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立井提升设备选型设计【多绳摩擦式提升机优秀课程毕业设计+含4张CAD图纸+带39页加正文1.73万字】-jxsj25

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立井 提升 晋升 设备 装备 选型 立井提升机 多绳摩擦 摩擦式提升机
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天然气管道通径测量器机械结构设计【优秀课程毕业设计+含UG三维3D建模及3张CAD图纸+带任务书+35页加正文1.12万字】-jxsj24

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摘  要

本课题是针对天然气管道内径测量的问题而进行设计。油气管道运输是世界上5大运输方式,在国民经济中占有重要地位;然而,由于油气管道介质易燃易

爆,油气管道失效,容易导致严重的事故,严重危害当地人民的生命和财产安全,可能会对当地的生态环境造成灾难性的后果。为了确保油气管道的运输安全,科学的检查和合理维护油气管道一直是世界各国关注的焦点和难点。

本次设计的通径测量器能够对直径在400-1000mm的天然气管道进行检测,该机构包括以下部分:

(1)列车式两段机身结构,可以通过一些弯道。

(2)伞状的运动结构,通过伞状运动结构的伸缩适应不同内径的管道。

(3)前后分置驱动轮,可以双向运行。 

根据上述计算和设计,借助UG-NX10.0和CAD软件完成了数字模型,经过运动仿真验证了本设计的正确性,为天然气管道检测技术提供了新的方法。

关键词:天然气管道;伞型结构;内径测量;UG-NX10.0

ABSTRACT

This subject is aimed at the problem of measuring the inner diameter of natural gas pipeline. Oil and gas pipeline is the world's 5 major modes of transport, occupying the important position in national economy; however, due to the oil and gas pipeline medium flammable and explosive, oil and gas pipeline failure, easily lead to serious accidents, seriously endangering the safety of the local people's life and property, there could be disastrous consequences for the local ecosystem. In order to ensure the transportation safety of oil and gas pipelines, scientific examination and rational maintenance of oil and gas pipelines have always been the focus and difficulty of the world.

The designed diameter measuring device can measure the diameter of the natural gas pipeline at 400-1000mm, which includes the following parts:

(1) Train type two section fuselage structure can pass some curve.

(2) Umbrella movement structure, through the umbrella movement structure expansion, adapts the different bore diameter the pipeline.

(3) Drive the wheel before and after, which can operate in both directions.

According to the above calculation and design, the digital model has been completed by means of UG-NX10.0 and CAD software, and the correctness of the design has been proved by motion simulation. It provides a new method for gas pipeline inspection.

keywords: Natural gas pipeline; Umbrella shape structure; Bore diameter

measurement; UG-NX10.0

目  录

1 绪论 1

2 国内外研究现状 2

2.1国外现状分析 2

2.1.1 非接触式通径检测器 3

2.1.2 接触式通径检测器 3

2.2国内研究现状 4

3 通径测量器初步设计 6

3.1 运动方式 6

3.1.1 拖曳式 6

3.1.2 非拖曳式 6

3.2 驱动方式选择 6

3.2.1 轮式行走 7

3.2.2 履带行走 7

3.3 姿态调整的选择 7

3.3.1 加传感器的关节进行调整 7

3.3.2 利用吊篮方式进行调整 8

3.3.3 采用新式吊环进行调整 8

3.4 自适应分析 9

4基本方案的确定 10

4.1 方案一的设计与分析 10

4.1.1 机身的设计 10

4.1.2测量臂的设计 10

4.1.3伸缩单元 11

4.1.4变量长度单位   12

4.1.5 关节单元 12

4.1.6 驱动轮的设计 13

4.1.7方案一的分析 13

4.2 方案二的设计与分析 13

4.2.1 机身的设计 14

4.2.2 机身内部传动结构设计 14

4.2.3 进给螺杆与螺母的设计 15

4.2.4 吊篮的设计 15

4.2.5 测量臂的设计 16

4.2.6 方案二分析 16

4.3 方案选择及优化 16

5.1 机身结构 18

5.1.1 机身内部传动机构的设计 18

5.1.2 进给丝杠和螺母的设计 19

5.1.3选择联轴器 23

5.1.4选择键 24

5.2吊环的设计 24

5.3 轴承的设计 25

5.4 测量臂的设计 25

5.5 驱动轮的设计 26

5.6总体装配体设计 26

    5.7测量器运动仿真 28

6 总结 29

参考文献 30

致  谢 31


内容简介:
学生:郭杨栋 班级:机械 13学号: 20132008002 近年来海内外提升设备的发展异常迅猛,目的是让设备更加智能化和更具安全性。对目前的提升设备坚持实行技术创新和改进,把陈旧的单一锁链式改进为多根锁链式,提升效率明显增强,单次重量也逐渐增加。 煤矿的运输提升是采挖生产中丌能缺失的步骤。从井下采煤工作面里所开采出的煤炭,只可利用矿井提升部分将其运送到空地上,才能被进一步使用。在运送煤炭的时候,也会运送矸石、材料、设备以及各类工人。矿井提升在矿山运行生产中占有重丼足轻重的位置,特别是现代化程度较高的大型、中型矿井对此更是需要提高重视。 1 2 3 4 提 升 容 器 钢 丝 绳 矿 井 提 升 机 井 架 与 天 轮 5 运 动 学 计 算 6 动 力 学 计 算 设计任务 : 完成对立井提升设备的选型、计算及校核 提升容器的选择 确定经济提升速度 估计一次循环时间 一次性经济合理提升量 j / 0 0 003600据提升机的速度及提升量来选择合适的提升机。 所需提升机的提升速度 因此提升容器选择 54型多绳提煤箕斗,箕斗自重 Q=6500重量 Q=4 000升钢丝绳 4根,平衡尾绳 2根,绳间距 200 m / 钢丝绳选择 钢丝绳最大静载荷 首绳单位长度重量计算 根据以上计算,选用( ,6(34)+1右捻各二根,查钢丝绳规格表,其规格为 )(m a 1 0 5 0 04 0 0 06 5 0 0 k g / 5 0 01011 k g / m(044.38d) 7 6 5 0k g / m m(1 5 5B关键问题:根据其静载荷不相关提升需求来确定其钢丝绳规格。 提升机选择 选择提升机卷筒直径的主要原则是:使钢丝绳在卷筒上缠绕时所产生的弯曲应力丌要过大,以保证提升钢丝绳具有一定的承载能力和使用寿命。理论不实践已证明,绕经卷筒和天轮的钢丝绳,其弯曲应力的大小及其疲劳寿命取决于卷筒不钢丝绳直径的比值。 D 丝绳所能承受的反复弯曲次数愈多,疲劳寿命愈长。 提升机滚筒直径的确定 因此可滚筒直径选用 天轮直径确定 因此天轮选择 5 2 0289090 0 0t 2 5 2 0289090 t 2 8 0 0 据此主井提升装置选用 )式多绳摩擦式提升机其主要参数为:滚筒直径 2800轮直径 2800动比 械旋转部分的变位质量 6500轮变位质量 2300 提升机主导轮 提升机主轴装置 提升机装配图 提升系统位置图 提升电动机的选型 电动机的功率计算 电动机转速计算 初选电动机为 定功率 480步转数 600r/级。 确定提升机的实际提升速度 vk m m i n/4 5 m 提升设备运动学计算 提升六阶段速度图和力图如下 提升设备动力学 五阶段的速度图和力图 经过提升电动机容量的计算、验算以及提升设备的电耗及效率计算都符合要求。 因此,所选设备能够满足提升所需的条件。 所选择的提升机容器(箕斗)在实际使用中的提升效率有待检验。 提升系统钢丝绳的实际使用寿命和实际润滑周期之间的关系尚未确定。 小结不感谢 通过这次毕业设计,使我对四年所学部分课程得到了全面复习和巩固,锻炼了自己分析和解决问题的能力。通过对矿井提升机的设计,懂得了一些煤矿机械化的一些关键性的问题,为以后参加工作打下了坚实的基础。 感谢答辩老师的评阅。 新疆大学毕业论文(设计) I 摘 要 近年来海内外提升设备的发展异常迅猛 , 目的是让设备更加智能化和更具安 全性 。 对目前的提升设备坚持实行技术创新和改进 , 把陈旧的单一锁链式改进为 多根锁链式 , 提升效率明显增强 , 单次重 量 也逐渐增加 。 为了节省大量电能 , 减 轻运行资本负担和减去厂房面积 , 多根锁链式在某些层面上改善了单一锁 链 式在 井深较深情况下所发现的缺陷 , 选用尾部锁链均衡 , 其两头的张力差得到了有效 削减 , 运转也更加可靠稳固 。 因此我选择了多绳摩擦式提升机 。 机械产业的日 益 更新 ,都选择了最先进的技术、最超前的工艺、最适合的材料 ,能使提升设备向安 全稳固、运转良好和高效自动化方向发展。 本次选型设计主要针对天轮 、 电动机 、 矿井提升机 、 钢丝绳 、 提升容器 等 开 始了选型和计算,并且针对提升运动学和动力学开始了全方位的运算。 关键词: 提升机;安全;可靠;选型 新疆大学毕业论文(设计) at in to of of to of a to of In to in a in in to of to of to of to of 疆大学毕业论文(设计) 录 1 绪论 . 1 井提升的地位与作用 . 1 井提升的任务 . 2 井提升的特点 . 2 井提升设备与提升系统 . 2 2 主井提升设备选型 . 3 升容器选择(一期) . 3 丝绳选择 . 4 丝绳最大静载荷 . 5 绳单位长度重量计算 . 5 绳单位长度重量计算 . 6 丝绳的使用与保护 . 6 升容器的选择(二期) . 7 升机的选择 . 7 绳摩擦提升机的结构特点 . 8 升机滚筒直径的确定 . 10 大静张力和最大静张力差 . 10 井提升机与井筒相对位置的计算 . 11 架高度 . 12 丝绳弦长 . 13 丝绳的出绳角 . 13 升容器的最小自重 . 14 丝绳和提升机的校验 . 14 升电动机的初选计算 . 14 升设备的运动学计算 . 16 升加速度的确定 . 17 加速度 确定 . 18 升减速度的确定 . 18 升速度图参数设计 . 18 升设备动力学计算 . 20 升电动机容量的计算 . 21 动机容量的验算 . 22 升设备的电耗及效率计算 . 23 3 副井提升设备选型设计 . 24 升容器选择 . 24 丝绳及提升机选择 . 24 端载荷计算 . 24 绳单位长度重量 . 24 绳单位长度质量 . 25 升机选 择 . 25 擦轮直径 . 25 新疆大学毕业论文(设计) 最大静张力和最大静张力差 . 25 升系统的确定 . 25 架高度 . 25 导轮和导向轮水平中心距离 . 26 抱 的确定 . 26 升容器最小自重校核 . 26 丝绳和提升机校验 . 26 升电动机的初选计算 . 27 升速度图参数设计 . 27 升设备的动力学计算 . 29 小结 . 32 参考文献 . 33 致谢 . 34 新疆大学毕业论文(设计) 1 1 绪论 井提升的地位与作用 煤矿的运输提升是采挖生产中不能缺失的步骤 。 从井下采煤工作面里所 开 采 出的煤炭 , 只可利用矿井提升部分将其运送到空地上 , 才能被进一步 使 用 。 在运 送煤炭的时候 , 也会运送矸石 、 材料 、 设备以及各类工人 。 矿井提升在矿 山 运行 生产中占有重举足轻重的位置 , 特别是现代化程度较高的大型 、 中型矿井对此更 是需要提高重视。因为大型、中型矿井每年煤矸石的运输能力可达数十万吨 ,但 在复杂多变的巷道中需要输送十吨以上 的运输设备到工作面 , 另外 , 材料设备的 种类和规格相对较多 、 运输的地点也较为分散 , 上班下班的时限要求也比较紧急 等等,这些环节都与矿井提升息息相关。 因为矿井运输提升是根据许多步骤以及各类机械设备共同组成 , 若其中 一 个 步骤掉链子 , 便让工作面以及其余生产地点的生产停止 , 严重则使整个矿井陷入 不能生产的沼泽 , 所以 , 矿井提升系统运作的可靠性直接牵扯矿山生产的可靠 性 。 以是,大家把矿山运输与提升亲切地形容为矿山生产的动脉和心脏。 从平安生产的层面考虑 , 煤矿提升所发生祸端占比例较大 。 一方 面 , 对煤炭 生产量有消极影响 , 另 一方面 , 会对作业人员的健康造成伤 害 。 以是 , 运输提升 的可靠稳定关乎着矿井生产的安全。 从经济方面考虑 , 矿井运输提升的耗资在运营成本中持有较多比重 , 因为地 面上和矿井里输送设备有比较多的数量 , 从事运输和装载作业的工人数量基本上 占全矿工人数量的一半甚至以上 。 由此 , 准确分配输送设备及高效进行输送作 业 , 对提高产煤量、削减运营耗资和提升作业人员生产效率有着显著的效果。 从作业人员上下井需用时间来考虑,由于矿井开采、拓展的范围不断延伸, 作业工人自入井到进入采掘工作面作业地点一般所需时间为 外一些 作业工人还需攀爬斜井以及上山下山 , 作业工人的体力消耗之大无法想象 , 作业 工作时间 、 人员工作耐力受到很大挑战 , 这种损失 是 悄无声息的 、 并且是很 大 的 。 因为井型和开发 、 拓展范围的不断延伸 , 运输距离逐渐延 长 , 这个问题日渐显 著 。 目前国外技术较为先进的大型矿井这几年来发展快速直达运输作业人员小车 , 竭 力争取在 30作业人员送到工作面,可以大大提高作业人员效率和劳动 力 。 另外 , 矿井开发拓展中的几个大型技术问题 , 例如沿煤层设布运输大 巷 导致 的巷道凹凸不平的问题 , 用陈旧方式是无法解决的 。 研发和采取较为先进的 辅助 运输系统,对煤矿实现高产能高效率以及提升矿井的安全生产具有重大意义。 新疆大学毕业论文(设计) 2 井提升的任务 矿井提升的任务很多,概括起来大致有以下几点: ( 1)从工作面运送大量的煤到地面的装载站; ( 2)将挖掘的矸石运向地上矸石场和矸石多样性加工场; ( 3)将井下生产必要的材 料、工作设备运到工作面或者其他工作地点; ( 4)运送井下生产作业人员。 井提升的特点 ( 1) 因为矿井输送机械是在矿井巷道或井筒内运行 , 所处空间受 限 定 , 所以 需其构造紧凑,外壳大小尽可能小; ( 2)由于矿井输送机械步骤多 ,路程长度不同 ,且常不一 ,直线与斜线相互连 接,以及装卸等次要机械 ,以满足各种生产情况 ,矿井输送需要具备各式型号。 ( 3)对于工作场所经常发生变化 ,所以很多设备的要求都应该容易移位。 ( 4) 矿井输送机械在矿井深处运行时 , 运行条件相对艰苦 , 周边状况会 有 沼 气以及灰尘 , 所以 , 矿井输送机械 要具 备 要耐侵蚀 , 防灰尘 , 还要兼具防止爆炸 的特性。 井提升设备与提升系统 井架滑轮、提升机、钢丝绳、装卸设备、提升容器等构成了矿井输送机械。 根据结构的起重集装箱分为罐笼和料车等。笼可用于升降人员和设备 ,提高 煤矸石、材料等 ;跳过仅用于促进煤矸石。 提升机包括机械设备以及驱动控制系统,依据运行方式和构造差异分为缠绕 式提升机和摩擦提升机。目前 ,单绳提升机以及多绳摩擦提升机被广泛应用。在 矿井生产过程中 ,不仅要求提升设备具有较高的安全性和可靠性 ,而且还要求有 良好的经济效益 。 起重设备是一种大型设备 ,耗电量大 ,投资大 ,运行费用 高 ,应结 合实际生产情况 ,确定最经济合理的设计方案。因为机械设备和提升机的构造 , 矿井提升设备可由各种不一的升降系统组成 :多绳摩擦提升系统、主井箕斗提升 系统、副井罐笼提升系统等。 总之 , 矿井输送机械的种类有许多 , 应按工作原理 、 构造特点逐个把 控 其 异 同性 。 对于矿井选用的输送机械 , 必须通过了解其周边运行情况以及作业要 求 后, 方可匹配所需型号。 新疆大学毕业论文(设计) 3 2 主井提升设备选型 设计依据 初期开采时 a 工作制度 年工作日 300 天,每天净 提升时间 14 小时 井深 H=248m 提升方式: 双箕斗提升,采用定重装载 后期开采时 生产能力 a 井深 H=564m 工作制度:年作业天数 300,每日净提送时长 14 小时 提升方式:定重装载,双箕斗提升 升容器选择(一期) 该矿井初期开采煤时井深 248m,生产能力 a。后期开采煤时井深 564m, 生产能力 a。依据煤炭工业矿井设计规范要求,对初期开采煤 和后期开采煤时主 、 副井提升设备全部按开采最后水平进行计算 。 计算步 骤 以后 者作为标准。 而为了避免耗能的增多 , 减少运转费用 , 前期和后期的提升容器的选择应分 开计算。 确定经济提升速度 H ( 2 注:本文中所出现的公式均出自于采矿手册 式中 济提升速度, m/s; H 煤矿深度和煤矿提升上下与井筒的高度差 ( 大约 4161m) 。 ( 564 s 取 8m / s 估计一次循环时间 V H T j ( 2 j a V 式中 经济提升速度估算的提升循环时间, s; 提升加速度,升降物料时, s2 j 新疆大学毕业论文(设计) 4 箕斗低速爬行时间, 可取 10s; j 卸载休止时间取 8s;见表 2 2斗休止时间 箕斗规格 /t 6 89 12 16 20 休止时间/s 8 10 12 16 20 8 64 8 10 8 次性经济合理提升量 f Tj ( 2 3600br t 式中 井年产量, t/a; C 提升不均衡系数,取 a f 提升富裕系数,主井提升设备对第一水平应留有 富裕系数; 升设备年工作日为 300d; t 提升设备作业日小时数为 14h; m 4000008.5 j 360030014 一次提升循环所需的时间 3600f 3600 300 14 4 400000 2 所需提升机的提升速度 aT T 2 4 j j 2 18- 182 - 4 564 2 s 式中 m 所选出的标准箕斗的一次提升实际货载 量 , 其值为箕斗的容积与 货载密度的乘积, t; 因此提升容器 选 择 5 4 型多绳提煤箕 斗 , 箕斗自重 Q=6500载重 量 Q=4 000衡尾绳 2 根,绳间距 200升钢丝绳 4 根。 丝绳选择 竖井提升工作各种各样 , 钢丝绳的选取要以最后的末端承载量来估算 。 该组 织的主要构成是 提升钢丝绳 , 它是对煤矿日常作业和安全息息相关 , 也是提 升 部 分常常需换新的损耗品,在煤矿提升里依据需要选取可取的钢丝绳,取长补短, 对其进行更好的利用。 选取钢丝绳的具体型号,第一步需要按照下面的规定来进行选取。 v 新疆大学毕业论文(设计) 5 ( 1)使用中不松股。 ( 2)符合使用场合及条件。 ( 3)特别注意作业的安全。 同时还应考虑以下因素: ( 1)在静筒淋水大,水的 较大,以还有出风井中,因为侵蚀情况较 多,当选取镀锌钢丝绳。 ( 2)在破坏较大的情况选取的钢丝绳,例如斜井提升,当选取外层钢 丝尽可能粗的 钢丝绳。 ( 3)弯曲疲劳是造成破坏的重要因素,当选取接触式或者三角股绳。 ( 4)实验说明,选用相同方向的捻绳比较合适作为提升钢丝绳比较合适, 选用 比较适合多绳摩擦提升。 ( 5)罐道绳应当选取三角股绳或半密封绳,外表不粗糙,不易损耗。 ( 6)高温以及火灾场所 ,举例:煤矸石,应当选取金属芯的钢丝绳。矿井提 升运输系统的不可或缺的构成因素 是 提升钢丝绳。因此 ,煤矿安全规程对矿井 提 升绳有特殊规定。 丝绳最大静载荷 (Q g mz g mp 2 Q 6500 4000 10500中 钢丝绳最大计算静 载 荷 , N; 一次提升货载的重力 Q=器 的自身重力 mz g ; 式中 P 钢丝绳每米重力, N/m; 提升钢丝绳每米质量, kg/m g 重力加速度 m / 钢丝绳最大悬垂长度, m H H f 中 矿井深度, m; H j 井架高度,箕斗提升 3035m; ( 2 由井底车场水平至容器装载位置容器底部的距离 m,箕斗提升 1825m; H=564+30+21=615m 绳单位长度重量计算 m 6 B ( 2 n1110 H 新疆大学毕业论文(设计) 6 式 中 B 钢丝绳计算抗拉强度, 1700 钢丝绳安全系数,取 7; 10500 4 110 170 7 m 615根据以上计算,选用( ,6 (34)+1三角股钢丝绳, 分别两根 ,查钢丝绳规格表,它的规格是 kg/m) , d 28(, 47650(, B 155(kg/。 绳长度重量计算 n m p n p 4 m 2 式中 n 钢丝绳首绳根数; n 尾绳钢丝绳根数为 2. 根据以上计算,尾绳选用 88 154 7 扁钢丝绳 2 根,单位 重量为 q m 丝绳的使用与维护 在作业中的钢丝绳应经常涂油脂 , 这对钢丝绳的使用期限以及可靠性都是十 分关键的。润滑的作用归纳有三: ( 1)保护钢丝不锈蚀。 ( 2)润滑作用,减少钢丝绳的磨损。 ( 3)防止潮气和水浸绳内需添加绳芯油量。 在生产时需准确地选择专业油脂进行减小摩擦 。 对润滑油提出下列要求。 ( 1)粘度好 ,油脂可以紧紧地粘在绳子上 ,震动 ,水不能洗掉。 ( 2)有良好的粘温性能 ,在温度较低时不硬化 ,温度较高时不会损失。 ( 3)强调防止生锈和润滑性能, 稳定,要具备适当的透明度,才可查 出磨损及断丝。 钢丝绳的检查和试验 提升钢丝绳每日必定认真检验并记录断丝情况,标准以 s 的速率进实 行 。 相关断丝和钢丝绳断面缩小的极限要求和换绳要求 见 煤矿安 全规 程 有关 规定。 钢丝绳若遇到突然停车 、 卡罐等强烈拉伸等一系列问题时候应当立 刻 停车检 查,经过冲击拉伸的一段如果长度增长大于 者有肉眼可见损伤,应立刻 更换新绳 。 多绳缠绕的情况下由下面调去上面的一段绳 , 因为损耗较 大 , 应当加 大检验而且每 1/4 年移动 1/4 圈。 检查钢丝绳的办法现在基本是肉眼检查以及双手触绳检验 , 但是工作环境不 m 新疆大学毕业论文(设计) 7 好并且不可看到绳内断丝问题 , 所以世界上开发出了许多类型的探伤钢丝 绳 的仪 j j 器。例如 “钢丝绳在线无损探伤仪 ” 采用漏磁交联放大原。 检验钢丝绳锈蚀 、 磨损 、 内外断丝对钢丝绳接头焊 点和截面等有较为准确的 定性 、 定量精度 。 崭新的钢丝绳绳在使用前全部要进行检验 。 检验合格 的 后补钢 丝绳需要妥当保存。 升容器的选择(二期) 因为过程跟一期一致,所以计算过程简化 H 取 248m a 由公式( 2 H ( 估计一次循环时间 248 s 得 6m / s 由公式( 2 V H T j j a 248 10 8 次性经济合理提升量 由公式( 2 A m n f j 3600br t m 250000 66.8 j 3600 300 14 ; 次提升循环所需的时间 由公式( 2 T 36003600 300 14 2 需提升机的提升速度 f 250000 1.2 aT T 2 4 j j 18- 182 - 4 248 2 3m/s 因此提升容器 选 择 5 4 型多绳提煤箕 斗 , 箕斗自重 Q=3800提升 钢丝绳 4 根,绳间距 200m,平衡尾绳 2 根,载重量 Q=2 000 升机选择 卷筒的直径和宽度是缠绕式提升机的基本参 数 煤矿安全规程 规定 , 选择 滚筒直径的原则是使 钢 丝绳绕卷筒时 ,弯曲应力过大。保持 钢 丝绳的一定的使 用 能力 和使用寿命 ,理论和实践证明 ,钢丝绳绕着卷筒轮的弯曲应力和疲劳寿命 ,大 v 新疆大学毕业论文(设计) 8 小取决于卷筒和钢丝绳的直径比。在钢丝绳直径相同的情况下 ,滚筒直径变大 ,弯 曲应 力变低,在不同绳直径,相同卷直径条件下,绳径越小,即 Dd 较大,弯曲 应力低。 说明在不同的 Dd 弯曲条件情况中,钢丝绳试验荷载与其耐久性的关系。 在相同试验荷载时, Dd 值越大,钢丝绳在反复弯曲次数次数下寿命越高。 绳摩擦提升机的结构 特点 多绳摩擦提升机的主要特点是在主轮上。主轮窄而小 ,车轮上设有带有绳槽 的摩擦衬片 。 摩擦垫承受绳索 、 容器重 量 、 货物重力 、 重力和重力平衡尾绳运行 载荷和冲击载荷 ,因此必须具有足够的抗压强度 。 另外 ,还必须具备够用的钢丝绳 之间的摩擦系数 ,用来提高起重机的设计和日产量 ,并防止滑动发生在提升过程 中。所以 ,摩擦垫片材料的优缺点对提升机的性能、使用范围和工作安全有直接 的影响。目前 ,使用胶带 ,皮革 ,热塑性塑料和聚乙烯塑料 ,聚氨酯橡胶等。 多绳摩擦提升机安装了车槽装置 , 其作用是在机器装备和操作时 , 在主导轮 衬垫上车制 绳槽和依据损耗状况 , 经常对绳槽进行车削 , 从而确保每个绳槽直径 一样,损耗平衡,另外可使各钢丝绳紧张度大致一样、均匀受力。 绳的数量取决于终端的负荷和起升高度 ,有 2,4 和 6 绳。使用偶数绳的目的 是采用半捻钢丝绳和右半捻钢丝绳 ,以消除钢丝绳扭转引起的附加阻力。 因需平衡提升钢丝绳的重力 , 位于容器下方基本都会安装平衡尾绳 , 平衡尾 绳的重力决定了平衡尾绳的重量 , 常用扁尾绳有 1 根或者 2 根 , 圆股绳有 2 根或 者 3 根 , 恰当匹配后 , 主绳重量和平衡尾绳重量大致一样 , 要么尾绳重量稍大于 主绳重量。 为了保 持多绳摩擦提升装置提升绳的张力维持均衡 ,张力均衡装置设置在容 器和钢丝绳之间。 多绳摩擦提升机在运行时 ,有钢丝绳爬行情况的发生 。 结果表明 ,钢丝绳与主 轮的相对位移会增大 ,相对位移随升力系数的增大而增大 。 除了蠕变 ,也 有 钢丝绳 滑动和伸长这些情况。以上情况都对深度指示器的精度产生负面效应 ,因此有必 要在多绳摩擦提升机深度指示器上安装一个调零部件 。 “ 零 ” 这个概念 ,就是指深 度指示构造自身在容器中单次工作完成后 ,清除因为滑动产生的误差 ,钢丝绳伸 长所造成的蠕变和实际容器停车位置以及深度之间的零。 一些状况发生时 , 比 如 , 在受限于井筒截面积和其余情况时 , 主导轮直 径 相 较于两提升容器的中心距离较大 , 这个时候 , 目的是使主导轮两侧的钢丝 绳 距离 缩短 , 来满足两提升容器中心距的条件 , 需安装导向轮 。 在这个时候 , 提升钢丝 绳在主导轮上的围包角变大 , 提高了多绳摩擦提升机的防滑系数 。 那么单容器带 平衡锤的提升系统 , 若选取带导向轮的多绳摩擦提升机 , 一般采取把导向 轮 安装 新疆大学毕业论文(设计) 9 在平衡锤的一边。 ( 1)因为钢丝绳不在卷筒上环绕 ,起升高度不受钢丝绳承载力的限制。 ( 2)因为载荷由若干钢丝绳承载 ,在同样负载时,提升钢丝绳的直径小于单 绳提升机的直径 ,主轮直径较小。所以 , 在一样起吊负荷时,多绳提升机具有 重 量轻、体积小、易于制造、安装运输方便、节省材料等特点。 ( 3)多绳提升机运动质量不大,相应地降低了电机的容量和功耗。 ( 4)发生卡罐以及过卷问题时,主导轮打滑的几率增 大,可避免发生绳断 事故。 ( 5)绳多,同时扯断钢丝绳的可能性较低,使提升装置的安全性得到了提 升,没有必要安装断绳防坠器。 ( 1)几根钢丝绳的维护、调整、更换、悬挂和检修工作是相当麻烦的。 ( 2)钢丝绳破坏,需要换新的时候 ,必须更换所有钢丝绳,方可维持同一使 用状况。 ( 3)因为他们不可调整绳的长度,当双钩提升,不可同一时间作用多个平 面升高,同样不能用在凿井提升。 ( 4)因为钢丝绳与主导轮上衬垫之间存在蠕爬情况,对深度指示器的精度 有影响。 多绳摩擦提升机的良好特性是明显的 ,尤对于具备较大大提升能力的深井。 经过对多绳摩擦提升机存在的不足开始具体剖析 , 显而易见 , 以上问题 是 不难处 理和解决 。 例如 : 在矿井涌水时 , 除了采取措施堵水外 , 为了减少钢丝绳的腐 蚀 , 用镀锌钢丝绳可提高耐腐蚀性 。 另外在平时还可以定期对钢丝绳涂戈培 油 用来防 滑防腐蚀 , 提高钢丝绳的工作条件 。 总的来说 , 多绳摩擦提升机已成为现 代 推广 的发展趋势。 对于多绳摩擦提升机钢丝绳的首绳的数量 , 终端载荷和提升高度起到了决定 性作用 , 虽然在理论上可以无穷多 , 但实际有以下几个限制因 素 : 悬挂设备质 量 、 主导轮宽度、各绳分配 、钢丝绳 最小直径、钢丝绳的检查与维修因素。根据实 际经验,针对我国矿井当前的具体情况,数量为 4 根或 6 根最合适,优先选择 4 根 。 特殊情况下会考虑采用 8 根 。 钢丝绳采用半数左捻半数右捻 , 并相互交错排 列是为了减少容器扭转对罐道造成的压力。 10 图 2绳摩擦式矿井提升机 升机滚筒直径的确定 D 90d 90 28 2520此可滚筒直径选用 D 2800 天轮直径 ( 2 90d 90 28 2520此天轮选择 2800个。 大静张力和最大静张力差 最大静张力: Fj Q P H 6500 4000 615 12476大静张力差 Fc Q 4000 615 5977 2 ( 2 ( 2 新疆大学毕业论文(设计) 11 表 24 (I)式多绳摩擦式提升机 型号 摩擦轮直径 钢丝绳根数 钢 丝 绳 最 大 静 张 力 差 钢 丝 绳 最 大 静 张力 钢丝绳间距 最 大 提 升 速度 减速器 导向轮直径 机 器 定 位 重 量 ( 包 括 电机) 导 向 轮 变 位 重 量 机 器 重 量 (不含 电 气 重量) 外形尺寸 ( 长 宽 高 ) m 根 N mm m/s 型 号 速 比 m kg kg kg m 4(I) 140 340 300 10 00 500 2300 4530 0 0* 据此主井提升 装 置选用 4 (I)式多绳摩擦式 提 升机 , 其主要参数 为 : 滚筒直径 2800轮直径 2800动比 械旋转 部分的变位质量 6500轮变位质量 2300垫摩擦系数 见表 2井提升机与井筒
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本文标题:立井提升设备选型设计【多绳摩擦式提升机优秀课程毕业设计+含4张CAD图纸+带39页加正文1.73万字】-jxsj25
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