防窜仓往复式给煤机设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共95页)
编号：1045341
类型：共享资源
大小：2.68MB
格式：RAR
上传时间：2017-03-05
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
防窜仓
往复
设计
通过
答辩
毕业论文
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
- 1 - 1) is n to be 2) is he to so on to 3) is he to in so on is to is is to 4) is he of s is to s we in in 2 - 1) is t/a, 3 t/a. 4 (XI t/a 2 h, 928t/h, 1238t/h. At to to to to to a in is in to a if a to to a to 2) of he of of as is 01) - 3 - e on to on to to so on to on on 1) to be to a in 2) n to of on to on is in to 3) he is is 4) on to in we on 4 - to 5) to be by in a to we on n 000t/h 14 or is as 1) he uo is if in a is of is 2) he is 14 is 3) is is is in it to 5 - in to In he - 6 - 中文译文 往复给煤机现状 一、往复式给煤机其自身结构的优越性 1) 结构简单，维修量小 在往复式给煤机中，电动机和减速器均采用标准件，其余大部分是焊接件，易损部件少，用在煤矿恶劣条件下，其适用性深受使用单位的好评。 2 )性能稳定 往复式给煤机对煤的牌号，粒度组成，水分、物理性质等要求不严，当来料不均匀，水分不稳定且夹有大块煤、橡胶带、木头及钢丝等时，仍能正常工作。 3 )噪音低 往复式给煤机是非振动式给料设备其噪音发生源只有电动机和减速器，而这两个的噪音都很低。尤其在井下或煤仓等封闭型场所，噪音无法扩散 ，这一点是电动给料机所无法达到的。 4 )安装方便、高度小 往复式给煤机一般安装在煤仓仓口，不需另外配制仓口闸门馏槽及电动机支座，安装可一步到位，调整工作量小，而电动给煤机由于不能直接承受仓压，需要另外安放仓口过渡溜槽，相比之下，往复式给煤机占有高度小，节省了建筑面积和投资。 二、研制大型往复式给煤机的必要性 正是由于往复式给煤机具有上述的特点，我们认为，在煤矿井下和地面生产系统的咽喉环节，及在其他需要控制噪音的环节，应首选往复式给煤机。扩大系列的往复式给煤机应满足下列要求。 1 )满足大型矿井生产能力的要 求 随着我国煤矿井型的不断扩大，小时生产能力也在增加，例如：井型为 240万 t a， 300万 t a。 4(万 t 时生产能力分别为了 42“ h， 928t h， 1238t h。矿井小时生产能力的增加，要求提高给煤机的生产能力。目前，矿井井下原煤运输越来越多地采用胶带输送机，也就是说，井下使用给煤机的环节增加了。虽然可以采用多台小型号给煤机联合布置来满足大生产能力的要求，但布置多台给煤机需要扩大硐室，增加工程投资 况且多台布置，系统可靠性降低，噪音增大，出问题的机率也相对增多给维修带来一定的麻烦。在使用 胶带输送机的装车系统，是地面- 7 - 生产系统中使用给煤机最多的地方，而且要求给煤能力比较大。装车系统若采用电振给料机，不但增加了装车的高度而且噪音很大。安装大型往复式给煤机，不仅使小时生产能力增大，而且也为装车系统设备的选型提供了更大的可选范围。 2) 与主井井底装载带式 (板式 )输送机配套 主井井底装载带式 (板式 )定量输送机式井底装载设备的发展趋势，被列为煤炭重点科研项目，定量输送机慢速装载时要求给煤设备的能力801)有的 然也可采用给料闸门 料，但给料闸门的给料量易受原煤 的水份、粒度影响，使给料不均匀。而大型往复式给煤机可满足这一要求 三、 大型往复式绐煤机的结构形式特点 我们通过对以往给煤机的调查进行分析，对结构型式进行了周密的计算，对关键受力部位如槽箱、双连杆、底部托辊等进行了受力分析，利用有限元原理进行校核计算。共有以下五个特点。 1)整机采用框袈可卸式 由于考虑到井下运输的方便和井下工矿的限制，整机采用分体式，而且考虑到井下焊接的不便，尽 用螺栓副联接，侧板考虑到外鼓的可能与内壁磨损的需要，在外侧加筋内侧铺设衬板，加强了整体的刚度和强度。 2) 增加导板的导向与支撑装置 在做往复运动的导板下增设几组托辊轮，一方面变导板的滑动摩擦为滚动磨擦，减少了磨损，另一方面也使导板的刚度提高。另外，为防止导板在运 动过程中有跑偏现象，在导板两侧安装导向轮。 3) 对导板结构进行优化 以往 料在运送中存在不少问题，给料量一直不能提高的关键也在于此。为此，我们对导板进行了优化，设计为阶梯型， 不但使物料处理量加大了，而且导板本身的强度也得到进一步地提高。 4) 变扇型闸门为手动平板闸门 控制来料多少的关键取决于闸门，闸门在以往的 扇型结构，但从现场使用中发现，扇型闸门与仓壁经常相碰，现场往往在安装闸门时不得不把仓壁敲去一部分，使仓壁的强度削弱，基于次，我们采- 8 - 用手动平板闸门，在闸板下配导向轮，同时在轴上配有定位装置。 四、经济效益分析 在需要 2000t 置两台大型给煤机与同时布置四台 给煤机或四台电振给煤机其经济效益比较如下。 1) 硐宣开采量 大硐室不仅使开采量增大，而且会随之带来许多负效应，四台往复式给煤机联合布置，应考虑设备之间要留有检修空间，操作空间，这样，其硐室工程量大于两台大型往复式给煤机；而若 采用四台振动给料机，需要高度差大，而且由于其噪音大，小的硐室也不能满足其要求。就这一参数而言，布置两台大型给煤机的方案是最经济的。 2) 耗电量比较 大型往复式给煤机的功率并不大，两台大型给煤机的耗电量与四台 给煤机或电振给煤机几乎持平。 3) 设备运行费用比较 大型给煤机的易损件很少，而且由于采用标准硬齿面减速器，使维修量极小，而四台给煤机由于台数的增多，维修费也相应是大型给煤机的两倍，电振给煤机在这一点上更无法与之相比。 研制大型往复式给煤机，适应了我国煤炭发展的需要，扩大了煤矿生产系统设计中给煤设 备的选型范围。尤其是在济宁二号矿井的成功使用，为我 国提供了新的大型给煤设备，应予大力推广使用。 - 9 - 山西农业大学 工程技术学院 毕业设计说明书 （论文） 题 目 ： 防窜仓往复式给煤机 作 者： 杨亚东 学号： 36 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制信 052 指导教师： 郑德聪 (教授 ) 评 阅 者 ： 2009 年 6 月 山西 太谷 摘 要 往复式给煤机安装在煤仓下口处，在煤矿井下生产中，设置一定容量的煤仓对于保证消峰平谷和高产、高效是十分必要的。 往复式给煤机由机架、底板（给煤槽）、传动平台、漏斗、闸门、托辊等组成。当电机开动后经弹性联轴器、减速机、曲柄连杆机构拖动倾料 13的底板在辊上作直线往复运动，煤均匀地卸到其他设备上。它可以有效地提高工作面采掘设备的利用率，充分发挥运输系统的潜力，保证连续均衡生产。但是，煤仓窜仓事故在我国煤矿经常发生。窜仓事故常造成设备严重损坏，井下停产，当窜仓煤量较大时，还会阻塞巷道，造成运输巷通风不畅，引 起瓦斯爆炸等事故。 为了防止和降低煤矿井下煤仓窜仓造成的设备损坏、人员伤亡、阻塞巷道和影响生产等危害，设计了一种用于往复式给煤机的防窜仓装置，从而为煤仓窜仓的防治提供了一个新的途径。 关键词 曲柄滑块机构 ；煤仓窜仓 ；防窜仓装置 ；往复式给料机 on in up of to is by so on is 3 to on It to in as to is to on In to of a a 摘 要 往复式给煤机安装在煤仓下口处，在煤矿井下生产中，设置一定容量的煤仓对于保证消峰平谷和高产、高效是十分必要的。 往复式给煤机由机架、底板（给煤槽）、传动平台、漏斗、闸门、托辊等组成。当电机开动后经弹性联轴器、减速机、曲柄连杆机构拖动倾料 13的底板在辊上作直线往复运动，煤均匀地卸到其他设备上。它可以有效地提高工作面采掘设备的利用率，充分发挥运输系统的潜力，保证连续均衡生产。但是，煤仓窜仓事故在我国煤矿经常发生。窜仓事故常造成设备严重损坏，井下停产，当窜仓煤量较大时，还会阻塞巷道，造成运输巷通风不畅，引 起瓦斯爆炸等事故。 为了防止和降低煤矿井下煤仓窜仓造成的设备损坏、人员伤亡、阻塞巷道和影响生产等危害，设计了一种用于往复式给煤机的防窜仓装置，从而为煤仓窜仓的防治提供了一个新的途径。 关键词 曲柄滑块机构 ；煤仓窜仓 ；防窜仓装置 ；往复式给料机 on in up of to is by so on is 3 to on It to in as to is to on In to of a a 目 录 1绪论 . 1 1 1往复式给煤机 . 1 1 2往复式给煤机防窜仓装置的设计研究 . 2 1 2 1 方案构思 . 2 1 2 2 工作原理 . 2 1 3. 3 1 3 1 存在的问题 . 3 1 3 2 改进措施 . 3 1 3 3 经济效益 5 2 电动机和减速器的选用 . 6 2 1 位移分析 6 2 2 速度分析 7 2 3 加速度分析 7 2 4 往复式给煤机的工作简述 9 2 4 1 往复式给煤机的运行阻力 10 2 4 2 往复式给煤机的运行阻力由以下公式计算 10 2 4 3 电动机功率的计算 11 2 5 电动机的选型 12 2 6 减速器的传动比 13 2 7 减速器的选用 13 3 联轴器的 选型 15 3 1 联轴器的转矩 15 3 2 联轴器的理论转矩计算 16 3 3 联轴器的计算转矩计算 16 3 4 强度验算 16 3 4 1 抗剪强度验算 17 3 4 2 压强验算 17 4 辊轮 轴的设计计算 18 4 1 辊轮轴的设计计算 18 4 2 辊轮轴强度的校核 22 5 液压缸的设计 25 5 1 料仓口的尺寸设计 25 5 2 液压缸的受力分析 25 5 3 液压缸的推力和速度 26 5 4 液压缸的主要尺寸计算 28 5 4 1 液压缸内径及活塞杆直径的确定 28 5 4 2 油液作用在单位面积上的压强 28 5 4 3 液压缸的理论作用力确定 29 5 4 4 确定液压缸的壁厚 30 5 4 5 缸筒壁厚验算 30 5 5 活塞杆的设计 31 5 5 1 活塞杆的结构、尺寸的确定 31 5 5 2 活塞杆的直径的强度校核 32 5 5 3 活塞杆弯曲稳定性验算 32 5 5 4 活塞杆的结构 33 5 5 5 活塞杆的材料和技术要求 34 5 6 活塞杆的导向套、密封和防尘 35 5 6 1 结构 35 5 6 2 导向套的材料 36 5 6 3 导向套长度的确定 36 5 7 活塞 36 5 7 1 活塞的结构型式 36 5 7 2 活塞与活塞杆的连接 37 5 7 3 活塞的密封 37 5 7 4 活塞的材料 37 5 7 5 活塞的尺寸及加工精度 38 5 7 6 活塞的最小导向长度 H 及液压缸行程 S 的确定 38 5 8 液压缸油口直径0 38 5 9 缸筒底部厚度计算 40 5 10 液压缸的流量的确定 44 5 11 液压缸的密封 45 6 液压泵站的设计 48 6 1 液压泵的选用 48 6 2 液压系统图的拟订 52 6 2 1 液压回 路 的选择 52 6 2 2 油箱选型 53 6 3 箱壁、清洗孔、吊耳、液位计 56 6 4 阀的选型 58 7 小结 60 7 1K 式往复给煤机常见机械故障分析处理 . 1 l K 式往复式给煤机构造原理 . 60 7 1 2 常见机械故障分析及处理措施 . 2 结语 . . 60 参考资料 . .文翻译 . 谢 . . .- 1 - 摘 要 往复式给煤机安装在煤仓下口处，在煤矿井下生产中，设置一定容量的煤仓对于保证消峰平谷和高产、高效是十分必要的。 往复式给煤机由机架、底板（给煤槽）、传动平台、漏斗、闸门、托辊等组成。当电机开动后经弹性联轴器、减速机、曲柄连杆机构拖动倾料 13的底板在辊上作直线往复运动，煤均匀地卸到其他设备上。它可以有效地提高工作面采掘设备的利用率，充分发挥运输系统的潜力，保证连续均衡生产。但是，煤仓窜仓事故在我国煤矿经常发生。窜仓事故常造成设备严重损坏，井下停产，当窜仓煤量较大时，还会阻塞巷道，造成运输巷通风不畅，引 起瓦斯爆炸等事故。 为了防止和降低煤矿井下煤仓窜仓造成的设备损坏、人员伤亡、阻塞巷道和影响生产等危害，设计了一种用于往复式给煤机的防窜仓装置，从而为煤仓窜仓的防治提供了一个新的途径。 关键词 曲柄滑块机构 ；煤仓窜仓 ；防窜仓装置 ；往复式给料机 - 2 - on in up of to is by so on is 3 to on It to in as to is to on In to of a a - 3 - 目 录 1绪论 . 1 1 1往复式给煤机 . 1 1 2往复式给煤机防窜仓装置的设计研究 . 2 1 2 1 方案构思 . 2 1 2 2 工作原理 . 2 1 3. 3 1 3 1 存在的问题 . 3 1 3 2 改进措施 . 3 1 3 3 经济效益 5 2 电动机和减速器的选用 . 6 2 1位移分析 6 2 2 速度分析 7 2 3 加速度分析 7 2 4 往复式给煤机的工作简述 9 2 4 1 往复式给煤机的运行阻力 10 2 4 2 往复式给煤机的运行阻力由以下公式计算 10 2 4 3 电动机功率的计算 11 2 5 电动机的选型 12 2 6 减速器的传动比 13 2 7减速器的选用 13 3联轴器的 选型 15 3 1 联轴器的转矩 15 3 2 联轴器的理论转矩计算 16 3 3 联轴器的计算转矩计算 16 3 4 强度验算 16 3 4 1 抗剪强度验算 17 3 4 2 压强验算 17 4 辊轮 轴的设计计算 18 4 1辊轮轴的设计计算 18 4 2辊轮轴强度的校核 22 5液压缸的设计 25 5 1 料仓口的尺寸设计 25 - 4 - 5 2液压缸的受力分析 25 5 3 液压缸的推力和速度 26 5 4液压缸的主要尺寸计算 28 5 4 1液压缸内径及活塞杆直径的确定 28 5 4 2 油液作用在单位面积上的压强 28 5 4 3 液压缸的理论作用力确定 29 5 4 4 确定液压缸的壁厚 30 5 4 5 缸筒壁厚验算 30 5 5活塞杆的设计 31 5 5 1 活塞杆的结构、尺寸的确定 31 5 5 2 活塞杆的直径的强度校核 32 5 5 3 活塞杆弯曲稳定性验算 32 5 5 4 活塞杆的结构 33 5 5 5 活塞杆的材料和技 术要求 34 5 6 活塞杆的导向套、密封和防尘 35 5 6 1 结构 35 5 6 2 导向套的材料 36 5 6 3 导向套长度的确定 36 5 7 活塞 36 5 7 1 活塞的结构型式 36 5 7 2 活塞与活塞杆的连接 37 5 7 3 活塞的密封 37 5 7 4活塞的材料 37 5 7 5活塞的尺寸及加工精度 38 5 7 6活塞的最小导向长度 的确定 38 5 8液压缸油口直径0 38 5 9缸筒底部厚度计算 40 5 10液压缸的流量的确定 44 5 11液压缸 的密封 45 6 液压泵站的设计 48 6 1液压泵的选用 48 6 2液压系统图的拟订 52 6 2 1液压回 路 的选择 52 - 5 - 6 2 2油箱选型 53 6 3 箱壁、清洗孔、吊耳、液位计 56 6 4阀的选型 58 7小结 60 7 1. 1 l K 式往复式给煤机构造原理 . 60 7 1 2 常见机械故障分析及处理措施 . 2 结语 . . 60 参考资料 . .文翻译 . 谢 . . .- 6 - 防窜仓往复式给煤机 1 绪论 往复式给煤机 用途 复式给煤机 用于煤或其它磨琢性小、粘性小的松散粒状物料的给料，将储仓或料坑里的物料 连续均匀地卸落到运输设备或其他筛选设备中。 工作原理与结构说明 板（给煤槽）、传动平台、漏斗、闸门、托辊等组成。当电机开动后经弹性联轴器、减速机、曲柄连杆机构拖动倾料 5的底板在辊上作直线往复运动，煤均匀地卸到其他设备上。 本机可根据需要设有带漏斗、不带漏斗两种形式。 给煤机设有两种结构形式： 1、带调节闸门 2、不带调节闸门，其给料能力由底板行程来达到。 K 型给煤机外形尺寸图： - 7 - 图 11、减速机 2、电动机 3、传动平台 4、联轴器 5、 6、连杆 7、给煤槽 8、闸门 9、机架 10、漏斗 11、托辊 往复式给煤机防窜仓装置的设计研究 往复式给煤机安装在煤仓下口处，在煤矿井下生产中，设置一定容量的煤仓对于保证消峰平谷和高产、高效是十分必要的。它可以有效地提高工作面采掘设备的利用率，充分发挥运输系统的潜力，保证连续均衡生产。但是，煤仓窜仓事故在我国煤矿经常发生。窜仓事故常造成 设备严重损坏，井下停产，当窜仓煤量较大时，还会阻塞巷道，造成运输巷通风不畅，引起瓦斯爆炸等事故。 - 8 - 方案构思 研制防窜仓装置的最终目的是控制给煤机闸门，使其能在窜仓发生时非常快地关闭，减少水煤流量，以防止和降低窜仓所造成的对人身安全和运输系统的危害。为此，防窜仓装置应能满足两个工作状态，一是给煤机正常工作时对闸门位置的控制，以达到对给煤机给煤量的控制和煤仓中有水时对窜仓事故的预防；二是在窜仓发生时能立即检测到并控制防窜仓装置快速关闭闸门，在窜仓得到有效控制后，可适当调整闸门开度，使仓中的水煤按一 定的控制流量排出。 （ 1）针对防窜仓装置工作特点，对系统方案拟定如下：防窜仓装置的组成。防窜仓装置由液压传动系统，机械执行机构、电气控制系统和传感器组成。 闸门快速关闭所需要的动力。 (2)设计时主要考虑以下几点：合理选择液压系统的参数，包括蓄能器的气体常数，充液压力，管路直径和长度，可以使防窜仓装置和闸门关闭时间控制在 1 蓄能器的气体常数和充液压力对系统的影响较大，如此值偏大，则液压缸活塞的运动速度增长过快，加速度大，对系统冲击也大；如此值偏小，则液压缸活塞的运动速度增大过缓，且速度衰减也 较快。管路直径对系统的性能影响最大，如管路直径偏小，则管内液体的流速就大，运动阻力急剧增加，造成液压缸活塞的运动加速度衰减过快，活塞运动速度上不去，影响闸门关闭时间。在闸门关闭时间控制在 1 路长度可以满足液压动力装置实际工程应用中灵活布置的要求。 闸门质量、转动惯量的变化对系统的性能影响要很小。本液压动力装置能够适应不同的往复式给煤机其闸门质量及转动惯量变化的要求，具有一定的通用性。 工作原理 - 9 - 根据防窜仓装置的工作特点和所拟定的方案，设计了防窜仓装置，其工作原理如图 1所示，系统的工作原理简述如下： 468975123图 1作原理图 1、过滤器； 2、液压泵； 3、压力表； 4、直动型溢流阀； 5、三位四通手动换向阀（ 6、节流阀； 7、单向阀； 8、液压缸； 9、闸门。 随着矿井的延伸，井下使用 于在使用中，发现该机在结构上存在一些问题，为此我们对其进行了技术改造。 存在的问题 该机主要由电动机、减速器、曲拐、底托板、底托轮、后斜板、侧板、弧形门、煤仓缩口 联接盘等组成。主要技术参数为：电动机功率： 18 5煤量： 132、 268、 395、 530 该机使用中主要存在以下问题： (1)底托板易弯曲变形。原因是：支撑轮间跨度大，抗弯能力低；钢板厚度较薄 (10 12 随着过煤量的增加，磨损严重；放煤时受煤块- 10 - 频繁冲击砸压，发生变形、弯曲。 (2)后斜板和侧板易变形。原因是：受煤仓煤流频繁冲击，从而发生变形。 (3)弧形门不能随意调节，无法控制煤仓跑水煤现象。原因是：在给煤机运行过程中，因经常发生跑水煤现象，冲坏输送机托辊、埋住机架、甚至发生伤人的安全 事故。 改进措施 (1)底托板，增设支撑轮装置在底托板下面焊接 2根轨距为 600底托板中心线对称布置，支撑轮顶在轨道上。运行时轨道与底托板一起运动 支撑轮做旋转运动。支撑轮采用普通矿车轮，矿车轮用支座安装在承载梁上，承载梁用矿用 字钢，承载梁下为 2根与底板固定的工字钢立柱。支撑轮支座用 8条 60螺栓与承载梁上焊接的钢板连接，便于支撑轮因磨损或轴承故障时更换方便。这样，底托板由 4点支撑变为 6点支撑，跨度缩小，抗弯曲能力大大提高。 (2)后斜板加焊矿用 字钢在后 斜板加焊与给煤机给煤方向垂直的水平工字钢，工 字钢采用矿用 3根 字钢，长度与给煤机后斜板宽度相同，这样增强了后斜板的抗弯曲能力。 (3)底托板、后斜板和侧板均增加衬板衬板均采用 6=12托板的 1块衬板，四周用 20条 60的沉头螺栓与原底托板连接。后斜板衬板 1块，四周用 16 板衬板左右各 1块，每块用 22条 60的沉 头螺栓与侧板连接。 (4)弧形门增加电动控制装置装置包括电动机、减速器、卷筒、钢丝- 11 - 绳、导向滑轮、固定平台。电动 机和减速器采用 000 110 X 2型可伸缩带式输送机的收带装置，卷筒和导向滑轮自制加工，钢丝绳直径 5定平台由 6字钢制作。改造后，给煤机在运行过程中可实现无级调节，可随时控制给煤量的大小，当有水煤时，司机可立即按下控制按钮，将弧形门放下，减少给煤量。当水煤放完后，可将弧形门重新开大，调大给煤量。弧形门上设有过位保护装置，使弧形门在最低位置时与底托间之间仅有 20 50样可防止弧形门挤坏底托板，经现场使用，效果良好。 (5)实施要点 1)在新安 装每台给煤机时应事先在下井前完成上述改造项目。如果使用后再进行改造，由于底托板、后斜板与侧板变形弯曲，实施难度加大。 2)所有衬板用沉头螺栓与底托板、后斜板、侧板连接后，再在各板四边进行点焊，使衬板与原板牢靠地成为一体，可大大延长衬板的使用时间，同时便于更换衬板。 3)弧形门电动控制装置平台与给煤机放煤口要保持一定的安全距离(一般为 12 15 m)，当煤仓内有大量水煤时，司机可站在给煤机前方安全地点操作，可确保人身安全，此点在斜巷运输中更为重要。 经济效益 (1)般只能用 2 a，改造后可使用 5 6 a，每台改造费用 1万元，计入 6次、费用 2万元，共计 3万元。而在改造前 6台给煤机，需花费 30万元。 (2)对于运煤系统而言，运煤系统沿途布置多台给煤机，每台给煤机检修时，为了确保安全，需停止下面的带式输送机，这样将严重制约运煤系统的运行时间；改造后，由于可避免运煤系统输送机频繁停机，从而可- 12 - 提高主运煤系统的有效运行时间。 2 电动机和减速器的选用 已知：如下图所示曲柄 50杆长 柄转速 n=62r/块行程 2504l =220 21柄滑块机构示意图 在如图所示的曲柄滑块机构中，已知杆长1l、2l、3l、4l，原动件 1的正向转角及正向角速度分别为1，1，要求滑块的速度 v，加速度 a 位移分析 - 13 - 将 作一向量封闭多边形，则该机构的向量封闭方程式为 1 2 3 4l l l l 12 21 2 3 4 e l e l l e （） 按欧拉公式展开得 1 1 1 2 2 2 3 4c o s s i n c o s s i n c o s s i i l i l l i 方程的实部和虚部应分别相等，即 121 2 3c o s c o sl l l2112 4s i n s i l （）消去 2 后得 1 2 22 2 2 23 1 2 144c o s s i n 2 s i n()l l l （）连杆倾角 112 24s i na r c s i n （） 度分析 将式（）对时间求导得 12 1 1 2 2 3i e l i e l 将上式乘以 2 得 )1 2 2 212 2( 1 2 3ii il i e l i e l e 按欧拉公式展开，取实部后得 速度122113 ( )s i nc o - 14 - 角速度1 1 1222 c o sc o 加速度分析 将式（）对时间求导两次，经整理后得 加速度 22 1123223 1 1 o s ( )o scc c o s )( 角加速度22122212o s o ss i n s i 如下图所示采用图解法求出极限位置的角度 2 5 012 51 2 009 . 6 8 9 . 5 5 220图 2柄滑块机构 极限位置的角速度1 6 2 6 . 4 930 /r a d s - 15 - 速度1 1 1 22()s i nc o 1 2 5 6 . 4 9 s i n 9 . 6 8 9 . 5 5c o s 9 . 5 5 0 1 8/ 最大加速度 2211232211()o c o s )( 223c o s 9 . 6 8 9 . 5 5 c o s 9 . 6 81 2 5 6 . 4 9c o s 9 . 5 5 c o s 9 . 5 5 20 5/ 最大速度 0 4 /v m s 取料仓的高为 950为 1250为即为底板行程 2509001 2 5 01 2 5 06 2 5509501 3K 向S 向仓口尺寸 给煤机每 小时的生产量煤式中 v 料仓的体积； 煤 煤的密度，一般取 煤- 16 - 所以煤 99 5 0 1 2 5 0 2 5 0 1 0 1 . 2 6 0 6 0 1282t/h 给煤 机槽体内煤的质量： 1 119 5 0 7 5 0 1 9 0 0 1 2 5 0 1 . 2 6 5 0 6 2 5 1 2 5 0 1 . 2 2 . 722 底板选用中碳钢，其密度 ，底板厚度取 15底板尺寸为1 9 0 0 1 2 5 0 1 5 底板质量： 2 1 9 0 0 1 2 5 0 1 5 7 . 8 2 0 . 2 7 8 推动力： m a m m a 32 . 7 0 . 2 8 7 1 0 0 . 6 2 4 1 8 5 8 N 往复式给煤机的工作简述 往复式给煤机由槽形 机体和带有曲柄连杆装置的活动底板组成。底板是工作机构。由于曲柄连杆装置的作用，底板作有规律的往复运动。当底板正行时，将煤仓和槽形机体内的煤带到机体前端；底板逆行时，槽形机体内的煤被机体后部的斜板挡住，底板与煤之间产生相对滑动，机体前端的煤自行落下。由于底板往复运动的结果，机体内的煤连续地卸落到运输设备或筛选设备上。 能耗分析 - 17 - 往复式给煤机的运行阻力 往复式给煤机运行时，电动机功率主要消耗在克服下列阻力上。 正行时：底板在托滚轮上的运行阻力1与固定侧板的摩擦阻力2F。 逆行时：底板在托滚轮上的运行阻力1 此外，还有一些能量消耗在克服底板加速运动时的运行阻力上。 往复式给煤机正行时的功耗是有效功耗，逆行时的功耗是无效功耗。 往复式给煤机的运行阻力由以下公式计算 1 12F m m g 32 . 7 0 . 2 8 7 1 0 9 . 8 0 . 0 8 式中 g 重力加速度， w 底板在托滚轮上的运行阻力系数， 22 1hF l g 式中 煤与钢的摩擦系数，取 煤对侧板的侧压系数， h 底板上煤的厚度，1 0 . 7 6 5 0 4 5 5 m 煤的松散容重， 39 5 0 k g /m 1l 给 煤 机 底 板 水 平 投 影 长 度 ，1 1 9 0 0 c o s 1 3 1 8 5 1 m - 18 - 所以 22 1hF l g 20 . 4 5 50 . 3 0 . 9 9 5 0 1 . 8 5 1 9 . 8 9 6 4 N 3 130 . 3 2 . 7 1 0 9 . 8 7 9 4 6 . 1 N 正行阻力：4 12 2 3 3 4 . 7 9 6 4 3 2 9 8 . 7 逆行阻力：5 13 2 3 3 4 . 7 7 9 4 6 . 1 1 0 . 2 8 K F 电动机功率的计算 给煤机所需的最大功率： m m 3 0 . 6 2 51 0 . 2 8 1 0 3412图 2动图 - 19 - 1 电动机； 2 联轴器； 3 二级齿轮箱 ,实现二级减速； 4 曲柄滑块机构。 输入曲柄滑块机构的功率： 00式中 0 曲柄滑块机构的效率， 0 P 给煤机工作时所需的最大功率 . 4 2 5 0 . 9 7 . 1 3 8 输入减速器的功率： 01式中0P 输入曲柄滑块机构的功率 减速器的效率 减速器的效率 23213 式中 1 齿轮的传动效率，取 1 2 轴承的效率， 3 联轴器的效率， 3 所以减速器的效率 230 . 9 5 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 8 2 3 所以01 1 3 8 0 . 8 2 3 8 . 6 7 3 电动机需输出的功率： 214- 20 - 式中 4 联轴器的效率， 4 所以1 42 8 . 6 7 3 0 . 9 8 8 . 8 5 电动机所需的功率： 325式中 5 联轴器的效率， 5 所以32 5 8 . 8 5 0 . 8 9 5 9 . 8 8 K 电动机的选型 参考资料 7 的表 16B 系列隔爆型三相异步电动机 选 180 ,技术参数如下： 功率 （ 转速 (r/效率 (%) 重量 (15 970 60 减速器的传动比 01i n n 式中 0n 电动机的转速， 0 9 7 0 / m 1n 曲柄的转速， 1 62 / m 所以 01 9 7 0 6 2 1 5 . 6 4 减速器的选用 - 21 - 减速器的承受能力受机械强度和热平衡许用功率两方面的限制。因此减速器的选用必须通过以下两个步骤。 （ 1） 选用减速器的公称输入功率 应满足： 21 A S R K K K P式中 1 计算功率， 2P 载荷功率， 减速器的公称输入功率， 工况系数（即使用系数）； 启动系数； 可靠度系数； 往复式给煤机载荷为强冲击，查表 15 ，考虑到每天 24 小时工作，应将5%，所以 ；选取启动系数查表 15 15 1、 ；所以计算功率 1 21 A S K K K6 . 4 2 5 1 . 7 2 5 1 1 . 5 6 1 7 . 2 8 2 2 K （ 2） 校核热平衡许用功率，应满足： 2 2 1 2 3 1 f f f P或 2- 22 - 式中 2 计算热功率， 1 2 减速器热功率，无冷却装置为 1有冷却装置为 2 1f 、 2f 、 3f 环境温度系数 1f ，载荷率系数 2f ，公称功率利用系数 3f ； 查表 151515： 1 ， 2 1f （每天 24h 连续工作）， 23 1 . 5 6 . 4 2 5 2 2 0 . 2 9所以热平衡许用功率： 2 2 1 2 3 f f f 6 . 4 2 5 1 . 1 5 1 1 . 5 1 1 . 0 8 K W 查表 15于 ， 121 5 3 0 K 所以选用 减速器 标 准 号装 配 型 式公 称 速 比 i = 1 5 . 6 4中 心 距 a = 1 1 6 m 面 齿 轮两 级圆 柱 齿 轮 减 速 器Z L Y 2 2 4 - 1 5 . 6 4 - I J B / T 8 8 5 3 - 1 9 9 9图 2减速器 3 联轴器的选型 - 23 - 联轴器，连接两轴 或轴和回转件，在传递转矩和运动过程中一同回转而不脱开的一种机械装置。 弹性联轴器，即利用弹性元件的弹性变形，以实现补尝两轴相对位移，缓和冲击和吸收振动的扰性联轴器。 选用弹性柱销联轴器 图 3示，弹性柱销联轴器是利用若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器凸缘的孔中，以实现两半联轴器连接。该联轴器结构简单，装拆方便，弹性元件材料一般多用尼龙 6，耐磨性好，有微量补偿和和吸振能力，弹性元件受剪切，超载荷工作不可靠。适用于启动频繁，正反转多变，带载荷启动的中速轴系传动，不适用于工作要求高的部位，不 宜用于重载、高速、有强烈冲击和振动较大的轴系传动，对于径向及角向位移大的工况以及安装精度较低的轴系传动，亦不宜选用。 图 3联轴器的转矩 联轴器的主要参数是公称转矩用时转矩应符合下列关系： - 24 - m a x m a T T T T 式中： T 理论转矩 计算转矩 公称转矩 T 许用转矩 许用最大转矩 最大转矩 联轴器的理论转矩计算 联轴器的理论转矩是由功率和工作转速计算而得，即： 9550 中： 驱动功率 n 工作转速 所以 9550 59 5 5 0 9 9 . 4 7 K 联轴器的计算转矩计算 联轴器的计算转矩是由理论转矩和动力机系数、工况系数及其他有关系数计算而得，即： c w z K K K K - 25 - 式中： 动力机系数， ； K 工况系数， ； 起动系数， 1； 温度系数， 1 所以： c w z K K K K 9 9 . 4 7 1 . 1 1 . 2 5 1 1 强度验算 弹性柱销联轴器中的柱销在工作时，处于剪切和挤压状态。 抗剪强度验算 2138 d 式中： 联轴器的计算转矩， 1D 柱销中心分布圆直径，（ ； Z 柱销数； 3d 柱销直径，（ ； 柱销材料的许用切应力，可取 7 ； 所以：2138 d - 26 - 338 1 3 6 . 7 8 1 01 3 8 4 2 0 0 . 7 8 M P a 通过 压强验算 134 d l 式中： l 柱销长度，（ ； p 柱 销 材 料 的 许 用 压 强 ， 可 取 1 5 2 0 M P ； 所以： 134 Zd l 34 1 3 6 . 7 8 1 01 3 8 4 2 0 6 4 0 . 7 7 M P a p 4 辊轮 轴的设计 辊轮 轴的设计计算 (1)根据机械传动方案的整体布局，拟定轴上零件的布局和装配方案 考虑整体布局，拟订不同的装配方案进行分析对比，选用如图 4 - 27 - 61 23 4 5图 4的整体布局 (2)选择轴的材料 该轴是心轴，转速较低，选用 45 号钢，调质处理，其力学性能参考资料 3由表 21抗拉强度 640 M P 屈服点 55弯曲疲劳极限 剪切疲劳极限 许用弯曲应力 07 (3)初步估算轴的的直径 1 45(4)轴上零部件的选择和轴的结构设计 初步选择滚动轴承 根据轴的受力，选取 30000型圆锥滚子轴承，为了便于轴承的装配，取装轴承处的直径 60 。初选滚动轴承为 30212 型，其尺寸为6 0 m m 1 1 0 m m 2 2 m B ，定位轴肩高度 3 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 - 28 - 轴段安装固定板，为了把该轴固定在箱体上，取该轴段直径1 45，长度1 65。轴段安装螺母，为了固定旁边的套筒，取该轴段直径2 50，长度2 30。轴段装有套筒，为了固定轴承内圈，取该轴段直径3 55，长度3 44。轴段安装轴承和套筒，装在轴承中间的套筒为了固定轴承内圈，取该轴段直径4 60d ，长度4 57。轴段安装唇形密封圈，取该轴段直径5 65，长度5 25；轴段6 70， 长度6 570； 所以该轴总长度1 2 3 4 5 62 2 2 2 2 2 1 5 8 2 m ml l l l l l l 5）轴的受力分析 作出轴的计算简图 A F 2 求支反力 在垂直面内的支反力 由 0F得 12F F G- 29 - 又 C ，所以1212F F G式中： G 煤仓的重力和煤仓内煤的重力， N ； 煤仓内煤的质量： 1 119 5 0 7 5 0 1 9 0 0 1 2 5 0 1 . 2 6 5 0 6 2 5 1 2 5 0 1 . 2 2 . 722 底板选用中碳钢，其密度 ，底板厚度取 15底板尺寸为1 9 0 0 1 2 5 0 1 5 底板的质量： 2 1 9 0 0 1 2 5 0 1 5 7 . 8 2 0 . 2 7 8 侧板选用中碳钢，其密 度 ，侧板厚度取 15底板尺寸如下图： 1 3950506 2 5图 4板尺寸布置 侧板的质量： 93 6 5 0 9 5 0 2 5 0 c o s 1 3 6 2 5 6 5 0 1 5 1 0 7 . 8 2 0 . 0 9 3 所以 1 2 32G m m m g 32 . 7 0 . 2 7 8 2 0 . 0 9 3 1 0 9 . 8 - 30 - 所以12 1 1 5 5 0 3 . 6 N = 1 5 . 5 K G m a 5 5 0 3 .
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号