可伸缩带式输送机结构设计【4张图/23700字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-总装配图.dwg

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关键词：: 伸缩输送结构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，68页，23700字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
实习日记一份。
外文翻译一份。

图纸共4张，如下所示.dwg
A0-总装配图
A0-机头部装配图
A1-机尾部装配图
A1-下托辊装配图

摘要

早在20世纪70年代，就已经出现了运输距离达到100 的带式输送机输送线路。近年来，带式输送机在矿山运输中已经逐渐开始取代汽车和机车运输，成为散装物料的主要运输装备。不断出现新型带式输送机，拓宽了带式输送机的应用领域。可伸缩带式输送机是连续输送物料机械中效率最高、使用最普遍的一种机型，是巷道掘进运输和采煤工作面顺槽运输的主要设备。在煤炭、冶金领域中，可伸缩带式输送机得到了广泛应用。
为适应这一变化，本文主要针对带式输送机中的可伸缩带式输送机进行了结构设计，包括可伸缩带式输送机输送带的选择、中间架的选择计算、传动装置的设计、张紧装置、收放胶带装置的计算、托辊以及滚筒的选择计算等，并针对其结构及其工作原理作了概括性总结。可伸缩带式输送机利用传动滚筒与输送带之间的摩擦传递动力，在结构上增加了储带装置，这样可以实现整机的伸长和缩短，从而提高了工作效率，增大产量，减少人员操作，具有一定的工程实践价值。

关键词可伸缩输送带传动滚筒储带装置

Abstract

In the early 1970’s, the belt conveyor transportation route with the distance of 100 has already appeared. In recent years, belt conveyor has gradually replaced the automobile and motorcycle in the mine transportation, and becomes main equipment of bulk materials. Constantly appeared new type belt conveyor has exploited the application of belt conveyor. The flexible belt conveyor is one of the highest、 efficiency、common use continuous transportation equipment, which is the main equipment in lane dig and coal face sequential slot transportation. The flexible belt conveyor has been widely used in coal, metallurgy fields.
In order to adapt this change, this paper mainly carries on the flexible belt conveyor structure design of the belt conveyors. includes the choice of the belt, the choice and calculation of the middle shelf, the design of transmission device、the calculation of the tighten device and draw in and out belt device、the choice and calculation of the support roll and cylinder, then give a summarized conclusion of its construction and work principle. The flexible belt conveyor transmits power depending on the friction between the transmission cylinder and the belt, adding belt storage device in structure, which can realize the extension and shorten, thus raises the working efficiency increases the output, reduces the personal operation, which has some engineer practice value.

Key words flexible conveying belt transmission cylinder belt storage device
目录
摘要 I
Abstract II

第1章绪论 1
1.1 可伸缩带式输送机的简介 1
1.1.1可伸缩带式输送机的结构及其工作原理 1
1.1.2带式输送机的分类 2
1.1.3可伸缩带式输送机的结构特点 3
1.2 可伸缩带式输送机的应用 4
1.3国内外带式输送机的现状 5
1.4可伸缩带式输送机的研究目的及意义 6
1.5可伸缩带式输送机的系统设计 7
第2章可伸缩带式输送机输送带的设计计算 9
2.1 可伸缩带式输送机输送带的选择 9
2.2 输送量 10
2.2.1物料堆积横截面积的计算 11
2.2.2验算胶带宽度 11
2.2.3输送能力的验算 12
2.2.4每米输送机上物料的质量 13
2.2.5输送带厚度 14
2.3 牵引力的计算 14
2.4 输送带各点张力的计算 16
2.4.1胶带层数的计算 20
2.4.2胶带打滑条件的计算 21
2.5 输送带寿命的计算 21
第3章带式输送机滚筒设计计算 23
3.1直径的确定 24
3.2直径的验算与材料的选择 24
3.3两轴承座中心距A的计算 26
3.4滚筒的转速 27
第4章带式输送机托辊设计计算 28
4.1托辊的结构与种类 28
4.2托辊的选择计算 29
4.2.1托辊垂度与间距的设计计算 29
4.2.2输送带的最小拉力 31
4.2.3托辊的静载荷计算 32
4.2.4托辊的动载荷计算 33
4.2.5托辊的额定负荷和最大转速 33
4.2.6计算托辊的槽形角 35
第5章拉紧装置及收放胶带装置的设计 37
5.1拉紧装置的概述 37
5.1.1 拉紧装置的作用 37
5.1.2拉紧装置的种类 37
5.1.3拉紧装置在带式输送机中布置的位置 38
5.2拉紧装置的选择计算 39
5.2.1张紧绞车的工作原理 39
5.2.2张紧力的确定 40
5.2.3张紧行程的确定 41
5.3收放装置的设计 41
第6章输送机传动装置的设计 44
6.1 电机的选择 44
6.2减速器的计算与选用 45
6.2.1传动比计算 45
6.2.2减速器的选用 46
6.3 液力偶合器的选择 47
第7章带式输送机机架设计计算 49
7.1 机头卸料架的设计 49
7.2 中间架的设计与强度校核 50
7.2.1中间架的设计 50
7.2.2中间架的强度校核 51
第8章主轴的设计与键的强度校核 53
8.1 主轴的设计 53
8.2 键的强度校核 58
第9章输送机清扫器的选择 62
第10章胶带跑偏问题的调整 63
结论 64
致谢 65
参考文献 66

附录1 68
附录2 80

可伸缩带式输送机结构设计

内容简介：: 附录 1 驱动轮输送带的牵引力与滑动的比较 G. 福特技术大学 , 传送技术和物流管理，， 2623 ，荷兰接收于 2005 年 7月 13 日；在校接收于 2005 年 12月 15 日；被承认于 2006 年 1月 2日，网上发布于 2006年 3月 2日摘要：本文提出了用于水平带式输送机的现有模型的扩展 , 描述有弯曲表面的输送带的驱动轮的牵引力和滑动之间的关系。模型包括以麦克斯韦元件形式运行表面的具有黏弹性的橡胶。应用正确的要素之后，主要是解决彼此相连各元素（原来没有建模的）之间的交互作用 , 实验的结果表明模型能够很好地匹配，则带速在一定的速度范围内对牵引力有小的作用。 2006 司版权所有。关键词 : 旋转关系；牵引力；粘弹性；麦克斯韦模型；带式输送带；弯曲带表面传统的带式输送机在输送大块矿石时，在输送系统的首部或尾部都会有一个缠有皮带的动力滑轮的驱动装置，如图 1 所示。这表明输送带系统的驱动结构中有单一的或是双重的驱动装置。但是，当需要两个以上的驱动配置时，问题就会出现。由于驱动轮不能放置在沿运输带的绳缆任意位置，不影响矿石的滚落，不能充分利用分散动力系统的优点。在多种复杂的驱动系统中，可选择性的驱动方法可以提供更大的布局柔性，还能增强直接作用在皮带表面的驱动轮性能，产生所需的牵引力。例如在统 (简称 E，都会有一些带有装在输出轴上驱动轮的马达形成一对驱动力，实际上可以放在沿皮带的任意位置。 1也提议使传统的驱动带底部变硬来弄平传送带，它可以用一对驱动轮带动起来。在传送带沿线任意位置设立驱动装置的自由度可以使系统设计者们有机会在部分组件出现故障时，通过平衡已安装的驱动力来控制皮带上的张力。这就是降低张力的关键，可以用同样轻型的皮带构造从而忽略传送带的长度。这将会降低成本，增强结构的柔性，也使组件的标准化成为可能。对于常规的驱动带和驱动轮，如在 E的，产生的牵引力是由皮带与滑轮或驱动轮表面接触力和摩擦系数决定的。但是，随着驱动轮的外形使得磨擦不完全来自于皮带的张力，而是源自皮带与其运送矿石的重量和压缩轴产生的力。在常规的传送带中，由于驱动滑轮欧拉公式 2 的不同，常用来决定最大可转移的有效牵引力，而不能用于一个传送驱动轮输送机。所以，一个新的模型需要明确表述，考虑材料、皮带的几何性质和驱动。图 1 本文提出的就是一个像 E模型，描述了牵引与传送带驱动轮中滚动接触补片的滑动之间的关系。模型包括橡胶的黏弹性，作为一个素的阵列，与过去常用在 1系统中的弹性方法相比较。模型都与试验结果相比较。牵引为牵引和滑动与正常的摩擦力相结合，极大影响皮带表面的磨损率。在寿命内，为了防止带损坏，设定允许的最大限度磨损率，这可导致降低最大可转移的牵引。很多研究者都用型来量化滚筒在富有粘弹性表面滚动的能量消耗 3 5，与输送带穿过托辊相比。当皮带通过托辊时，橡胶表面迅速伸缩。因为橡胶表面材料经常会产生粘弹性，从而导致压力的不对称分配，也就是产生了阻力。通过实现粘弹性来推测阻力，型主要用在三种参数格式。其中一种比较特殊，由描述，以基础或铺垫结合为三个参数化型包括弹簧，彼此没有相互作用。因为在相互作用的组件之间的剪力无法测算可以忽略不计，从而使计算变得简单。尽管简化的结果可以表明输送带的运行能够产生令人满意的效果。所以，型参数同基础结合将会提供一个研究分析传送带驱动轮牵引力与滑动力关系的起点。为了在 E 能更详细描述出驱动轮对牵引力的影响，模型提供了两种途径。首先，素的数量增加到可以在整个接触补片过程中提供模型与橡胶特性之间的有效结合。其次，一个毛刷模型也用于描述汽车轮胎 4的橡胶轮胎面的作用也常来用来计算驱动轮与皮带之间由于滑动而产生的剪力。这三个参数型，都是由系列中的单个的素组成，满足传统的输送带要求，因为在托辊与输送带之间可以描述为一系列的接触，由于持续的接触长度覆盖了接触区域使模型只能通过单一激振频率配合，使调整单个间常数到这个激振频率成为可能。但是，在 E ，弯曲的运行表面，有一个椭圆的接触区域。基于在椭圆片中不同的接触长度，模型只好以一定范围的频率配合。图 2 即描述了模型是怎样演示皮带穿过托辊或驱动轮变化的过程。一个以角速度运转的刚性滚筒施加到以皮带速度为成了椭圆的接触区域。在激振范围内，为配合以橡胶的粘弹性的模型，产生了附加的素。一系列素近似黏弹性的特性，每个包括以以硬度为减震器。如图3 所示。理想的模型应该有无限多的元素组成，但是，由于实际情况与计算的原因，理想状况通过一定数量的要素到 m 简化了。图 2 图 3 型要素需要通过调整来适应在测量振荡试验中的带的黏弹性的复杂弹性模量，材料承受正弦交变应力和应变 8， 9的情况下。图 4 表明橡胶用于 E 带的作用下的实验结果。这些实验结果有代表性地表达了如存储能模量 E ，损失模量 E 和损失因素内容。同时，提出了复杂的弹性模量和与其相关的内容如下：一定数量的用在模型中的素 m 依赖于想得到的频率范围内所需复杂弹性模量的精确度。以可能的输送带的输送速度为 0 ，近似接触长度为振频率范围从 80 到500当要素的数量增加时，精确度也随之增加。但是，有越多要素的模型也会变得越复杂，增加更多计算消耗的时间，搜索开始条件以配合程序难度增加时对优化路线很好的集中。此外，由于执行最小二乘法，要素的最大数量由实验测量数据所限制，从而不可能有比数据节点更多的模型参数。图 4 表示当使用大量的不同的素时，模型是怎样适应测量 E 弹性特性的。图形清楚地说明了有一个要素（或是三个参数值）的最简单模型产生不满意的在 100010 之间近似值同改善的三个要素（或七个参数值）之间的区别。有七参数的模型最终选为好的匹配，用于进一步的计算中。图 4 弹力属性示意图 3正常的应力分布当在牵引极限内驱动轮施加了牵引力到传送带上，粘性和滑动区域存在于接触平面。在粘性区由于施加的牵引力只有橡胶表面变形，而在滑动区域因为表面的摩擦极限已经达到，橡胶表面也滑过轮的表面。为了确定区域的位置，根据库伦德涣汤定理，再建模时加入摩擦。 , （ 11）式中为摩擦系数。要解这个方程 ,在接触面压力分布 (x,y)应首先确定，接触面压力由 Z 轴方向的粘弹性表面的变形定义 (见图 2 ) 。对于这一计算的假设为剪应力不影响正常应力的分布，也由使用。如果接触区域与滚筒曲面和橡胶表面 (如 x 1R 和 2)相比很小，刚刚压入表面的距离为0Z，然后接触面的变形可以描述如下：（ 12）以恒定皮带的带速的稳定状态下，以厚度 h 的本理论和变形方程（ 12） ( h )，对于麦克斯韦要素的微分方程可以表示如下式：（ 13）该微分方程可由设定在超前边缘间的接触面的压力等于零或 ( ) = 0 时求解，因为在第一个接触点根本没变形出现。求解方程揭示了在接触平面内压力 2201, 1 e x p2 m ii i K y a x x a a KR h h R K 和 K （ 14）合力由分布在整个接触区域的应力分布的合力或式 , . （ 15）计算。尾缘的接触面位置的确定可设定值为零。有了计算的压力分布和测得的摩擦系数，大部分资料可以确定在滑移带内的剪应力由公式（ 11）确定。下一个重要步骤是找出剪应力在整个接触面分布是粘带的剪应力计算。在粘带，接触表面无无滑动发生。然而，牵引力施加时，在驱动轮子的外径和皮带之间出现表观速差或蠕变。这个表观速率也称为蠕变速率并定义为： (16) 式中是驱动车轮的角速度。蠕变速率与剪切角有关，由下列公式计算 : （ 17）为了在粘性区域建立蠕变速率和剪应力分布的关系，麦克斯韦模型与刷子模型相结合来描述剪切效应。如图 5 中刷子模型的描述是接触区域内带的具有代表性的简化。它分为刚性元素铰接，并由放置在其基础上扭转的弹簧支撑。扭转弹簧的特性也是基于型与图 3 种的弹簧元素相似。以剪切模量 G ，剪应力和剪切角替换公式（ 1）、（ 2）和（ 6）中的弹性模量 E ，应力应变，分别导出了描述行为的基础元素。在稳态条件下 ,使用变形方程（ 17）的微分方程描述每个麦克斯韦剪切元素可以写成： (18) 为了获得黏弹性剪切参数，必须指导进行附加的振动试验，在橡胶试验中试样承受的剪应力和应变。然而，事实上，由于没有结果的剪切试验是可行的，剪切参数是来自正常应力试验和在如下列公式帮助下转换得到： 12 9) 如果假定粘性区域开始于接触面的先导边缘，可以找到微分方程（ 18）的解决方案，在粘带内屈服剪应力为： t i c k e x (20) 无论是粘性区和滑移区的分布现在可以由整合计算每个区域分开计算的剪应力 t i c kt r a c t i o n 1)(, (21) 其中代 t1(y)表粘性区到滑动区过渡线。它代表了那里边剪应力到达边界摩擦，可以求解： , 11 (22) 修正系数为了弥补这样的事实 ,即在相邻弹簧元素础不包含剪切效应，以层的实际刚度来配合模型的刚度。在这种情况下 ,驱动车轮以及带间的速度差很小，尾缘滑移区变得微乎其微。由于在接触区域几乎没有滑移 ,发生速差或蠕变主要由由层刚度决定。相应蠕变速率的极限，由约翰逊 3获得，用半空间近似，是： i 2 (23) 式中触面宽度的每单位长度来测量。正应力触区域先导边缘距离的函数。 1从下从列公式得出 ,用赫兹公式： 218 (24) E 是静态测量的弹性模量。与此方程正应力公式（ 23）中消去。为了配合刚度的刷子模型 , 切线在开始于模型的牵引力曲线与公式（ 23）描述的蠕变曲线相匹配，其可由下式计算（ 25）式中和 23） -（ 25）合并消去，给出如下修正系数：模型的刚度由公式（ 26）中的系数测量的麦克斯韦参数补偿。在 E 验证模型中驱动状态下，进行实验测量牵引和滑移的实际关系。试验过程中，用到两个轮子，见图一个轮子由钢丝制成，代表驱动轮，是由电动马达驱动，另一个轮子均由胶带覆盖，有橡胶层 0 0硬化在其上，它也是连接到电动机上，用作可调式刹车系统。每个电机轴上的应变计测量产生的转矩。可调弹簧也可以用来把制动轮放到传动轮，使其能够控制接触力。两个轮子的直径选成相等的 ,当作用力相反时，生成互相接触补片。与在 E ，在传动轮 ( 50 )和带之间的补片相比较。从每个实验的开始，接触力和驱动车轮的转速设定成所需值。为了弥补减少制动轮直径的橡胶层的压痕，速度的制动轮调整仅低于同步转速，直至制动力矩降低到零。从这个角度考虑，当实测牵引力为零时，牵引滑移曲线所造成的相继降低将导致制动车轮速度和测量由此增加 24% 28%。同时它也显示了曲线，计算结果与实际给出的粘弹性模型 ,同时用来形容牵引滑移关系的一个车轮驱动橡胶带。采用了一个类似半空间的做法形容约翰逊为线接触涉及完全弹性材料，其中结果为： 11 和 21111 (25) 结果表明 ,提出的型提供了一个很好的匹配值与实测值低的接触力。随着接触力的增加，从模型低估了实际的 24%28%。由于粘弹性的影响，粘弹性牵引，不同曲线计算，如果以不同的速度，结果经常与接触力速度范围从电子布的标准皮带速度1.6 增长到以一个潜在的高速应用与皮带速度。图 5 图 6 速度分析与曲线图 . 6 建议这个牵引跌幅在压纹速度将以最大的降低发生在中间的滑动范围。但是，这种影响似乎很小，在可行的范围内速度的带式输送机。随着速度的影响在同一量级的测量误差，可以断定，在这种情况下对粘弹性部分的橡胶制品性能的影响很小，关系牵引滑移。本文表明 ,扩大到三参数型用来计算作用在黏弹性层的滚筒滚动阻力是有可能的，包括想要的特性来决定牵引力和滑移之间的关系。这种模式有很多简化后，这相对简单，计算方便联络的模式，其中包括粘行为。在引入一个校正关系来弥补失效的结果，从实验的覆盖材料的电子布置胶带形势表明该模型产生令人满意的结果与实测值。进一步分析与验证模型显示速度依赖牵引滑移关系，是一个小的且在可行的速度范围内固定了带式输送机。从学到的知识关系中可

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