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多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计【9张图/18400字】【优秀机械毕业设计论文】

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多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar
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A0-夹紧装置.dwg
A0-总装配图.dwg
A1-升降油缸.dwg
A1-拉伸油缸.dwg
A2-液压回路.dwg
A3-固定楔块.dwg
A3-夹持示意.dwg
A3-活动楔块.dwg
A4-固定板.dwg
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摩擦 磨擦 提升 晋升 钢丝绳 操纵 装置 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,52页,18400字左右.
英文翻译一份.
开题报告一份.
任务书一份.

图纸共9张:
A0-总装配图.dwg
A0-夹紧装置.dwg
A1-拉伸油缸.dwg
A1-升降油缸.dwg
A2-液压回路.dwg
A3-固定楔块.dwg
A3-活动楔块.dwg
A3-夹持示意.dwg
A4-固定板.dwg

1.毕业设计的背景:矿井提升机是矿山固定的大型设备之一,它的安全、高效的运行对煤矿生产有着重要的意义。多绳摩擦提升机是矿井中应用最广泛的提升设备之一。一般的多绳摩擦提升机为4绳或6绳的,根据《煤矿安全规程》的规定:提升机的钢丝绳一般在2年内需要更换一次,且一根钢丝绳要更换时,必须同时换掉所有的钢丝绳。因此提升机的调绳及换绳工作是一项繁杂而又危险的工作,所以有必要研究一种能安全方便、高效的实现调绳及换绳的装置。
2.毕业设计(论文)的内容和要求:

按照毕业设计大纲和相关设计手册进行选型、设计、计算,说明书要求不低于2万字,图纸量不少于3张0号图纸,与课题相关的英文翻译(4000个词汇)。
1、操纵装置的原理与方案;
2、夹持装置的原理及结构的设计;
3、液压系统的设计及元气件的选择;
4、拉伸、升降油缸等零部件的设计与计算。
5、说明书2.0万字
6、与课题相关的英文翻译(4000个词汇)
7、图纸3张(0#)
3.主要参考文献:

[1]《机械设计手册》第一、五册 徐灏主编 机械工业出版社 1992年出版。
[2]《机械设计手册》上、中、下册 机械设计手册联合编写组编 化学工业出版社
[3]《机械零件设计手册》 杨黎明、黄凯主编 国防工业出版社 1988年出版。
[4]《液压工程手册》 雷天觉主编 机械工业出版社 1990年出版。
[5]《实用密封技术手册》 夏廷栋、胥德孝等编 黑龙江科学技术出版社 1985年出版。
[6]《机械设计》先梅开、刘淑清、张琪霞主编 中国矿业大学出版社 1993年出版。
[7]《现代机械设备设计手册》第二册 陆元章主编 机械工业出版社 1996年出版。

摘要
目前,多绳摩擦提升机调绳、换绳、换容器的维护检修工作大多使用悬挂夹、木绳夹、辅助绞车等辅助设备配合使用的方法。此方法停产时间长、工作量大、危险、效率低,影响矿井的生产,所以很有必要改进方法,提高效率。本文设计了一套多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置。该装置主要是由两套由楔块组构成的夹持装置组成,一套固定,一套活动。其中任一套夹持装置均能同时把一个容器的所有钢丝绳夹紧,并承受全部载荷。通过负载交替传递到两套夹持装置的方法,使提升容器上提下放或移动一定的距离,从而使钢丝绳松弛下来,这样就可以方便的进行调绳、换绳、换容器等工作。该操纵装置的主要特点是:①可以夹持一个容器的所有钢丝绳。②可以承受一个容器的最大负荷。③可以松绳进行提升机或绳轮的维护、检修。④操纵装置由液压控制,动作准确,安全可靠。

关键词 钢丝绳;操纵装置;设计

Abstract
Current,the maintance worke in multi-rope friction winder such as relieving the rope,shortening the rope or relieving the container ,was currently carried out by the combined use of suspension clamp ,rope clamp and auxiliarly winder.This tehniques not only extendes the ilding period,but also increases the amount of load and lowers the productiving ,and it is very dangerous .So it is necessarly to improve the method and to lift high-efficiency.I have designed a wirerope operation device.The device was made up of two sets of holding device(one is positioned,one is movable).Everyone of the device can clamp all the ropes and bear all the load.It can lift or lower the container or move it for a certain distance,to relax the rope by transmitting the weight to two sets of holding device alternatively .In this way we also can have some operations such as relieving the rope shortening the ropes or relieving the container.The device has the following main characteristics:1.To suspend all the wire ropes in the intervale of a shaft.2.To carry the whole or partilal load in the intervals of a shaft in condition of maximum-load.3.To maintain or repair the elevator or rope wheels by relaxing the ropes.4.The device can act accurately and safely with hydraulic control.

Keywords wirerope operation device design

目 录

1 绪论 1
1.1 提升机的发展 1
1.2 提升机的钢丝绳换绳 3
2 概述 4
2.1 设计要求 4
2.1.1 目的 4
2.1.2 要求 4
2.2 操作装置的原理与结构 5
2.3 装置的操作步骤 6
2.4 装置的特点 7
3 夹持装置的设计 9
3.1 夹持装置的原理 9
3.2 楔块的设计 10
3.2.1 楔块的材料 10
3.2.2 楔块斜度的确定 10
3.2.3 楔块的形状与尺寸 11
3.3 链传动的设计 12
3.3.1销轴链条的设计 12
3.3.2 链轮的设计 14
3.4 圆柱滚子的设计 16
3.4.1 材料的选择 16
3.4.2 滚子的作用 16
3.4.3 形状与尺寸 16
3.5 夹紧装置的布置 17
4 液压系统的设计 19
4.1 液压回路的设计 19
4.2 液压元件的选择 19
4.2.1 液压泵的选择 19
4.2.2 电动机的选择 21
4.2.3 电磁换向阀的选择 21
4.2.4 减压阀的选择 21
4.2.5 溢流阀的选择 22
4.2.6 单向锁的选择 22
4.2.7 二位二通阀的选择 22
4.2.8滤油器的选择 22
5 升降油缸的设计 24
5.1 确定基本参数 24
5.1.1 外负载 24
5.1.2 初选工作压力 25
5.1.3 液压缸的主要尺寸 25
5.2 缸筒的设计 25
5.2.1 材料的选择 25
5.2.2 技术要求 25
5.2.3 尺寸的计算 25
5.2.4 缸筒厚度验算 26
5.3 液压缸的结构设计 27
5.3.1 缸盖与缸筒的联系方式 27
5.3.2 拉杆设计 27
5.3.3 端盖的设计 28
5.4 活塞的设计 29
5.4.1 活塞的材料 29
5.4.2 活塞的结构以及活塞的联接方式 29
5.4.3 活塞的技术要求 29
5.4.4 半环的设计 29
5.4.5 活塞的密封 30
5.4.6 活塞的形状和尺寸 31
5.5 活塞杆的设计 31
5.5.1 活塞杆的材料的选择 31
5.5.2 活塞杆的结构 31
5.5.3 活塞杆的技术条件 31
5.5.4 活塞杆强度的校核 32
5.5.5 活塞杆端部结构的设计 32
6 拉伸油缸的设计 35
6.1 确定基本参数 35
6.1.1 外负载 35
6.1.2 液压缸的主要尺寸 35
6.2 缸筒壁厚和外径的计算 36
6.2.1 壁厚和外径的计算 36
6.2.2 缸筒厚度验算 37
6.3 油缸的结构 37
6.3.1 前端盖的设计 37
6.3.2 后端盖的设计 40
6.4 活塞杆的设计 41
6.4.1 活塞杆材料的选择 41
6.4.2 活塞杆的结构 41
6.4.3 活塞杆的技术条件 41
6.4.4 活塞杆的强度校核 42
6.4.5 活塞杆稳定性的计算 42
6.4.6 活塞杆的密封 43
6.4.7 杆端单耳环 44
7 总体安装设计 45
7.1 移动夹持装置的安装 45
7.1.1 升降油缸的安装 45
7.1.2 活动楔块的安装 45
7.2 固定夹持装置耳朵安装 47
7.3 液压站的安装 47
8 装置的控制 48
8.1 升降油缸的控制回路 48
8.2 移动夹持装置的拉伸油缸的控制回路 48
8.3 静夹持装置的拉伸油缸的控制回路 49
8.4 二位二通阀的控制 49
8.5 电机的控制 49
结论 50
致谢 51
参考文献 52
中英文翻译 53


多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-总装配图

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-夹紧装置

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-拉伸油缸

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-升降油缸

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-液压回路

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-固定楔块

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-活动楔块

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-夹持示意

多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计-固定板

内容简介:
徐州 工程学院 毕业设计 (论文) 任务书 机电工程学院 学院 机械设计制造及自动化 专业 设计 (论文) 题目 多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置 设计与计算 学 生 姓 名 杨朝猛 班 级 04 机本( 4) 起 止 日 期 2008/02/106/02 指 导 教 师 杨根喜 教研室主任 李志 发任务书日期 2008 年 02 月 25 日 景 : 矿井提升机是矿山固定的大型设备之一,它的安全、高效的运行对煤矿生产 有着重要的意义。 多绳摩擦提升机是矿井中应用最广泛的提升设备之一。 一般的多绳摩擦提升机为 4 绳或 6 绳的,根据煤矿安全规程的规定:提升机的钢丝绳一般在 2 年内需要更换一次,且一根钢丝绳要更换时,必须同时换掉所有的钢丝绳。因此提升机的调绳及换绳工作是一项繁杂而又危险的工作,所以有必要研究一种能安全方便、高效的实现调绳及换绳的装置。 论文 )的内容和要求: 按照毕业设计大纲和相关设计手册进行选型、设计、计算,说明书要求不低于 2万字,图纸量不少于 3 张 0 号图纸, 与课题相关的英文翻译( 4000 个词汇)。 1、 操纵装置的原理与方案; 2、 夹持装置的原理及结构的设计; 3、 液压系统的设计及元气件的选择; 4、拉伸、升降油缸等零部件的设计与计算。 5、说明书 字 6、与课题相关的英文翻译( 4000 个词汇) 7、图纸 3 张( 0) 1机械设计手册第一、五册 徐灏主编 机械工业出版社 1992 年出版。 2机械设计手册上、中、下册 机械设计手册联合编写组编 化学工业出版社 3机械零件设计手册 杨黎明、黄凯主编 国防工业出版社 1988 年出版。 4液压工程手册 雷天觉主编 机械工业出版社 1990 年出版。 5实用密封技术手册 夏廷栋、胥德孝等编 黑龙江科学技术出版社 1985 年出版。 6机械设计先梅开、刘淑清、张琪霞主编 中国矿业大学出版社 1993 年出版。 7现代机械设备设计手册第二册 陆元章主编 机械工业出版社 1996 年出版。 论文 )进度计划 (以周为单位 ): 周次 工 作 内 容 备 注 1 资料收集、资料整理 2 操纵装置方案的比较与选择 3 操纵装置的原理与设计 4 夹持装置的原理与结构 5 夹持装置的设计与计算 6 夹持装置的关键零件的设计 7 升降油缸的设计与计算 8 升降油缸的关键零件的设计 9 拉伸油缸的设计与计算 10 拉伸油缸的关键零件的设计 11 液压系统的方案设 计 12 液压元件的选择 13 总体安装设计 14 非标件的结构与设计 15 论文的整理与图纸的绘制 16 论文的整理与图纸的绘制 教研室审查意见: 室主任 年 月 日 学院 审查意见: 教学院长 年 月 日 徐州 工程学院 毕业设计 (论文) 开题报告 课 题 名 称: 多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计与计算 F F 学 生 姓 名: 杨朝猛 学号: 20040601434 指 导 教 师: 杨根喜 职称: 高级工程师 所 在 学 院 : 机电工程学院 专 业 名 称: 机械设计制造及 其自动化 徐州 工程学院 2008 年 03 月 04 日 说 明 1根据 徐州 工程学院 毕业设计 (论文 )管理规定 ,学生必须撰写 毕业设计(论文)开题报告 ,由指导教师签署意见、教研室审查, 学 院 教学 院长 批准后实施。 2 开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第 一次出现缩写词,须注出全称。 4本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填:工程设计类;理论研究类;应用(实验)研究类;软件设计类;其它。 6、课题来源填:教师科研;社会生产实践;教学;其它 课题 名称 多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计与计算 课 题 来源 工程实践 课题类型 工程设计类 选题的背 景及 意义 矿井提升运输是采煤生产过程中的重要环节。井下各工作面采下来的煤或纤石,由 运输设备经井下巷道运到井底车场,然后再由提升设备提至地面。人员的升降,材料、设备的运输,也都要靠提升设备来完成。“运输是矿井的动脉,提升是咽喉”形象的描述了矿井提升运输系统的工作过程与重要作用。矿山提升机是矿山大型固定设备之一。矿山提升机从最初的蒸汽机驱动的单绳缠绕式提升机发展到现在的交 历了 170 多年的发展历史。目前,国内外经常使用的提升机有单绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式。多绳摩擦式提升机是靠多根钢丝绳(通常是 4根)与主导轮 衬垫之间的摩擦力来提升容器和负 载的,只用在立井中。其提升高度和最大载荷不受绳量的限制(因为对于摩擦提升机来讲不存在容绳量的问题),而且通常为 4 根。 根据我国煤矿安全规程第 379 条规定:摩擦式提升机钢丝绳的使用期限不得超过两年,尾绳的使用期限不得超过四年。因此,对于摩擦式提升机来说,换绳是一项重要的工作,而且更换钢丝绳是一项难度大、技术性强、危险性高的工作。 本人了解到现在多绳摩擦提升机调绳、换绳、换容器的维护检修工作大多使用悬挂夹、木绳夹、辅助绞车等辅助设备配合使用的方法。此方法停产时间长、工作量大、危险、效率低,影响矿井的生产,所 以很有必要改进方法,提高效率。本人通过参考国内外有关资料,设计了一套多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置。 研究 内容拟解决的主要问题 在此次设计中我们需要解决的问题有: 1. 操纵装置的原理的设计与优化(由于矿山设备要求操作绝对的安全可靠,所以操作装置要原理科学,方案可行。)。 2. 夹持装置的原理与结构的设计(本 装置能否实用,关键是夹持装置能否可靠又安全地夹紧钢丝绳。)。 3. 液压系统的设计(本装置的操作才用电液化的操作方式,这样安全,高效;在液压系统中,用电磁比例换向阀来控制各个 油缸的动作。)。 4. 液压系统关键零部件的设计与计算(该装置用到升降油缸和拉伸油缸 ,而且装置的动作实现,靠各个油缸的顺序的动作。液压缸要能保证在矿井环境下能可靠的实现设定的动作要求。)。 5. 整体的安装(本装置的安装,要在矿井提升机停止工作的情况下进行,而且要选择合理的安装位置,安装视具体的工作环境,需要单独设计特定的安装支撑架或支撑梁。)。 6. 装置的控制设计(本次设计,主要研究该装置的机械性能和该装置的方案原理能否可行。在本次设计中,对控制做了简单的设计,来说明问题。)。 研究方法技术路线 第一步: 操纵装置的原理的研究(参考建筑滑模使用的爬杆千斤顶的原理,该装置靠上下两组楔块交替工作传递负载。)。 第二步: 夹持装置的结构设计(夹紧楔块的设计,将楔形芯块制成双向拔销形,即夹紧面的倾斜方向是交替的,所以当装置不论承受来自上下哪个反方向的负载时,都能收到预期的功能。)。 第三步:液压系统的设计( 要根据夹紧钢丝绳,然后进行调绳等操作步骤的要求来设计液压系统的工作回路。)。 第 四 步: 升降油缸的设计(升降油缸,根据所要承受的力的大小,来设计其具体的结构,并校核其强度。) 第五步: 拉伸油缸的设 计(拉伸油缸用来拉伸活动楔块以夹紧钢丝绳的,要根据能可靠安全夹紧钢丝绳的要求来设计其具体的结构,并校核其强度。)。 第六步: 整体的安装设计(该操纵装置的安装要求不能影响提升机的正常工作,并且当需要该装置的时候又能方便快捷的使用。)。 研究的总体安排和进度计划 本课题计划用 16 周的时间来完成。整个计划可分为六个阶段,如下: 一:中英文翻译。(计划用时一周) 二: 课题工作计划的制定 和资料的搜集 。 包括各阶段所用时间、工作进度、最初的说明书 ,和与该课题相关的资料的收集 。( 计划 用时 一 周 ) 三: 对 装置 进行 方案确定。(计划用时一周) 四:对 装置 各部分进行设计和强度校核。(计划用时三周) 五:绘制 装置 总装配图。(计划用时两周) 六:绘制 夹紧装置的 总装配图。(计划用时两周) 七: 液压系统的设计及液压回路图的绘制 。(计划用时一周) 八:交初稿给老师检查图中出现的错误 (图交给了老师) 。(计划用时一周) 九:对图中出现的错误进行修改。(计划用时一周) 十:编写设计说明书。(计划用时两周) 十一:准备答辩。(计划用时一周) 主要参考 文献 参考文献 1机械设计手册第一、五册 徐灏主编 机械工业出版社 1992 年 出版。 2机械设计手册上、中、下册 机械设计手册联合编写组编 化学工业出版社 1989 年徐灏主编 机械工业出版社 1989 年出版。 3机械零件设计手册 杨黎明、黄凯主编 国防工业出版社 1988 年出版。 4液压工程手册 雷天觉主编 机械工业出版社 1990 年出版。 5实用密封技术手册 夏廷栋、胥德孝等编 黑龙江科学技术出版社 1985 年出版。 6机械设计先梅开、刘淑清、张琪霞主编 中国矿业大学出版社 1993年出版。 7现代机械设备设计手册第二册 陆元章主编 机械工业出版社 1996年出版。 指导教师 意 见 指导教师签名: 年 月 日 教研室意见 学院 意见 教研室 主任签名: 年 月 日 教学 院 长 签名: 年 月 日 徐州工程学院 毕业设计 (论文 ) 1 中英文翻译 英语原文 . t is a of to a to in as so of to in of to In is as of is of of an is by a is by be So to be by (1) v is of in is a is by an is by a By is to a as of is to to to in of As a is in an on 1), we v f of of v t on on of to so of is oF to oF 州工程学院 毕业设计 (论文 ) 2 to oF to do of it is to oF In of of is a of is . s in as is it a at it in to of oF to In be by of of oF To it is to up a of (2) s, s m n of of m 0 u 0 is an At a of be to be as E(t) = Ar(lu + r (3) r of is To oF we of be by ( 4) T F k n, a of t) , a of , ( f t X , we do is is to a s f ( s f , S/N is 州工程学院 毕业设计 (论文 ) 3 is , be of is to of at s f of x(t) , is we 3. is to oF be to of oF in is A is oF is to be is by or it to be is a of oF on of in to of of is is (5) ( is oF is (6) of f T be in (7) h is 5 . 0 / ( + T is a in 5 . 0 , 5 . 0 ? , a be to . It to a (8) 1) be 徐州工程学院 毕业设计 (论文 ) 4 (9) 4. n to a be of an a f = 8an 550an in s m v / 1390 = , to 1), be on of oF he of ,of is a oF is a be as a of 5), be (10) to a to 43 . 0 . oF is a of ), be to 6), by to a As a in be as (11 ) of oF n of is a oF We is a of NR to it is to to of 5. he of to be A up of to is a is to in of in of 州工程学院 毕业设计 (论文 ) 5 to of 1 M. C. 4) (1991) 759. 2 D. C. C. D. A. E of (1) (1992) 93. 3 M. G. 6) (1990) 1024. 4 G. P. of in 4) (1993) 834. 5 P. G. A. of 1) (1996) 30. 6 L. A 1) (1989) 941. 8K 4K 1,000 0 Hz 4 128 x 8 32 6 is a K is s is to be or by a 州工程学院 毕业设计 (论文 ) 6 By a PU on a is a a to 徐州工程学院 毕业设计 (论文 ) 7 中文译文 数字技术在超声波传感器中的应用 1、 概述 在完成测距的任务中有很多的方法可以应用,而运用超声波传感器便可以高效又巧妙的解决工程领域的此类问题,比如医学成像、航空(航海)遥控设备、流速测量、液位测量等等。虽然不同的测量系统和传感器有各自独特的应用,但是它们都是与超声波回波的探测相关的问题,即超声波的稀薄化和扩散、噪声和干扰的存在、对温度和湿度的敏感性以及稳定性。 在众多的应用中,超声波发射和接受之间的时间差是测量的基础,也就是说,应用的基本工作原理是测量出时差,超声波发射传感器发射一个超声波脉冲,脉冲通过传播媒介(空气、液体等)到达适当的反射体而反射回来。回波脉冲又被接收传感器接收到,发射传感器和接收传感器可能是收发一体的。这样,超声波发射与反射之间的距离就可以有以下公式间接的计算出来: ( 1) 这里 另一个测量原理是依据周期改变的方法。具 体是,超声波发射器发出一列连续不断的波,这个波遇到障碍物就反射回来,反射波被另一个接收器检测到。通过计算连续波在发射与接收之间的周相移动就可以测出距离。 回波法和连续脉冲技术被广泛认为是两种测量原理的体现。连续脉冲技术的精度更高一些,但是由于测量相位用到的复杂硬件和计算整数个波长的复杂性,这种方法就更昂贵一些。鉴于此,回波法在工业生产的商业系统中的应用更多一些。因此,本文重点介绍回波技术的应用。 从公式( 1)中我们可以看出与 v 和 关的因素是引起测距不稳定的主要原因。 且与传播媒介的许多化学、自然参量相关。由于这些相关因素的存在,需要其他的一些技术来补偿这些影响以使得测量准确,因此,整个测量系统的核心是时间差的确定。许多方法被用来提高时间差的测量精度。有些方法使用昂贵的硬件可以提高测量的精度,但是复杂而且不灵活;而有些方法使用传统的数字技术,即利用数字信号处理软件完成测距的目的。从工程应用的角度来看,利用数字技术提高时间差的精度既是可能的也是可行的。 本文中,首先提出了数字技术的理论,包括一些数学公式。接着描述了这些数字技术在超声波测距中的应用。最后,通过分析系统误差和随 机误差给出了对这种方法的客观评价。 就回波法来说,在大多数工程应用中,是采用收发一体的传感器。就是说它提供了一种低成本的方法。与此同时,由于它在时差计算中的错误使得测量精度下降。如何在不使用额外硬件的情况下能提高它的精度呢?事实上,这个问题可以通过使用低成本的信号处徐州工程学院 毕业设计 (论文 ) 8 理软件。因此,这个问题的核心当然也是时差的计算。 为了解决这个问题,建立超声波发射脉冲合适的数学模型是必要的。如下图所示: ( 2) 脉冲振幅、频率和相位, m 和 n 是超声波传感器的固有参数。对于实际的传感器,必须满足 m 0 和 u 0。 同时,超声波接收脉冲也需要建立合适的数学模型,具体如下: ( 3) 这里 为了测出时差,我们必须考虑整个超声波信号的模型,包括发射脉冲和接收脉冲。具体如下等式所示: ( 4) 这里 T0和 F0分别是时间和频率的取样周期, k, 在我们作出超声波发射接收关于时间的单独曲线 X(t)基础上,作出他们关于时间和频率的二维函数 X(t, f),接下来我们要做的是把他们结合 起来。第一步是选择合适的频率 当使用频率 S/,这个频率经常是传感器的共振频率。第二步是找出超声波发射接收信号 X(t)在频率 就是我们需要的包络。 3 相关法和 价 在复原了从扭曲和不稳定性的嘈杂环境中获得信号以后,下一步工作便是完成 价有无多方法可以选择,在大多数超声传感器中应用的传统方法是极限法。具体做法是,确定一条极限表尊线,当信号或包络第一次通过的极限点便作为 尽管这种方法简单而且成本低,但是他可能回引起许多测量 误差,尤其是当超声回波脉冲很微弱时。 相关法是一种复杂的高精度测量方法,他是基于研究发射信号与回波之间的互相关函数来评价 过指标的相关函数最大值,可以获得发射信号与回波信号之间所经过的时间。相关性效应可以定义为: ( 5) 当 )(最大值时, ( 6) 考虑到使用抽样数据的原因,事实上, 可以用通常形式表示: ( 7) 这里 数部分, 是时间间隔 使用运算法则可以精确得到常数 。通过叉补法有可能得到带小数的 值,确定 的第二徐州工程学院 毕业设计 (论文 ) 9 中近似方法是: ( 8) 因此 ,公式( 1)可以写为 ( 9) 为了验证上述方法,可以使用一个实际 仿真来反映实际超声波传感器的特性。假设一个取样频率为 f=8波传感器频率为 50介中传播速度为 v=1390m/公式( 1)可以得出其测距结果为 差分析可以通过计算机仿真实现。 在信号处理过程中 A/就是说,系统的时间误差是时差误差的根源。这是一个系统误差,可以看作是时间值的函数。 由公式,理想的数据误差可以写成: ( 10) 由 此得出距离误差最大量为 )的倍数时,误差为零。 由公式 得出,计算机仿真获得的结果的确使得插补法得到的时间误差值是最小的。由此,测距的系统误差可以写成如下形式: ( 11) 在实际应用中,噪声的存在是造成时差测量不准确的因素。我们可以肯定噪声是白色噪声,从能量角度来考虑,低信噪比会引起高噪声强度。相关性方法,它对噪声不那么敏感,因为随机因素本身。 综上所述,高精度的数字技术在超声波传感器中的应用是必要的。一个 好的测量方案的确立需要包含上述被验证的技术。至于封套的取出, 新获得优化的封套,由于相关性方法在回波检测中系统误差和随机误差都较小,所以它比极限法更好一些。 据手册 司生产的低电压,高性能 位单片机,片内含 4K 128 随机存取数据存储器( 徐州工程学院 毕业设计 (论文 ) 10 器件采用 司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准 令系统。片内置通 用 8 位 储单元,功能强大。 能特性 供有: 4k 字节 速存储器, 128 字节内部 32 个 I/O 口线,两个16 位定时 /计数器,一个 5 向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时, 降至 0支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止工作,但允许、定时计数器,串行通信口及中断系统继续工作。 图 书 分类号: 密 级: 毕业设计 (论文 ) 多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计与计算 F F 生姓名 杨朝猛 学院名称 机电工程学院 专业名称 机械设计制造及自动化 指导教师 杨根喜 2008 年 06 月 02 日 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) I 徐州工程学院学位论文原创性声明 本人郑 重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名: 日期: 年 月 日 徐州工程学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权 归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 要 目前,多绳摩 擦提升机调绳、换绳、换容器的维护检修工作大多使用悬挂夹、木绳夹、辅助绞车等辅助设备配合使用的方法。此方法停产时间长、工作量大、危险、效率低,影响矿井的生产,所以很有必要改进方法,提高效率。本 文 设计了一套多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置。该装置主要是由两套由楔块组构成的夹持装置组成,一套固定,一套活动。其中任一套夹持装置均能同时把一个容器的所有钢丝绳夹紧,并承受全部载荷。通过负载交替传递到两套夹持装置的方法,使提升容器上提下放或移动一定的距离,从而使钢丝绳松弛下来,这样就可以方便的进行调绳、换绳、换容器等工作。该 操纵装置的主要特点是: 可以夹持一个容器的所有钢丝绳。 可以承受一个容器的最大负荷。 可以松绳进行提升机或绳轮的维护、检修。 操纵装置由液压控制,动作准确,安全可靠。 关键词 钢丝绳;操纵装置;设计 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) in as or by of of it is So it is to to a up of of is is of or or it a to by to of In we as or in of a or in of a in of or or by 州工程学院毕业设计 (论文 ) I 目 录 1 绪论 . 1 升机的发展 . 1 升机的钢丝绳换绳 . 3 2 概述 . 4 计要求 . 4 的 . 4 求 . 4 作装置的原理与结构 . 5 置的操作步骤 . 6 置的特点 . 7 3 夹持装置的设计 . 9 持装置的原理 . 9 块的设计 . 10 块的材料 . 10 块斜度的确定 . 10 块的形状与尺寸 . 11 传动的设计 . 12 . 12 轮的设计 . 14 柱滚子的设计 . 16 料的选择 . 16 子的作用 . 16 状与尺寸 . 16 紧装置的布置 . 17 4 液压系统的设计 . 19 压回路的设计 . 19 压元件的选择 . 19 压泵的选择 . 19 动机的选择 . 21 磁换向阀的选择 . 21 压阀的选择 . 21 流阀的选择 . 22 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 单向锁的选择 . 22 位二通阀的选择 . 22 . 22 5 升降油缸的设计 . 24 定基本参数 . 24 负载 . 24 选工作压力 . 25 压缸的主要尺寸 . 25 筒的设计 . 25 料的选择 . 25 术要求 . 25 寸的计算 . 25 筒厚度验算 . 26 压缸的结构设计 . 27 盖与缸筒的联系方式 . 27 杆设计 . 27 盖的设计 . 28 塞的设计 . 29 塞的材料 . 29 塞的结构 以及活塞的联接方式 . 29 塞的技术要求 . 29 环的设计 . 29 塞的密封 . 30 塞的形状和尺寸 . 31 塞杆的 设计 . 31 塞杆的材料的选择 . 31 塞杆的结构 . 31 塞杆的技术条件 . 31 塞杆强度的校核 . 32 塞杆 端部结构的设计 . 32 6 拉伸油缸的设计 . 35 定基本参数 . 35 负载 . 35 压缸的主要尺寸 . 35 筒壁厚和外径的计算 . 36 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 壁厚和外径的计算 . 36 筒厚度验算 . 37 缸的结构 . 37 端盖的设计 . 37 端盖的设计 . 40 塞杆的设计 . 41 塞杆材料的选择 . 41 塞杆的结构 . 41 塞杆的技术条件 . 41 塞杆的强度校核 . 42 塞杆稳定性的计算 . 42 塞杆的密封 . 43 端单耳环 . 44 7 总体安装设计 . 45 动夹持装置的安装 . 45 降油缸的安装 . 45 动楔块的安装 . 45 定夹持装置耳朵安装 . 47 压站的安装 . 47 8 装置的控制 . 48 降油缸的控制回路 . 48 动夹持装置的拉伸油缸的控制回路 . 48 夹持装置的拉伸油缸的控制回路 . 49 位二通阀的控制 . 49 机的控制 . 49 结论 . 50 致谢 . 51 参考文献 . 52 中英文翻译 . 53 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 1 1 绪论 升机的发展 当前,煤炭科技工作以提高经济效益和技术水平为中心,重点发展综采放顶煤技术,锚杆支护技术,防治重大瓦斯和煤尘事故的可靠技术,洁净煤技术和建设高产高效矿井的综合配套技术。其中, 建设高产高效矿井的综合配套技术是以发展采掘机械化为核心,综合提高矿山生产中采、运、提的能力,以及提高矿山设备的维护检查效率,从而达到高产高效的目的。 提升容器是直接装运煤炭、矿石、人员、材料及设备的工具。主要有箕斗、灌笼、矿车、斜井人车和吊桶五种。矿车与斜井人车主要用于斜井。吊桶是立井凿井时使用的提升容器。箕斗和灌笼在矿井中应用最多。提升钢丝绳是矿井提升设备的重要组成部分之一,他沿全线布置,对提升 设 备的安全经济运转起着极为重要的作用。提升钢丝绳的用途是悬吊提升容器并传递动力,当提升机运转时通过钢丝绳带动容器 沿井筒运动,所以钢丝绳是矿山提升设备的重要组成部分。 钢丝绳是由若干根钢丝按一定的捻向绕股芯捻成股,再由若干股按一定捻向绕绳芯捻成绳。钢丝绳是用优质碳素结构钢丝制成,钢丝直径在 丝的抗拉强度在 1370,我国立井多采用 1520 2/N 1665 2/N 种抗拉强度的钢丝绳。斜井提升采用 1370 2/N 1520 2/N 种。为了增加钢丝绳的抗腐蚀能力,常在钢丝表面 镀 锌后捻制成绳,称 镀 锌绳 ;未镀锌的称光面绳。按钢丝绳的韧性,又分为特号、号和三 种。提升物料选特号或号,提升人员必须选用特号韧性的钢丝绳。绳芯有金属芯、石棉芯、合成纤维芯和有机芯四种。绳芯的作用是: 1、减少钢丝之间的挤压变形和接触应力; 2、使钢丝绳富有弹性,抗冲击和缓和弯曲应力; 3、贮存润滑油,防止内部锈蚀和减少丝间摩擦。 矿井提升运输是采煤生产过程中的重要环节。井下各工作面采下 来的煤或纤石,由运输设备经井下巷道运到井底车场,然后再由提升设备提至地面。人员的升降,材料、设备的运输,也都要靠提升设备来完成。“运输是矿井的动脉,提升是咽喉”形象的描述了 矿井提升运输系统的工作过程与重要作用。矿山提升机是矿山大型固定 设备之一。矿山提升机从最初的蒸汽机驱动的单绳缠绕式提升机发展到现在的交 历了 170多年的发展历史。目前,国内外经常使用的提升机有单绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式。多绳摩擦式提升机是靠多根钢丝绳(通常是 4根)与主导论衬垫之间的摩擦 力来提升容器和负载的,只用在立井中。其提升高度和最大载荷不受绳量的限制(因为对于摩擦提升机来讲不存在容绳量的问题),而且通常为 4 根。根据安装在井塔或地面的不同,多绳摩擦提升机分为塔式和落地式两种。它们的工作原理分别如图 11 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 2 a 式多绳摩擦提升机 : a、无导向轮系统 b、有导向轮系统 1、主导轮 2、导向轮 3、提升钢丝绳 4、提升容器 5、尾绳 图 1 地式多绳摩擦提升机 1、主导轮 2、天轮 3、提升钢丝绳 4、提升容器 5、尾绳 由于矿井深度和产量的不断增加,缠绕式提升机的卷筒直径和宽度也不断增加,使得提升机的卷筒体积庞大而笨重 ,给制造、运输、安装带来很大的不便。为了解决这个问题,摩擦式提升机与缠绕式提升机相比,摩擦轮的宽度明显减少,而且不会因井深的增加而增加。同时由于主轴跨度的减小,而使得主轴的直径和长度均有所降低,整机的质量大为下降。而且由于提升机回转力矩的减少,使得提升机电动机容量的减少,能耗减少。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 3 采用多绳摩擦提升,多根钢丝绳同时断裂的可能性很 小,故安全性较好。而多绳摩擦提升机钢丝绳数,通常均取为偶数 (多采用 2 ),其目的是利用选用左捻和右捻绳各半,以减少灌耳与灌道之间的摩擦力。同时,为了减少钢丝绳因物理机械性质上的差异而影响各提升钢丝绳的张力分配,故必须在同一批制造的钢丝绳中,选取左右各捻钢丝绳各一根,然后根据提升钢丝绳的绳数分别在已选取的的左右捻钢丝绳上截取。 提升机的钢丝绳换绳 根据我国煤矿安全规程第 379 条规定:摩擦式提升机钢丝绳的使用期限不得超过两年,尾绳的使用期限不得超过四年。因此,对于摩擦式提升机来说,换绳是一项 重要的工作,而且更换钢丝绳是一项难度大、技术性强、危险性高的工作 。 本人了解到现在多绳摩擦提升机调绳、换绳、换容器的维护检修工作大多使用悬挂夹、木绳夹、辅助绞车等辅助设备配合使用的方法。此方法停产时间长、工作量大、危险、效率低,影响矿井的生产,所以很有必要改进方法,提高效率。本人通过参考国内外有关资料,设计了一套多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置。 该装置主要是由两套由楔块组构成的夹持装置组成,一套固定,一套活动。其中任一套夹持装置均能同时把一个容器的所有钢丝绳夹紧,并承受全部载荷。通过负载交替传递到两套夹持装置 的方法,使提升容器上提下放或移动一定的距离,从而使钢丝绳松弛下来,这样就可以方便的进行调绳、换绳、换容器、对安全件探伤检查等工作。 该操纵装置的主要特点是: 可以夹持一个容器的所有钢丝绳。 可以承受一个容器的最大负荷。 可以松绳进行提升机或绳轮的维护、检修。 操纵装置由液压控制,动作准确,安全可靠。 使用该操纵装置进行进行调绳、换绳、换容器、对安全件探伤检查,可以大大克服原有方法的 缺点,不需要增设其他辅助设施,减少停产时间,减少劳动力,降低劳动强度,操作简便,安全可靠。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 4 2 概 述 钢丝绳操纵装置解决了多绳摩擦提升机调绳、换绳、换容器等工作中繁杂而又危险的检修工艺,使用该装置进行调绳、换绳,不需要增设其它辅助设备,而且操作简便,保障安全。 设计要求 的 设计一种能代替人工夹持钢丝绳及提放容器的装置,从而达到减轻多绳摩擦提升机调绳、换绳、更换容器时的劳动强度,提高劳动生产率,减少维护、检修工作人力物力的浪费。 求 1、装置能够可靠 地夹持直径为 255钢丝绳,并能同步上提或者下放,其行程在 500000升量为 40 50t。 2、夹持、上提和下放,必须能够进行远程控制。 3、能够可靠地把容器固定于适当的位置。 要参数 1、提升机:型号 4 2、导向轮直径: 3m 变位质量: 2200包角: 189 16 3、电动机: 额定功率: 626 额定电压: 550V 额定电流: 1213A 额定转速: 706 转 /分 4、减速器: 型号: 120 减速比: i 、提升容器: 箕斗自重: 、钢丝绳: 主绳: p=m 尾绳: q=m 主绳直径: 28 钢丝绳间距: 300、最大提升速度: v = s 8、井深: 487m 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 5 操纵装置的原理与结构 该钢丝绳操纵装置固定在井塔中某一最佳位置,把一个容器的所有钢丝绳夹紧就位(即承受全部负载), 利用上下两套夹持装置(上为移动装置,下为固定装置)交替工作传递负载,从而使钢丝绳上下移动松弛,其结构如图 2示。 图 2纵装置的结构原理 1、导轨 2、升降油缸 3、固定楔块 4、带链轮的滚子 5、活动楔块 6、拉伸油缸的耳环底座 该设备主要由移动夹持装置和固定夹持装置组成,移动夹持装置靠升降油缸带动上下垂直运动;夹持装置的夹紧和放松是靠拉伸油缸来操作实现。 因为该装置的功能全靠
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本文标题:多绳摩擦提升机钢丝绳操纵装置的设计【9张图/18400字】【优秀机械毕业设计论文】
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