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機(jī)己成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。 2.1 國外煤礦用帶式運(yùn)輸機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀 國外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：(1)帶式輸送機(jī)功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如大傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；(2)帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)向長運(yùn)距、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)方向發(fā)展；(3)帶式輸送機(jī)本身關(guān)鍵零部件向高性能、高可靠性方向發(fā)展。在煤礦井下，由于受環(huán)境條件的限制，其帶式輸送機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要比地面用帶式輸送機(jī)的指標(biāo)為低。國

4、外通常使用的帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表2.1所示。 表2.1 國外帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 主要參數(shù) 國外300--500萬t/a高產(chǎn)高效礦井 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī) 運(yùn)距（m） 2000—3000 >3000 帶速（m/s） 3.5—4 4—5，最高達(dá)8 輸送量（t/h） 2500—3000 3000—4000 驅(qū)動總功率（kw） 1200—2000 1500—3000，最大達(dá)10100 2.2 國內(nèi)煤礦用帶式運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀 從20世紀(jì)80年代起，我國煤礦用帶式輸送機(jī)也有了很大發(fā)展，對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

5、研究和新產(chǎn)品的開發(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SDJ, SSJ, STJ, DT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，但這一階段的發(fā)展大都基于我國70年代前后引進(jìn)帶式輸送機(jī)的變形和改進(jìn)，主體結(jié)構(gòu)沒有大的變化。進(jìn)入90年代后，隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展和需要，我國對大傾角帶式輸送機(jī)、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長運(yùn)距、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)，研制成功了軟啟動和制動裝置以及PLC控制為核心的防爆電控裝置。隨著我國煤礦高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤礦井下帶式輸送機(jī)到目前己達(dá)到表2

6、.2所示的主要技術(shù)指標(biāo)。 表2.2 國內(nèi)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 主要參數(shù) 國內(nèi)200--300萬t/a高產(chǎn)高效礦井 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī) 運(yùn)距（m） 2000—3000 >4500 帶速（m/s） 2.5—4.5 3-5 輸送量（t/h） 1500—3000 2000—3000 驅(qū)動總功率（km） 900—1600 1500—3000 2.3 技術(shù)性能上的差距 （1）裝機(jī)功率：我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的最大裝機(jī)功率為4*250KW，而國外產(chǎn)品可達(dá)到4*970KW，國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(chǎn)品的30%~40%，

7、固定帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。 （2）運(yùn)輸能力：國內(nèi)帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為3000t/h,而國外已經(jīng)達(dá)到5500t/h。 （3）最大輸送帶寬度：國內(nèi)帶式輸送機(jī)為1400mm，而國外寬度已達(dá)到1830mm。 （4）帶速：由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制，我國帶式輸送機(jī)帶速為4m/s,國外為5m/s以上。 （5）工作面順槽運(yùn)輸長度：我國為3000m，國外為7300m。 （6）高效儲帶與張進(jìn)裝置：我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車張緊為主，張緊小車容易脫軌，輸送帶容易跑偏，輸送帶伸縮式，托輥小車不能自移，需要人工推移，檢修麻煩。國外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大興城制動張緊設(shè)備，托輥小車

8、能制動隨輸送帶伸縮到位。 （7）輸送機(jī)品種：國內(nèi)機(jī)型品種少，功能單一，使用范圍有限，不能充分發(fā)揮效能，無法做到一機(jī)多用。 4 帶式運(yùn)輸機(jī)與其他散狀物料輸送機(jī)以及汽車、鐵路運(yùn)輸相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： 4.1 輸送物料種類廣泛 輸送物料的范圍可以從很細(xì)的各種粉狀物料到大塊的礦石、石塊、煤或紙漿木料，以最小的落差輸送精細(xì)篩分過的或易碎的物料。由于橡膠輸送帶具有較高的抗腐蝕性，在輸送強(qiáng)腐蝕性或強(qiáng)磨損性物料時(shí)維修費(fèi)用比較低。帶式輸送機(jī)還可以輸送堿性物料和一定溫度熱料，也可運(yùn)送成件物品。 4.2 運(yùn)輸能力范圍廣 帶式運(yùn)輸機(jī)的輸出能力可以滿足任何要求的輸出任務(wù)，即有輕型帶式

9、運(yùn)輸機(jī)完成輸送量較小的輸送任務(wù)，又有大型帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)每小時(shí)數(shù)千噸甚至萬噸的輸送任務(wù)。 4.3 輸送線路的適應(yīng)性強(qiáng) 帶式輸送機(jī)可以適應(yīng)坡度為30%~35%的地形，而對于卡車運(yùn)輸來說僅適應(yīng)原有自然地形的坡度為6%~8%。輸送機(jī)線路可以適應(yīng)地形，在空間和水平面上彎曲從而降低基建投資，并能避免在廠內(nèi)和其他擁擠地區(qū)，以免受鐵路以及河流、山脈的干擾。帶式運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸線路是十分靈活的，線路長度可根據(jù)需要延長。 4.4 靈活的裝卸料 帶式運(yùn)輸機(jī)可根據(jù)工藝流程要求靈活地從一點(diǎn)或多點(diǎn)受料，也可以向多點(diǎn)或幾個(gè)區(qū)段卸料。 4.5 可靠性強(qiáng) 帶式運(yùn)輸機(jī)的可靠性已為所有工業(yè)領(lǐng)域中的使

10、用經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)，它的運(yùn)行極為可靠，在許多需要連續(xù)運(yùn)行的重要生產(chǎn)單位、煤礦、電廠、水泥廠，都獲得了廣泛的應(yīng)用。 4.6 安全性高 帶式運(yùn)輸機(jī)具有較高的安全性，需要的生產(chǎn)人員很少，與其他運(yùn)輸方式相比發(fā)生事故的機(jī)會比較少。不會因大塊物料掉下來砸傷人員或由于大型笨重的車輛操作失靈而引起的事故。 4.7 費(fèi)用低 帶式運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)運(yùn)輸每噸散狀物料所需的勞動工時(shí)和消耗，在所有運(yùn)輸散狀物料工具中通常是最低的。而他所占用維修人員的時(shí)間少，較小零件的維修和更換可在現(xiàn)場很快地完成，維修費(fèi)用低。 5 研究目標(biāo) 1完成現(xiàn)有帶式輸送裝置相關(guān)資料的調(diào)研，結(jié)合露天煤礦運(yùn)送塊料的工作環(huán)境，完成設(shè)計(jì)方案； 2現(xiàn)

11、場要求傳輸線運(yùn)送煤塊塊度不超過300mm，輸送量位1500t/h，輸送機(jī)長100m，物流密度r=1t/m3，傾角16度。 3設(shè)計(jì)確定傳輸裝置方案，建立傳輸線的手里分析數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行電機(jī)選擇，傳動方案選擇，關(guān)鍵部件的強(qiáng)度校核及計(jì)算。 6 研究內(nèi)容 1.傳動方案的確定 2.電機(jī)的選擇 3.總傳動比及各級傳動比確定 4.運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)運(yùn)算 5.傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.軸的材料和計(jì)算 7.滾動軸承的選擇和校核 8.鍵的選擇 9.聯(lián)軸器的選擇 10.減速器附件的選擇 11.潤滑與密封 7 研究方法 運(yùn)輸機(jī)的原理設(shè)計(jì)→電動機(jī)的選擇與運(yùn)動參數(shù)的計(jì)算→齒

12、輪傳動設(shè)計(jì)→軸的設(shè)計(jì)及校核→滾動軸承的選擇→鍵和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)及校核→其他零件的設(shè)計(jì)及校核→繪制裝配圖及零件圖→編寫說明書 8 調(diào)研手段 應(yīng)用工程力學(xué)的相關(guān)知識研究傳送帶的受力情況，機(jī)械設(shè)計(jì)以及零部件的校核。 9 進(jìn)度計(jì)劃 第一階段（第1，2，3周）：查閱資料，完成調(diào)研報(bào)告和外文翻譯。 第二階段（第4，5，6周）：課題方案的設(shè)計(jì)與確定，設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)相關(guān)計(jì)算。 第三階段（第7周）：設(shè)計(jì)方案，建立傳輸線的受力分析 第四階段（第8,9,10,11周）：帶式輸送機(jī)內(nèi)部校核及AutoCAD繪制。 第五階段（第12,13周）：撰寫畢業(yè)論文及修改。 第六階段（第14周）：答辯。

13、 10 參考文獻(xiàn) [1] 宋偉剛.散裝物料帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社.2000 [2] 楊復(fù)興編譯.膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu).原理與計(jì)算下冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社.1990 [3] 汪宗華.帶式輸送機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1989 [4] 于忠升 宋偉剛.礦山運(yùn)輸提升[M].沈陽：東北工學(xué)院出版社.1992 [5] 孫恒 陳作模.機(jī)械原理（第六版）[M].北京：高等教育出版社.2011 [6] 李光布編著.帶式輸送機(jī)動力學(xué)及設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1998 [7] 趙玉文 李云海.帶式輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[M].煤礦機(jī)械.2004年第四期 [8] 梁庚煌.運(yùn)輸機(jī)械手冊.第二冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.1983 [9] 陳鈺.帶式輸送機(jī)30年標(biāo)準(zhǔn)化工作回顧與展望[M].煤礦機(jī)電.2000年第五期 [10] 許瑛.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京:北京大學(xué)出版社.2008 [11] K.J.Bathe.E.L.Wilson.Numerical Methods in Finite Element Analysis[J].Prentice-Hall Inc.1976 5