自动化仓库之带式输送机设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 本科生毕业论 文 姓 名： 学 号 ： 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械工程及自动化 论文题目： 自动仓库之带式输送机 专 题： 指导教师： 职 称： 二 O 年六月 徐州 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕业论文任务书 学院 机电学院 专业年级 学生姓名 任务下达日期： 2011 年 1 月 8 日 毕业论文日期： 2011 年 3 月 2 日至 2011 年 6 月 15 日 毕业论文题目：自动仓库之带式输送机 毕业论文专题题目： 毕业论文主要内容和要求： （ 1）设计参数： 物料名称：硫磺粉； 粒度： 50送能力： Q=360t/h 带速： s；密度： =1700kg/输角度： =0 ：机身长度： L=194m； （ 2）设计流程： 输送机将需要入仓的物料运输到卸料车上；卸料车在输送机上运行将物料卸到布料车上同时起到纵向布料的功能；布料车安放在卸料车上，将从卸料车卸到上面的物料运入仓中，进行横向布料。整个系统实现了物料的输送与自动布料。 （ 3）根据仓库需要进行输送机的总体结构形式布局进行设计，由设计参数对输送机的带进行选型和设计计算，设计选择输送机的传动 装置，合理选用输送机各项的零部件。 院长签字： 指导教师签字： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕业论文指导教师评阅书 指导教师评语 （基础理论及基本技能的掌握； 独立解决实际问题的能力； 研究内容的 理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点； 工作态度 及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题； 是否同意答辩等）： 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕业论文评阅教师评阅书 评阅教师评语 （ 选题的意义； 基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩； 存在问题； 是否同意答辩等 ）： 成绩： 评阅教师签字： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕业论文评阅教师评阅书 评阅教师评语 （ 选题的意义； 基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决 实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩； 存在问题； 是否同意答辩等 ）： 成绩： 评阅教师签字： 年月日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕业论文答辩及综合成绩 答辩情况 提出问题 回答问题 正确 基本 正确 有一般性错误 有原则性错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年月日 学院领导小组综 合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年月日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 摘 要 本次毕业设计是关于 自动化仓库固定式 带式输送机的设计。 输送机在仓库中配合卸料车、布料车运行，输送带设计安装在高架石墩上面。 首先对 带式 输送机 的应用、分类、结构原理 作了简单的 概述并对其目前在国内外的发展状况做了简短的介绍 ；接着 根据 带式输送机 的设计参数分析 选型 原则 及 计算方法 ；然后根据设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。目前，输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展。在胶带输送机的设计、制 造以及应用方面 ,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距 ,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。 关键词 ： 输送机 ； 自动化仓库； 胶带 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 he is of on in of of at to do a to of of of to in of a on of a At is In is a of in is to be 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 目 录 1 绪论 . 1 式输送机简述及应用 . 1 式输送机的分类 . 1 式输送机的结构与工作原理 . 1 式输送机的发展与现状 . 2 2 带式输 送机设计 . 3 送机的工作环境与设计参数 . 3 送机布置形式的选择 . 4 送带的选择 . 4 送带宽度的确定 . 4 送带宽度的核算 . 5 送带型号的选择 . 5 送带张力计算 . 6 特性点张力计算 . 6 周驱动力计算 . 9 送带允许垂度核算 . 9 动功率的计算 . 9 动滚筒功率 . 9 动机功率 . 9 动滚筒相关参数计算 . 10 动滚筒合张力计算 . 10 动滚筒直径初选 . 10 动滚筒最大扭矩计算 . 10 动滚筒直径验算 . 10 紧力的计算 . 11 3 传动装置的设计与计算 . 11 动方案的确定 . 11 机选型 . 11 速器的设计与计算 . 12 传动比的计算 . 12 动比分配 . 12 动和动力参数计算 . 12 轮传动的设计与计算 . 14 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 系零件的设计计算 . 27 承寿命校核 . 37 键强度校核 . 39 体的设计 . 41 . 42 4 带式 输送机主要部件的选用 . 43 送带 . 43 送带的分类 . 43 送带的连接 . 43 辊 . 44 辊的作用与类型 . 44 辊的选型 . 45 辊间距 . 45 辊的校核 . 45 筒 . 47 动滚筒 . 47 向滚筒 . 47 紧装置 . 47 扫装置 . 49 用清扫装置的形式与特点 . 49 扫器的安装位置 . 50 气及安全保护装置 . 51 参考文献 . 52 英文原文 . 53 中文译文 . 58 致 谢 . 62 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2011 届本科生毕业设计 第 1 页 1 绪论 式输送机简述及应用 带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备， 其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。 可运送矿石、煤炭、沙等粉、块状物和包装好的成件物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、运输中对物料的损伤小等优点，已被广泛应用于国民经济的各个部门。 式输送机的分类 带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带 式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。 具体分类如下： Q D 8 0 型 固 定 式 带 式 输 送 机轻 型 固 定 式 带 式 输 送 机普 通 型型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机型 带 式 输 送 机管 形 带 式 输 送 机带 式 输 送 机气 垫 带 式 输 送 机波 状 挡 边 带 式 输 送 机特 种 结 构 型钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机压 带 式 带 式 输 送 机其 他 类 式输送机的结构与工作原理 带式输送机主要包括 ：输送带 、托辊、驱动装置、机架、拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。 输送带绕经驱动滚筒和尾部改向滚筒形成无极的环形封闭带。上、下 两 股输送带分别支承在上托辊和下托辊上。拉紧装置保证输送带正常运转所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通 过摩擦力驱动输送带运行。物料装在输送带上与输送带一同运动。通常 用上股输送带运送物料 ，并在输送带绕过机头滚筒改变方向时卸载。必要时，可利用专门的卸载装置在输送机中部任意点进行卸载 。 普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段 (不承载的空带 )一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过 18，向下运输不超过 15。 2011 届本科生毕业设计 第 2 页 式输送机的发展与现状 一 、 国外带式输送机技术的现状 国外带式输送机技术的发展很 快，其主要表现在 2 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于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。 二、国内带式输送机技术的现状 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吕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，并对带式输送机的减低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 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。 三、国内外带式输送机技术的差距 1、大型带式输送机的关键核心技术上的差距 带式输送机动态分析与监测技术。 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术。 2、技术性能上差距 我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。 装机功率 我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为 4250 外产品可达 4970 产带式输送机的装机功率约为国外产品的 30% 40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。 运输能力 我国带式输 送机最大运量为 3000 t/h，国外已达 5500 t/h。 最大输送带宽度 我国带式输送机为 1400 外最大为 1830 带速 由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为 4m/s，国外为 5m/s 以上。 工作面顺槽运输长度 我国为 3000 m，国外为 7300m。 自移机尾。 高效储带与张紧装置 我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻 烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。 输送机品种 机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大， 2011 届本科生毕业设计 第 3 页 在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（ +25）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种带式输送机。 3、可靠性、寿命上的差距 输送带抗拉强度 我国生产的 织物整芯阻燃输送带最高为 2500 N/外为3150 N/丝绳芯阻燃输送带最高为 4000 N/外为 7000 N/ 输送带接头强度 我国输送带接头强度为母带的 50% 65%，国外达母带的 70%75%。 托辊寿命 我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为 2 万 h，国外托 辊寿命 5 9 万 h，国产托辊寿命仅为国外产品的 30% 40%。 输送机减速器寿命 我国输送机减速器寿命 2 万 h，国外减速器寿命 7 万 h。 带式输送机上下运行时可靠性差。 4、控制系统上差距 驱动方式 我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如 控传动系统等，控制精度较高。 监控装置。 输送机保护装置 国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外， 近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。 2 带式输送机设计 送机的工作环境与设计参数 总工作流程： 输送机将需要入仓的物料运输到卸料车上；卸料车在输送机上运行将物料卸到布料车上同时起到纵向布料的功能；布料车安放在卸料车上，将从卸料车卸到上面 的物料运入仓中，进行横向布料。整个系统实现了物料的输送与自动布料。 设计参数： 物料名称：硫磺粉； 粒度： 50 输送能力： Q=360t/h 带速： s； 密度： =1700kg/ 运输角度： =0 2011 届本科生毕业设计 第 4 页 机身长度： L=194m； 送机布置形式的选择 电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。 通用固定式输送带输送机多采用单点驱动 方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式， “单点 ”两字省略。 单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。 现选择单滚筒水平运输布置形式如下： 送带的选择 送带宽度的确定 对于散状物料，输送带宽度按下式计算 （ 2 B 输送带宽度， m； Q 所需输送量， t/h； Q=360t/h 物料松散密度， t/ =h V 输送带速度， m/s；取 V=s； C 倾角系数，由运输机械手册表 2得 当输送机倾角 =0时，倾角系数 c= k 断面系数，由 运输机械手册表 2k=360； 速度系数。由 运输机械手册表 2 = 2011 届本科生毕业设计 第 5 页 代入数据得 360 0 . 6 8 61 . 7 1 . 2 5 1 . 0 1 . 0 3 6 0QB m 标准的输送带宽有 50065000000200400标准我们选择带宽 B=800输送带。 送带宽度的核算 确 定带宽需要考虑所运物料的最大块度，以使输送机能够稳定运行。因此，还需按物料的块度进行校核。 对于未过筛的松散货载（如原煤）： m a 0 0 (2对于经过筛分后的松散货载： 3 0 0 (2式中 : B 输送带宽度， 货载的最大块度， 货载的平均块度， 将数据代入式 2 8 0 0 2 5 0 2 0 0 3 0 0B m m m m 故所选带宽合适。 送带型号的选择 我国目前生产的输送带有以下几种 :尼龙分层输送带、塑料输送带、整体带芯阻燃带、钢丝绳芯带等。 在输送带类型确定上应考虑如下因素： (1)为延长输送带使用寿命，减小物料磨损，尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑 贴面和塑料贴面的输送带； (2)在同等条件下优先选择分层带，其次为整体带芯和钢丝绳芯带； (3)优先选用尼龙、维尼龙帆布层带。因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀； (4)覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小、带速与机长，输送石炭石之类的矿石，可以加厚 2面橡胶层，以延长使用寿命。 在本设计中，根据运输机械设计选用手册初选带宽为 800 输送带。100 型输送带的技术规格如下 ： 扯断强度： 100N/( ) 层数： 4 输送带厚度： 4层重量： 2m 2011 届本科生毕业设计 第 6 页 送带张力计算 特性点张力计算 设带式输送机的各点张力如图所示，则得各点张力关系如下： 2 1 1S k S （ 1） 3 2 2S k S （ 2） 4 3 3S k S （ 3） 5 4 4S k S （ 4） 6 5 5S k S （ 5） 7 6 6S k S （ 6） 8 7 1 2 3S S W W W (7) 9 7 8S k S （ 8） 1 0 9 4 5S S W W （ 9） 8 10nS k S （ 10） 2 6 1 改 向 滚 筒 阻 力 系 数 。 见 表 表 2向滚筒阻力系数 输入带在改向滚筒上的包 角 45 90 180 改向滚筒阻力系数 k 1 2 3 4 6 7 1 . 0 4k k k k k k ，581 2011 届本科生毕业设计 第 7 页 代入（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）（ 5）（ 6）得： 4611 . 0 4 1 . 0 3 5711 . 0 4 1 . 0 3 导料槽阻力计算： 21 (1 . 6 7 ) B g （ 2 式中： m）。 B= ,l=2m,g=l=2m 根据式 2得： 21 (1 . 6 0 . 8 1 . 7 7 ) 2 9 . 8 1 7 1 直线段运行阻力计算： 对于承载断： 20( ) q q q L w g （ 2 对于空载断： 50W = W = ( q ) w g （ 2 式中： 00 k g / mk g / m q k g / mk g / mk g / 每 米 长 度 上 物 料 的 重 量 （ ）每 米 输 送 带 自 重 （ ） , 由 运 输 机 械 手 册 查 的 = 9 . 3 1 ;每 米 长 度 上 托 辊 转 动 部 分 重 量 （ ） ；每 米 长 度 下 托 辊 转 动 部 分 的 重 量 （ ） ；承 载 断 输 送 带 长 度 （ ） ；槽 型 托 辊 阻 力 系 数 ， 见 表 2取 w = 0 . 0 4 0 ；平 行 托 辊 阻 力 系 数 ， 见 表 2取 = 表 2辊阻力系数 工作条件 槽型托辊阻力系数w 平行托辊阻力系数w 清洁，干燥 量尘埃，正常温度 量尘埃，湿度大 q=2 计算得： 2011 届本科生毕业设计 第 8 页 3 6 0 / ( 3 . 6 1 . 2 5 ) 8 0 /q k g m 0q （ 2 式中： G 每米上托辊转动部分重量（ 由运输 机械手册表 2G =14l 上托辊间距（ m），取0l=1m 计算得： 1 4 / 1 1 4 /q k g m 02式中： G 由运输机械手册表 2G =120m），取 0l=算得： 1 2 / 1 . 2 1 0 /q k g m 根据式 2 2 ( 8 0 1 4 9 . 3 1 ) 1 9 4 0 . 0 4 9 . 8 7 8 5 6 根据式 2 5 ( 9 . 3 1 1 2 ) 1 8 9 0 . 0 3 5 1 3 8 1 卸料车阻力计算： 320 . 1W W S q H g （ 2 式中： 2N），2 S=9610N H 运输机械手册表 2得 H = 0 . 1 1 1 4 3 3 8 0 1 . 9 6 9 . 8 2 6 8 0 8 7 1 2 3S S W W W = 171+7856+2680 = 10708 6911 . 0 4 1 . 0 3 11136 空段清扫器阻力计算： 4 20W W B g （ 2 2011 届本科生毕业设计 第 9 页 4 2 0 2 0 0 . 8 9 . 8 1 5 6 . 8W W B g N 61 0 11 . 0 4 1 . 0 3 11136 62 11 . 0 4 1 . 0 3n 11470 为了保证输送带不打滑，按尤拉公式： 1 e(2运输机械手册表 2e =211 1 S +11470 5075N1621 . 0 4 1 . 0 3 5 0 7 5 11470=18270N 周驱动力计算 圆周驱动力：1 1 8 2 7 0 5 0 7 5 1 3 1 9 5 S N 送带允许垂度核算 承载段最小张力必须满足： 005 ( ) c o sS q q l g (2式中： 0m）； ）； 0kg/m）； q 005 ( ) c o 9 . 3 1 8 0 ) 1 . 0 9 . 8 c o s 04376S q q l 输送带最小张力1S=5075N 4376N,故满足要求。 动功率的计算 动滚筒功率 01000 (2式中： N） m/s） 所以， 0 1 3 1 9 5 1 . 2 5 1 6 . 4 91 0 0 0 1 0 0 0 W 动机功率 0(2式中： K 于功率大于 =他取 2011 届本科生毕业设计 第 10 页 K=1 于光面传动滚筒取 于胶面的取 以，
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