靠模凸輪軸磨床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【含22張CAD圖紙、說(shuō)明書】
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)外 文 參 考 資 料 及 譯 文題 目 礦山皮帶輸送機(jī)的運(yùn)動(dòng)阻力 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 年 2 月 25 日- 13 -Acta Montanistica Slovaca Rocnik 6 (2001), 2, 150-157礦山皮帶輸送機(jī)的運(yùn)動(dòng)阻力Jerzy Antoniak摘 要 西里西亞技術(shù)大學(xué)(Antoniak,Lutynski,1999年)的研究人員在礦山帶式輸送機(jī)方面的測(cè)量已開展多年。測(cè)試涵蓋皮帶輸送機(jī)的相當(dāng)長(zhǎng)和高容量的特點(diǎn),輸送路線的復(fù)雜配置,并配備不同類型的包括或者不包括軟啟動(dòng)的駕駛系統(tǒng)。測(cè)試的目標(biāo)之一是確定的主要阻礙運(yùn)動(dòng)的力的數(shù)量,結(jié)果已經(jīng)在本文得出。關(guān)鍵詞 礦山,主要運(yùn)動(dòng)阻力,皮帶輸送機(jī),實(shí)地測(cè)量。降低皮帶運(yùn)送機(jī)的阻力的趨勢(shì)在標(biāo)準(zhǔn)DIN22101描述的情況下大量的皮帶輸送機(jī)試驗(yàn)使用的基本方法所得到的實(shí)地測(cè)量的結(jié)果可以獲得運(yùn)動(dòng)的主要阻力計(jì)算精度高的結(jié)論,主要系數(shù)阻力f的運(yùn)動(dòng)已被正確的選擇。運(yùn)動(dòng)的主要阻力包括:托輥旋轉(zhuǎn)阻力,壓痕滾動(dòng)阻力,散狀物料的彎曲阻力和皮帶彎曲阻力。主要阻力f主要是克服各運(yùn)動(dòng)部分重力之和 ,因此輸送帶阻力可以表示為 (N) -所有運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量,kg -重力加速度,通常取標(biāo)準(zhǔn)值,但是在地下開采中。其中集中輸送機(jī)阻力(N)包括輸送帶彎曲阻力,托輥的旋轉(zhuǎn)阻力,清掃刷的阻力。集中阻力系數(shù)可以表示為:把結(jié)合起來(lái)(N)考慮到額外的阻力,比如克服物品在輸送帶運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中雜亂的順序阻力(N),在提升或下降物料過(guò)程中變化阻力(N),得到運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總的運(yùn)動(dòng)阻力,以此來(lái)確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)。給定功率用來(lái)克服阻力皮帶輸送機(jī)(皮帶運(yùn)動(dòng)水平長(zhǎng)度大約1.5Km)的運(yùn)動(dòng)功耗圖百分比,如圖11-壓痕滾動(dòng)阻力,2-散裝物料彎曲阻力,3-輸送帶的彎曲阻力,4-從動(dòng)輪軸承阻力,5-二次阻力,6-額外阻力圖1:輸送電力消耗剖面圖 最近傳送帶的驅(qū)動(dòng)器的功耗減少的問(wèn)題得到了大量的關(guān)注。 變頻控制驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用,和可以彎曲和減小滾動(dòng)阻力的特殊的惰性軸套的引進(jìn),以及通過(guò)降低滾動(dòng)軸承的阻力的合成材料制成的特殊蓋層的實(shí)用達(dá)到了這個(gè)目的。固特異公司利用在輪胎的選擇材料的過(guò)程中取得的經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了這里一個(gè)應(yīng)用程序。 圖2展現(xiàn)的是驅(qū)動(dòng)器的功耗減少結(jié)果。為了減少長(zhǎng)的地下皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的功率要求,在頂部?jī)A斜的角度是有限的。為了讓皮帶正常運(yùn)行他的角度一般是1.5至2.5。從輸送的實(shí)地測(cè)量(Soltysik, 1999),似乎惰性零件減少了63.62%導(dǎo)致了功率要求的降低,如圖3所示。 詳細(xì)計(jì)算表明,在一個(gè)空輸送的情況下,頂端鏈側(cè)推進(jìn)排列運(yùn)動(dòng)的阻力可以用Vierling 教授(Antoniak, 1992)的公式得到很高的計(jì)算精度。上一組測(cè)得的阻力總額約2.12牛和計(jì)算是2.23牛,而在輸送機(jī)裝載約40的標(biāo)稱負(fù)載能力的情況下測(cè)量的抵抗運(yùn)動(dòng)約5.63牛,并計(jì)算出的阻力達(dá)6.67牛,增加計(jì)算阻力測(cè)量達(dá)17 。圖2 皮帶輸送機(jī)皮帶利用低滾動(dòng)阻力的材料(散裝物料的皮帶輸送機(jī))的電力消耗 圖3 輸送的實(shí)地測(cè)量(Soltysik, 1999)輸送帶的實(shí)地測(cè)試 Pioma礦山機(jī)械廠對(duì)輸送帶類型Gwarek1000進(jìn)行的輸送路線復(fù)雜的配置(一直是運(yùn)作中的煤礦標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)參數(shù)之一)測(cè)量和測(cè)試目的的是承認(rèn)并確定其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性特點(diǎn)。測(cè)試的開展,使我們能夠評(píng)估這個(gè)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)作,并得出一般性的結(jié)論,從而得到在其他煤礦經(jīng)營(yíng)和在不同坡度傾斜的道路安裝。 在本文中,唯一的一個(gè)輸送帶抵抗運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果已得出。長(zhǎng)皮帶輸送機(jī)類型Gwarek1000特點(diǎn)是由它的路線復(fù)雜的配置,安裝的傾斜程度和900米平行交叉水平測(cè)試得出的。 測(cè)試和列表的基礎(chǔ)上,詳細(xì)的幾何和皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行參數(shù)已經(jīng)確定。傳送帶的水平長(zhǎng)度達(dá)939.4米。測(cè)量長(zhǎng)度353.3米,傾角14度,曲率半徑85米,圓心角15度。 Gwarek 1000型號(hào)的輸送帶測(cè)試包括以下幾大部分:NPZ-1000型雙鼓中間傳輸驅(qū)動(dòng)器 ,隨著皮帶張緊設(shè)施的ZNH-1200型皮帶存儲(chǔ),放電站,帶偏轉(zhuǎn)設(shè)施,一個(gè)轉(zhuǎn)折站,充電設(shè)施,輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)與電驅(qū)動(dòng)絞車單位的一個(gè)層循環(huán)利用三輥托輥套,輥托輥和兩個(gè)底部設(shè)置以及寬1000毫米,聯(lián)合股份公司的FTT的Stomil Wolbrom輸送帶。 該驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)中間雙滾筒傳輸驅(qū)動(dòng)器。傳送帶包角是210度,主動(dòng)輪配備有ZRHT-5驅(qū)動(dòng)器的盤式制動(dòng)器 ,可提供乳劑,每個(gè)制動(dòng)器可以提供3400 Nm的制動(dòng)力矩。 每一個(gè)主動(dòng)輪由一個(gè)雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。型號(hào)是SGS 315M-12/4可提供45/135千瓦功率,需要1000伏電壓驅(qū)動(dòng)。電機(jī)通過(guò)SP-100 彈性聯(lián)軸器 和齒輪連接,它是由Pioma礦山機(jī)械廠制作,設(shè)計(jì)最大離心力100牛,在驅(qū)動(dòng)器中由渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。 輸送帶輸送過(guò)程中對(duì)計(jì)算有用的主要阻力技術(shù)數(shù)據(jù)列于表1表1 Gwarek1000皮帶輸送機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)規(guī)范單位值輸送機(jī)長(zhǎng)度m1297.2皮帶長(zhǎng)度m2626預(yù)緊力N11000帶式GTP1250/3單位質(zhì)量kg/m24,5一個(gè)正常的滾筒旋轉(zhuǎn)部件質(zhì)量:頂部惰底托kg 108x380 - 4.6 108x530 - 6.5一個(gè)鋼筋滾筒旋轉(zhuǎn)部件質(zhì)量:頂級(jí)自由底托kg 108x380 - 6.88 108x530 - 8.42總質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)托輥部分:頂部惰MKG 底托MKDkg261x4.6+2322x6.88 =1 7176692x6.5+38x8.42 = 4818 皮帶速度運(yùn)行時(shí):在第一檔速度 第二檔速度m/s 1.082 - - 3.246從波形圖:電動(dòng)機(jī)M1和M2的電源0101 電源0102 kW-M1 = 29.65M2 = 26.1M1 = 74.5M2 = 69.4-符合DIN22101ACC長(zhǎng)度系數(shù)-1.0765輸送機(jī)水平長(zhǎng)度m921.57斜坡長(zhǎng)度m371.13輸送的縱向傾斜角度14 托輥套軋輥的提前角:頂部惰 底托輥套2120托輥的傾斜角度:頂部的托輥 底托輥861 35 365 13Troughing系數(shù)-0.35對(duì)托輥皮帶摩擦系數(shù)-0.4 托輥組的間距:頂部托輥套 底托輥套m從 1 到 1.73 和 6空帶的附加系數(shù)-1,3用于測(cè)試帶式輸送機(jī)的系統(tǒng)測(cè)量開展的皮帶輸送機(jī)測(cè)試時(shí),儀器納入圖所示(圖4)已被用來(lái)測(cè)量系統(tǒng)。整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由兩部分組成:- 安裝在地下的測(cè)量系統(tǒng),旨在衡量和存儲(chǔ)任何模擬信號(hào),- 實(shí)驗(yàn)室條件下,從表面上測(cè)量的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 讀內(nèi)存MS2的數(shù)據(jù)記錄器上的表面或地下(在特殊情況下)的地方。它是透過(guò)系列連接記錄通過(guò)接口交界處的一臺(tái)電腦型PC。測(cè)量讀出正確的格式,使他們有更詳細(xì)的處理和統(tǒng)計(jì)分析,分析方案的幫助適用。測(cè)量?jī)x器控制下的測(cè)試輸送帶的運(yùn)作與單位一起,構(gòu)成了測(cè)量位置。進(jìn)行各種測(cè)量,以確定這些測(cè)量位置的位置。 1 - 電流互感器,2 - 模擬轉(zhuǎn)換器電量同級(jí)類型(由閱讀器產(chǎn)生),3 - 數(shù)字錄像機(jī)的MS2型(由德國(guó)生產(chǎn))圖4 計(jì)劃測(cè)量系統(tǒng) 根據(jù)所采取的測(cè)量,安排適當(dāng)?shù)膫鞲衅骱蛢?nèi)置的傳送帶。由傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行記錄。已提交的測(cè)量系統(tǒng)和傳感元素記錄驅(qū)動(dòng)滾筒的輸送力,壓力,圓周速度,皮帶速度和電量轉(zhuǎn)換器(功率,電壓和電流)下測(cè)試的如圖 5。圖5:測(cè)量傳感器位置和測(cè)量系統(tǒng) 在測(cè)試的皮帶輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)的值的計(jì)算 從表1和的波形0101號(hào)(圖6)使用帶的額定轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)=3.2467米/秒,帶運(yùn)動(dòng)張力11000牛,以及從0102號(hào)的波形數(shù)據(jù)的減少速度=1.082米/秒和帶所受拉力11000牛進(jìn)行傳送帶在運(yùn)動(dòng)的主要阻力分析(見DIN22101)與f的關(guān)系,計(jì)算出阻力值。表2和3中包含了計(jì)算結(jié)果。 托輥推動(dòng)布置產(chǎn)生的附加阻力已經(jīng)可以使用測(cè)量結(jié)果(Soltysik,1999年)和vierling教授(Antoniak,1992年)開發(fā)的公式計(jì)算得出。從Vierling教授觀點(diǎn)看,托輥的阻力是由下面關(guān)系決定的: 頂部三托輥 底部?jī)赏休?C-槽系數(shù)(假設(shè)為c= 0.35), -一對(duì)托輥帶的摩擦系數(shù)(假設(shè)為= 0.4), -棍的轉(zhuǎn)動(dòng)(約551)和內(nèi)徑產(chǎn)生的阻力和因收到污染造成的阻力考慮在內(nèi)的額外系數(shù)(假設(shè)為1.3), -頂部和底部托輥的提前角,輸送和底部縱向傾斜角, -頂部和底部托輥套間距,m, -具體皮帶質(zhì)量和運(yùn)行距離, -重力加速度,9.81.在輸送的測(cè)試中,側(cè)輥傾斜位置組裝,它有可能一點(diǎn)的問(wèn)題采取設(shè)定一個(gè)托輥的阻力,將它應(yīng)用到所有的托輥套。這是用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算傾斜滾筒托輥產(chǎn)生的阻力已列于表2。 圖6 兩個(gè)調(diào)速電機(jī)的皮帶輸送機(jī)皮帶張力,0101沒(méi)有提到啟動(dòng) 表2 通過(guò)前進(jìn)定位在頂部和底部的托輥套輥產(chǎn)生計(jì)算的附加阻力 規(guī)格值 底部橫向附加阻力2600底部?jī)A向附加阻力1016頂端水平附加阻力1411頂端傾向附加阻力562共有額外阻力5600千瓦功率所對(duì)應(yīng)額外阻力19.13已提交的兩個(gè)不同的皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率速度運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)f的計(jì)算表3。目的用于波形圖0101和0102。 運(yùn)動(dòng)在帶速3.246 m / s 的主要阻力系數(shù)的增加值和在較低的相當(dāng)于一般速度達(dá)1.082米/秒 時(shí)阻力系數(shù)附加值的趨勢(shì)問(wèn)題在世界文獻(xiàn)中都有解決。在PiotrkowTrybunalski Pioma采礦機(jī)械廠的設(shè)計(jì)師在輸送的情況下,故意增加運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)f值,以避免電機(jī)發(fā)電機(jī)輸送完全加載運(yùn)行的煤礦材料運(yùn)行時(shí)和在制動(dòng)輸送時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題,特別是那些涉及在皮帶上卸料的驅(qū)動(dòng)傳送帶停止時(shí)防止發(fā)生彈出。 頂部鏈的運(yùn)動(dòng)的主要阻力增加源于:內(nèi)徑為108毫米的托輥輥,槽角35, 更高的皮帶速度, 帶寬度1000毫米 ,所有側(cè)輥傾斜。底部主要增長(zhǎng)的阻力源于: 兩輥槽角13度,更大的輥托輥套間距,所有滾筒傾斜, 通過(guò)在凸弧的皮帶張力較高, 輸送機(jī)結(jié)構(gòu)上的懸掛繩索。 表3 決定Gwarek1000輸送運(yùn)動(dòng)能耗 的主要阻力系數(shù)從驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的運(yùn)行速度計(jì)算系數(shù)f下降速度假設(shè) 循環(huán)中的帶有41.2米因此最終 已選定的皮帶預(yù)緊運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,使皮帶在預(yù)緊低,壓力約11000 N.提供較正確的皮帶輸送全長(zhǎng)凹陷的最佳條件下操作。傳送帶的速度增加,約提高到574r/min時(shí)托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)需要同樣的時(shí)間,因此上述的上限(5501/min),是輥托軸承允許的使用壽命。Gwarek1000 皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)動(dòng)阻力主要阻力系數(shù)已經(jīng)從空載中計(jì)算出來(lái),這些阻力關(guān)系如下: 輸送機(jī)的質(zhì)量() 下降可能決定產(chǎn)品.假設(shè)有效長(zhǎng)度的價(jià)值通過(guò)空運(yùn)行計(jì)算。從上面的,這是顯而易見的,從一個(gè)空運(yùn)行速度超支的持續(xù)時(shí)間,運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)計(jì)算是由從負(fù)載運(yùn)行的功耗計(jì)算高出幾百分之幾。這種一致性是在技術(shù)方面令人滿意。分析期間獲得的測(cè)量結(jié)果和波形圖中的結(jié)果時(shí),我們可能嘗試去計(jì)算底部帶式輸送機(jī)Gwarek1000 型的鋼絞線運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù) 。在皮帶張緊設(shè)施領(lǐng)域上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)滾筒皮帶張力的測(cè)量數(shù)量構(gòu)成為計(jì)算依據(jù)。上斜段的輸送,重力是皮帶張力的一個(gè)增加值的組成部分。 為進(jìn)一步計(jì)算的目的,它已被認(rèn)為cos=1,因此,考慮到定位在底部鋼絞線達(dá)輥托產(chǎn)生的額外的前進(jìn)阻力,N和N,總共3616N,公式中底鋼絞線運(yùn)動(dòng)的主要阻力有以下形式: 從波形看0102的值是5000N。從相同的波形可以顯而易見的帶公式得出N。從托輥輥的內(nèi)徑,增加皮帶的速度,更大的底輥托輥套的間距,增加傾角關(guān)系的底托輥在整個(gè)輸送機(jī)的長(zhǎng)度,以及從凸弧的運(yùn)動(dòng)阻力的水平和他們的前進(jìn)定位。 出現(xiàn)這樣一個(gè)高價(jià)值的一個(gè)帶底鋼絞線的運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)。底的皮帶鋼絞線運(yùn)動(dòng)的阻力系數(shù)的數(shù)值計(jì)算已使用另一個(gè)方法,目的是驗(yàn)證所獲得的結(jié)果的正確性,在運(yùn)動(dòng)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)滑輪的皮帶張力進(jìn)行測(cè)量差異。記錄在已扣除記錄的穩(wěn)定運(yùn)行輸送皮帶張力的靜止的正常的速度=3.246米/秒的傳送帶皮帶。下面是從波形中獲得0103號(hào): 因此雖然在皮帶張緊裝置的氣缸壓力增加(較高的皮帶預(yù)緊)和皮帶速度可以得到這個(gè)系數(shù)=3.246米/秒的數(shù)據(jù),從獲得類似的計(jì)算過(guò)程波形(0114號(hào))=18000,全部=0.0391。所以,可以預(yù)測(cè)在底帶增加約10的預(yù)緊安全力時(shí)鋼絞線運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)的值。用同樣的方法,是能夠確定的皮帶速度 =1.082和正常的皮帶預(yù)緊帶的底鋼絞線運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)的值。從波形數(shù)據(jù)0102號(hào)=12000牛,=0.0228。這個(gè)值比整個(gè)輸送帶的接收與利用有源電力輸入測(cè)量得到驅(qū)動(dòng)器的援助運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)的值略高。 (0120號(hào))已經(jīng)確定,這是可以評(píng)估空載的頂鏈運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)。這個(gè)系數(shù)的值是計(jì)算從關(guān)系 代表在額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器上的圓周力。值是0.0382。由測(cè)得的功率計(jì)算=37360N。=0.0322。 結(jié)論目前采礦長(zhǎng)正在接受傳送帶輸送的概念,由一個(gè)復(fù)雜的配置與它的路線,取代了水平和傾斜段道路上運(yùn)行的用于運(yùn)輸?shù)V材料,證明無(wú)論是在業(yè)務(wù)和經(jīng)濟(jì)方面都是有合理性和適合的。然而,他們的需要,設(shè)計(jì)項(xiàng)目工作,以解決在輸送帶的運(yùn)作中涉及的問(wèn)題。這些傳送帶帶式輸送機(jī)類型Gwarek1000的測(cè)試顯示提高了皮帶舒適和驅(qū)動(dòng)器的工作。在為期三年的水平傳送帶運(yùn)輸過(guò)程中從900到1000米的礦每天能輸送約12500噸。值得注意的是,輸送機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但符合假設(shè)的要求。皮帶輸送機(jī)的在正確操作和安裝上水平上并在斜坡上測(cè)試可以控制的阻力在輸送機(jī)的設(shè)計(jì)階段,阻力的數(shù)量,選擇適當(dāng)?shù)脑黾舆\(yùn)動(dòng)的阻力區(qū),其數(shù)量是在這種輸送機(jī)設(shè)計(jì)類型案件的很重要的。用不同的方法和計(jì)算結(jié)果測(cè)試的輸送決定增加的主要阻力運(yùn)動(dòng)在表4中。表4 用不同的方法和計(jì)算結(jié)果測(cè)試的輸送決定增加的主要阻力 運(yùn)動(dòng)的主要阻力系數(shù)值波形序號(hào)確定方法整個(gè)輸送機(jī)和皮帶速度 1.0820.02230102主動(dòng)輪的消耗整個(gè)輸送機(jī)和皮帶速度 3.2460.03310101主動(dòng)輪的消耗0.03470116皮帶壓力底的皮帶鋼絞線和皮帶速度 1.0820.02280102皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)力底的皮帶鋼絞線和皮帶速度3.246 0.03640103皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)力0.03820120皮帶上的力和主動(dòng)輪消耗為增加皮帶張力帶的底鏈和皮帶速度 3.246 0.03910114皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)力頂部的皮帶鏈和皮帶速度3.246 0.03220120皮帶上的力和主動(dòng)輪消耗這些結(jié)果證實(shí)了由Pioma礦山機(jī)械廠控制接受的水平和浸漬輸送抵抗運(yùn)動(dòng)的原則。由傳送帶的凸弧產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)阻力到一個(gè)較小的程度上已被確認(rèn)。表中包含的主要阻力系數(shù)f值由不同的方法確定,正確的計(jì)算近似值。f可以在第一時(shí)間對(duì)輸送機(jī)的頂部可底部進(jìn)行評(píng)估。F值不同,皮帶的速度和壽命也不同。與預(yù)期符合的底部股系數(shù)f值高于本頂級(jí)鏈和整個(gè)輸送系數(shù)的值。測(cè)試看來(lái),這種輸送機(jī)的設(shè)計(jì)對(duì)輸送帶使用壽命有利影響,因?yàn)檫\(yùn)作三年后的皮帶磨損(1毫米內(nèi)),而最低的設(shè)計(jì)的不利影響托輥生命。正常托輥更換,可以創(chuàng)造更好的輸送條件。參考文獻(xiàn)ANTONIAK J.: Obliczenia przenonikw tamowych. 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