大連交通大學信息工程學院2011屆本科生畢業(yè)設計（論文）實習（調研）報告調研報告1 課題來源及意義機械設備正向高效化、精密化、智能化、集成化、數(shù)字化方向發(fā)展，對機械設備的設計質量提出了愈來愈高的要求，現(xiàn)代機械產品設計在新產品開發(fā)中起著重要的作用?，F(xiàn)在機械產品設計方法正在向對產品綜合質量或綜合性能的總體方向發(fā)展，它是以產品設計綜合性能或廣義質量為目標，即在最大范圍內來滿足用戶對產品綜合性能或廣義質量或綜合性能的要求。帶式輸送機是重要的散狀物料輸送設備。隨著國民經濟的發(fā)展，帶式運輸機的應用越來越廣泛。它廣泛應用于電力、冶金、化工、煤炭、礦山、港口、建材、種帶式輸送機。糧食等領域。目前，帶式運輸及的主要發(fā)展方向是設備的大型化和新型結構的特性。2 國內外煤礦帶式輸送機的發(fā)展與現(xiàn)狀與其他運輸設備(如機車類)相比，帶式輸送機不僅具有長距離(單機長度可達5000米，而且可以實現(xiàn)多機進行串聯(lián)搭接，運距可達206km )、大運量、連續(xù)運輸?shù)奶攸c，而且運行可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，經濟效益十分明顯。帶式輸送機運行維護費用遠遠低于公路汽運方式，而且只要生產時間超過5年，帶式輸送機輸送方式比公路汽運的總投資要小得多，所以在企業(yè)的生產過程中，凡能實現(xiàn)帶式輸送機輸送的場合，一般都采用連續(xù)的帶式輸送機輸送。國外對于長距離地面輸送帶式輸送機的研究和使用較早，主要用于港口、鋼廠、水泥廠、礦山等場合。帶式輸送機也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運輸設備，特別是煤礦高產高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機己成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。2.1 國外煤礦用帶式運輸機技術現(xiàn)狀國外帶式輸送機技術的發(fā)展主要表現(xiàn)在三個方面：(1)帶式輸送機功能多元化、應用范圍擴大化，如大傾角帶式輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉彎帶式輸送機等各種機型；(2)帶式輸送機本身的技術向長運距、大運量、高帶速等大型帶式輸送機方向發(fā)展；(3)帶式輸送機本身關鍵零部件向高性能、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，其帶式輸送機的技術指標要比地面用帶式輸送機的指標為低。國外通常使用的帶式輸送機的主要技術指標如表2.1所示。表2.1 國外帶式輸送機的主要技術指標主要參數(shù)國外300-500萬t/a高產高效礦井順槽可伸縮帶式輸送機大巷與斜井固定式強力帶式輸送機運距（m）20003000>3000帶速（m/s）3.5445，最高達8輸送量（t/h）2500300030004000驅動總功率（kw）1200200015003000，最大達101002.2 國內煤礦用帶式運輸機的技術現(xiàn)狀 從20世紀80年代起，我國煤礦用帶式輸送機也有了很大發(fā)展，對帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的開發(fā)都取得了可喜的成果，輸送機產品系列不斷增多，從定型的SDJ, SSJ, STJ, DT等系列發(fā)展到多功能、適應特種用途的各種帶式輸送機系列，但這一階段的發(fā)展大都基于我國70年代前后引進帶式輸送機的變形和改進，主體結構沒有大的變化。進入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、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機及長運距、大運量帶式輸送機及其關鍵技術、關鍵零部件進行了理論研究和產品開發(fā)，應用動態(tài)分析技術和中間驅動與智能化控制等技術，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。隨著我國煤礦高產高效礦井的發(fā)展，煤礦井下帶式輸送機到目前己達到表2.2所示的主要技術指標。表2.2 國內帶式輸送機的主要技術指標主要參數(shù)國內200-300萬t/a高產高效礦井順槽可伸縮帶式輸送機大巷與斜井固定式強力帶式輸送機運距（m）20003000>4500帶速（m/s）2.54.53-5輸送量（t/h）1500300020003000驅動總功率（km）9001600150030002.3 技術性能上的差距（1）裝機功率：我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機的最大裝機功率為4*250KW，而國外產品可達到4*970KW，國產帶式輸送機的裝機功率約為國外產品的30%40%，固定帶式輸送機的裝機功率相差更大。（2）運輸能力：國內帶式輸送機最大運量為3000t/h,而國外已經達到5500t/h。（3）最大輸送帶寬度：國內帶式輸送機為1400mm，而國外寬度已達到1830mm。（4）帶速：由于受托輥轉速的限制，我國帶式輸送機帶速為4m/s,國外為5m/s以上。（5）工作面順槽運輸長度：我國為3000m，國外為7300m。（6）高效儲帶與張進裝置：我國采用封閉式儲帶結構和絞車張緊為主，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。國外采用結構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大興城制動張緊設備，托輥小車能制動隨輸送帶伸縮到位。（7）輸送機品種：國內機型品種少，功能單一，使用范圍有限，不能充分發(fā)揮效能，無法做到一機多用。 4 帶式運輸機與其他散狀物料輸送機以及汽車、鐵路運輸相比，有以下優(yōu)點：4.1 輸送物料種類廣泛 輸送物料的范圍可以從很細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，在輸送強腐蝕性或強磨損性物料時維修費用比較低。帶式輸送機還可以輸送堿性物料和一定溫度熱料，也可運送成件物品。4.2 運輸能力范圍廣 帶式運輸機的輸出能力可以滿足任何要求的輸出任務，即有輕型帶式運輸機完成輸送量較小的輸送任務，又有大型帶式輸送機實現(xiàn)每小時數(shù)千噸甚至萬噸的輸送任務。4.3 輸送線路的適應性強 帶式輸送機可以適應坡度為30%35%的地形，而對于卡車運輸來說僅適應原有自然地形的坡度為6%8%。輸送機線路可以適應地形，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。帶式運輸機的運輸線路是十分靈活的，線路長度可根據需要延長。4.4 靈活的裝卸料 帶式運輸機可根據工藝流程要求靈活地從一點或多點受料，也可以向多點或幾個區(qū)段卸料。4.5 可靠性強 帶式運輸機的可靠性已為所有工業(yè)領域中的使用經驗所證實，它的運行極為可靠，在許多需要連續(xù)運行的重要生產單位、煤礦、電廠、水泥廠，都獲得了廣泛的應用。4.6 安全性高 帶式運輸機具有較高的安全性，需要的生產人員很少，與其他運輸方式相比發(fā)生事故的機會比較少。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 費用低帶式運輸機系統(tǒng)運輸每噸散狀物料所需的勞動工時和消耗，在所有運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，維修費用低。5 研究目標1完成現(xiàn)有帶式輸送裝置相關資料的調研，結合露天煤礦運送塊料的工作環(huán)境，完成設計方案；2現(xiàn)場要求傳輸線運送煤塊塊度不超過300mm，輸送量位1500t/h，輸送機長100m，物流密度r=1t/m3，傾角16度。3設計確定傳輸裝置方案，建立傳輸線的手里分析數(shù)學模型并進行電機選擇，傳動方案選擇，關鍵部件的強度校核及計算。6 研究內容1.傳動方案的確定 2.電機的選擇3.總傳動比及各級傳動比確定4.運動參數(shù)及動力參數(shù)運算5.傳動零件的設計計算 6.軸的材料和計算 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 研究方法運輸機的原理設計電動機的選擇與運動參數(shù)的計算齒輪傳動設計軸的設計及校核滾動軸承的選擇鍵和聯(lián)軸器的設計及校核其他零件的設計及校核繪制裝配圖及零件圖編寫說明書8 調研手段應用工程力學的相關知識研究傳送帶的受力情況，機械設計以及零部件的校核。9 進度計劃第一階段（第1，2，3周）：查閱資料，完成調研報告和外文翻譯。第二階段（第4，5，6周）：課題方案的設計與確定，設計帶式運輸機相關計算。第三階段（第7周）：設計方案，建立傳輸線的受力分析第四階段（第8,9,10,11周）：帶式輸送機內部校核及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。10 參考文獻1 宋偉剛.散裝物料帶式輸送機設計M.沈陽：東北大學出版社.20002 楊復興編譯.膠帶輸送機結構.原理與計算下冊M.北京:煤炭工業(yè)出版社.1990 3 汪宗華.帶式輸送機M.北京：機械工業(yè)出版社.19894 于忠升 宋偉剛.礦山運輸提升M.沈陽：東北工學院出版社.19925 孫恒 陳作模.機械原理（第六版）M.北京：高等教育出版社.20116 李光布編著.帶式輸送機動力學及設計M.北京：機械工業(yè)出版社.19987 趙玉文 李云海.帶式輸送機的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢M.煤礦機械.2004年第四期8 梁庚煌.運輸機械手冊.第二冊M.北京:化學工業(yè)出版社.1983 9 陳鈺.帶式輸送機30年標準化工作回顧與展望M.煤礦機電.2000年第五期10 許瑛.機械設計課程設計M.北京:北京大學出版社.200811 K.J.Bathe.E.L.Wilson.Numerical Methods in Finite Element AnalysisJ.Prentice-Hall Inc.19765