金佳矿采区大倾角下运带式输送机系统设计-本科毕业论文开题报告.doc

2016山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目金佳矿采区大倾角下运带式输送机系统设计学 院 名 称 机械电子工程学院 专业班级 机械设计制造及其自动化（定单) 学生姓名 贾景帅 学 号 1201041312 指 导 教 师 周满山 填表时间： 年 月 日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文）题目金佳矿采区大倾角下运带式输送机系统设计设计（论文）类型（划“”）工程实际科研项目实验室建设理论研究其它 一、 本课题的研究目的和意义 带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。二、 本课题的主要研究内容（提纲） （1）根据任务书查阅相关资料，进行总体分析和设计：选择输送机类型、零件型号等，为后面的计算做准备。 （2）结构设计：通过设计的数据，根据带式输送机各零部件的强度、刚度、寿命要求以及各零部件之间的相互关系，计算出零件的结构尺寸。 带式输送机的主要结构设计主要包括以下内容：1）输送带；2)托辊；3）滚筒组；4）拉紧装置；5）驱动装置；6）机架。 带式输送机的主要技术参数与校验： 1）输送能力和输送带宽度；2）圆周驱动力；3）托辊校核；4）输送带张力；5）传动滚筒轴功率；6）传动滚筒的最大扭矩；7）电动机功率；8）织物芯输送带层数；9）核算传动滚筒直径；10）拉紧参数计算。 （3）实体建模：根据上一步计算出的结构尺寸用AUTOCAD完成带式输送机装配图。 （4）图纸生成：生成能够用于实际生产的工程图纸，并与传统设计结果进行比较。三、 文献综述（国内外研究情况及其发展） 国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在两个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型：另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。四、 拟解决的关键问题 1大倾角输送过程中物料的下滑，滚料问题，必要时采用四节深槽托辊组。 2电机重载起动时的软启动问题。 3大倾角下运带式输送机驱动方案的确定。 4带式输送机的控制问题。电控装置控制核心采用可编程控制器，具有起车预告、主电机运行、故障显示等主要信号显示，具有沿线通话和起车预警功能，能满足空载起动、重载启动，可以分别控制二台给煤机且和给煤机之间有闭锁功能。 5带式输送机的各种保护问题。例如：防跑偏开关、拉线保护、纵撕保护、烟雾保护、煤位保护、超温保护、打滑保护以及语音信号系统。五、 研究思路和方法 在设计初期，认真学习带式输送机的基础知识，阅读各类有关下运带式输送机的中文及外文文献，了解带式输送机在国内外的发展状况及研究方向，为做设计打下一个良好的基础。随后通过参加毕业实习对带式输送机有一个感性的认识，了解带式输送机在现场的运转情况，培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。毕业实习结束后，就可以自己独立的对所设计的带式输送机进行功能分析，在以后的设计中也能进行系统的方案设计，同时能准确地进行输送带选型、拉紧装置、制动装置、驱动装置、清扫装置的选型。完成这些机械设备、部件和电气设备，为施工打下基础。 设计选用传统皮带输送机来设计。传统皮带输送机在工农业上应用是非常广泛的皮带输送机有其许多优点如其速度快输送量大可远距离输送马力大规格标准化成本低维修保养方便等等。1带式输送机系统初步设计 1.1带式输送机初步设计计算布置形式的分析确定，带速的选择；输送带带宽、类型的选择确定；输送带线质量的计算；物料线质量的计算；托辊旋转部分质量的计算；各直线区段阻力计算；局部阻力计算；输送带各点张力计算及强度校核；滚筒牵引力与电机功率的计算；拉紧力与拉紧行程的计算；制动力矩的计算。1.2机械装置的选择与确定 电动机、减速器、联轴器的选择；软起动装置或制动装置的选择；传动滚筒、改向滚筒的选择与设计；采用托辊、托辊组的种类、结构形式及特点；采用拉紧装置的结构与特点。 1.3带式输送机系统布置图的设计 （1）机电保护装置： 1）防止输送带跑偏装置；2）带速检测保护装置；3）缎带保护装置；4）纵向撕裂保护装置。 （2）启动 下运带启动过程的特殊性主要体现在：1)空载启动与带载启动的启动力矩差值要比平运带大很多，下运角与运量越大就越悬殊。2)带载启动过程中，物料重力的下行力矩与电机启动力矩同方向，造成很大的启动冲击。使用电气软启动装置后，电机启动力矩会有所下降，使之在用于平运及上运带时可能出现重载启动困难。但用于下运带时，因其电力拖动工况的不同，并不会产生类似问题。 （3）带速 由于有“飞车”的危险，设计者往往倾向于采用低带速，但低带速并不利于安全运行。同一运量时，采用16ms运速与采用25ms或32m/s运速相比，胶带上所压的物料重量要多50或100，这在受控运行状态中本无安全程度之别，但若带式输送机失控，物料重量大的显然发生严重飞车事故的危险性更大。另外，带式输送机一般都配用4极电机，其同步转速都是1500rmin，故低带速意味着要配用更大减速比的传动装置(滚筒直径也大)。在受控运行状态中，减速比的大小本无关安全程度，但若带式输送机失控，大减速比反过来就成了高增速比，使电机更易被毁损。因此，如无其他因素限制，下运带不宜采用过低的运行速度。实例证明，运行速度至少取2.5ms。 （4）电机功率及其超载保护 平运带如遇超载，其电机保护装置动作，电机失电，带式输送机会自然停止运转，不会导致危险后果。而下运带超载就可能导致“飞车”事故，造成设备毁损。但在实际运用中，尤其是在煤矿井下，往往没有配用定量给料机，供料很不均匀，管理也比较粗放，在长期运行中，很难绝对保证不超载。因此，下运带的驱动电机的功率裕度应当比平运带更大。六、 本课题的进度安排 2.293.13 了解设计内容、查阅相关资料、图书，设计理论学习，完成开题报告、英汉译文 3.143.23 毕业实习，完成实习报告 3.244.17 设计理论实习，带式输送机初步设计与部件选择 4.185.08 带式输送机施工设计（计算机绘制施工总图） 5.095.22 带式输送机综合保护原理学习与控制系统设计 5.236.07 电气控制原理及有关接线图（计算机绘制电气原理图） 6.086.19 整理资料和说明书，毕业答辩等七、 参考文献1于岩,李维坚.运输机械设计.北京：中国矿业大学出版社,1998，8.180.2李炳文，王启广.矿山机械.徐州：中国矿业大学出版社,2007,162186.3张越,DT(A)型带式输送机设计手册.北京：冶金工业出版社.2003,15450.4宋伟刚.通用带式输送机设计.北京：机械工业出版社，2006,1183.5煤炭工业标准汇编编委会,煤炭工业标准汇编.煤矿运输提升设备.北京：中国标准出版社，2000,5.313430.6 王新伟等.软启动在带式输送机中的应用，矿山机械，2005. 7BucketElevators:HeadPulleyTransitionImpactonBucketDischarge.W.McBride,M.Sinnott