矿山机械ppt课件

矿山机械,山西煤炭职业技术学院,1,第一篇液压传动技术基础第一章流体力学基础,流体：液体、气体流体力学：研究流体静止和运动的力学规律；研究流体和固体间相互作用的力学规律。应用领域：矿井通风、排水、液压传动和气动,2,第一节流体的主要物理性质,流体：可以流动、与容器形状保持一致，不能抗拉抗剪，能够承受较大的压力一、密度与重度1)密度：单位体积的流体所具有的质量。(惯性物理量)m质量，kgV体积，m32)重度：单位体积的流体所具有的重力。(重力特性物理量)G重力，NV体积，m3二、压缩性和膨胀性定义：流体受压，体积缩小，密度增大的性质称为流体的压缩性；流体受热，体积增大，密度减小的性质称为流体的膨胀性。,3,第一节流体的主要物理性质,1、液体的压缩性和膨胀性很小，当压力和温度变化不大时，可以认为液体的体积不发生变化。2、气体的压缩性和膨胀性，在温度压力变化时体积的变化是很大的。通风系统中可以忽略气体的压缩性和膨胀性空气压缩机中气体的压缩性和膨胀性不能忽略。三、黏性及黏度1、黏性的定义液体内摩擦力，液体流动时液层间相互牵引力（黏性力），把流体流动时呈现的这种性质称为黏性。内摩擦力的计算,4,第一节流体的主要物理性质,2、流体黏度的表示方法黏性的大小用黏度来表示：动力黏度、运动黏度、相对黏度。（1）动力黏度：又称为动力黏滞因数或绝对黏度Pas（2）运动黏度：在相同温度下，液体的动力黏度和密度的比值m2/s（3）相对黏度恩氏黏度：被试液体放在恩氏黏度计中，加热到t，通过2.8mm小孔的200ml被试液体所用时间t1和同体积20的蒸馏水通过小孔所用时间t2的比值。恩氏粘度是一个无量纲数，它与运动粘度的换算关系为：m2/s,5,第二节流体静力学基础,流体静力学：研究流体静止状态和相对静止状态下的平衡规律及其在工程上的应用的科学。静止状态及相对静止状态(平衡状态或相对平衡状态)：流体质点与质点间没有相对运动，流体黏性不起作用。流体静力学研究：流体平衡时，内部的压力分布规律；与其它物体间的相互作用力。一、流体静压力及其特征1、流体静压力流体静止时单位面积上所受的法向作用力。Pa2、流体静压力的特征第一特征流体静压力垂直指向作用面(内法线方向)。这一特征可以用反证法来证明。第二特征：静止流体中任意一点各方向的静压力均相等，与作用方向无关。二、流体静力学基本方程,6,7,流体静力学方程式的另一种形式如图为一水箱，水面压力为po，水中任意两点1、2到某基准面00的高度为zl、z2，压力为p1，p2，将水中的深度改为高度差后得式子两端同除以两式联立整理得即,8,总结：静止液体中任一点的静压力与其深度成正比，即水越深压力越高单位重量液体具有的位能单位重量液体具有的压能单位重量液体具有的势能说明：静止液体中各点的测压总管高度相等，即静止液体中任意一点的单位重量液体所具有的总能量(势能)相等,9,第二节流体静力学基础,三、流体静压力的度量1、压力的测量基准1）绝对压力pj:以绝对真空为基准测得的压力。2）相对压力p:以大气压力为基准测得的压力。3）真空度pz:绝对压力小于大气压时，大气压与绝对压力的差值（负压绝对值）,10,11,第二节流体静力学基础,2、压力的度量单位(1)应力单位用单位面积上的力表示。单位为Pa(N/m2)或kPa。(2)液柱高度常用水柱(mH2O)和水银高度(mmHg)表示压力的大小。(3)大气压力标准大气压(atm)是在北纬45海平面上、温度为15时测定的大气压数值大气压力与前两种单位的关系是：1标准大气压(atm)=101337Pa=10.33mH2O=760mmHg1工程大气压(at)=98100Pa=10mH2O=735mmHg1mH2O=9.81kP1mmHg=133.3Pa,12,第二节流体静力学基础,3、液柱式测压计等压面：静止液体中压力相等的各点组成的面。等压面的条件：静止、同种、连续。(1)管式测压计“U”型管测压计管：管径不小于5mm的玻璃管。,13,管式测压计测压管：直径不小于5mm，减少毛细管现象举例被测压力较小时或注意：计算时要先找等压面12,14,U形管测压计,15,举例被测流体压力较大时，可采用U形管并在管中装入水银作等压在面12，则管内液体的绝对压力管内液体的相对压力被测流体为气体时，忽略空气重度，则有管内的真空度为,16,U形管压差计,17,举例如果U形管的另一端与另一个对象相接，就能在U形管上显示出被测对象的压力差，则,18,第二节流体静力学基础,(2)微压计当测量微小的流体压力时，如仍用前面所讲的压差计，则误差较大，一般可采用倾斜微压计，构造如图2所示。另一种测量微小压差的微压计如图3所示。,19,2)微压计当测量微小的流体压力时，可采用倾斜微压计，以减少误差。如图为其构造。S1：圆形玻璃容器断面积S2：细管断面积。指示液体为酒精被测对象为气体则有绝对压力相对压力由得由于故可忽略，则有,20,第二节流体静力学基础,图3图4金属测压计与真空测压计图4所示,21,4、流体静压力的传递连通器内流体是静止的，压力处处相等，则有：力的放大作用,22,第三节流体动力学基础,流体动力学：研究流体运动规律及其在工程上的应用。引入概念：1、理想流体：不考虑粘性、压缩性的流体。2、实际流体：考虑粘性、压缩性的流体。,23,第三节流体动力学基础,一、基本概念1、稳定流动与非稳定流动(1)稳定流动：流体任一点的流速、压力等流动要素不随时间发生变化的流动。(2)非稳定流动：流体任一点的流速、压力等流动要素随时间发生变化的流动。2过流断面、流量和平均流速过流断面：垂直于液体流动方向的断面，A，m2流量：单位时间内流过过流断面的液体体积，Q，m3/s平均流速：流量和过流断面的比值，m/s,24,稳定流、非稳定流示意图,稳定流非稳定流,25,26,第三节流体动力学基础,二、连续性方程如图所示在单位时间内流过两个端面的液体体积相等，即：或例1-1：已知变径管，求v2等于多少,27,第三节流体动力学基础,三、流体的能量方程（伯努利方程）1.理想流体的伯努利方程2实际流体的伯努利方程,28,第三节流体动力学基础,3、气流的伯努利方程式4、有能量输入输出的伯努利方程式例题,29,5、能量方程的意义单位重力流体所具有的位置势能，简称单位位能。单位重力流体所具有的压力势能，简称单位压能。单位重力流体的位置势能与压力势能之和，简称单位势能。单位重力流体所具有的动能，简称单位动能。单位重力流体从一断面流至另一断面，因克服各种阻力所引起的能量损失，简称单位能量损失。单位重力流体所具有的总能量。说明流体从能量大的断面流向能量小的断面。,30,6、能量方程的应用条件及注意事项应用条件流体必须是稳定流流体不可压缩，符合连续性方程，两断面间没有能量输入输出两断面必须为缓变流注意事项基准面选在下游断面压力可以是绝对、相对，两边应一致有能量输入或输入时应能量损失应加在末端断面,31,32,33,34,35,第四节流动阻力与能量损失,一、能量损失有两种形式：沿程损失局部损失沿程损失：流体在等直径管内流动时因为黏性摩擦而产生的能量损失。称为沿程阻力系数，它与流动状态、管壁情况和管径等因素有关。局部损失：流体流动过程中，流动方向或过流断面的改变，发生漩涡、撞击，在漩涡区的内摩擦力做功和质点交换，在局部造成损失，称为局部损失。其计算公式为总能量损失：,36,第四节流动阻力与能量损失,二、流体流动的两种状态层流紊流雷诺数：流体的流动状态和流体的速度、管道直径以及运动黏度等因素有关，即：流体从一种状态变化到另一种状态的雷诺数叫临界雷诺数，；当时，为紊流，当为层流。,37,38,39,40,第二篇采掘工作面机械第八章采煤机械,第一节概述一、机械化采煤的主要设备1、采煤机械单滚筒采煤机滚筒式采煤机(1)采煤机械的分类双滚筒采煤机刨煤机(2)采煤机械的组成及工作原理,41,42,43,44,45,46,47,2、机械化采煤工作面普通机械化采煤工作面:采煤机、可弯曲刮板输送机、金属磨擦支柱、铰接顶梁。高档机械化采煤工作面:采煤机、可弯曲刮板输送机、单体液压支柱、铰接顶梁。综合机械化采煤工作面:采煤机、可弯曲刮板输送机、自移式液压支架。刨煤机综合机械化采煤工作面:刨煤机、可弯曲刮板输送机、自移式液压支架。普通机械化、高档机械化工作面：落、装、运机械化，支仍为人工作业。综合机械化工作面：落、装、运、支全部实现机械化,48,49,50,二、滚筒式采煤机的总体结构1、工作机构工作机构螺旋滚筒组成：截齿、齿座、螺旋叶片、轮毂、端盘,51,52,名词解释：截深：滚筒的宽度。截齿排列：截齿在螺旋叶片和端盘上的排布方式。截线：截齿的截割线路。截距：相邻两条截线之间的距离(等截距、变截距)。截齿的安装角：截齿平面与滚筒轴线垂直面间的夹角(正、负、零)。,53,54,滚筒的旋向和转向：旋向和转向必须一致。单滚筒采煤机：滚筒向内回转。左工作面配右螺旋滚筒，右工作面配左螺旋滚筒。双滚筒采煤机：两滚筒相背向外旋转。左侧配左螺旋滚筒，右侧配右螺旋滚筒。截齿的类型：扁形(径向)截齿，鎬形(切向)截齿。,55,56,截齿的安装方式：,57,58,2、牵引机构链牵引机构牵引机构类型：无链牵引机构(1)链牵引机构,59,60,为了解决牵引链因受力过大而损坏，在牵引链两端设紧链装置，以补偿紧边链转移到松边后的弹性伸长，减小松边链张力，进而减少紧边链张力。如图所示为液压紧链装置的工作原理,61,（2）无链牵引机构,62,63,64,65,3、传动机构（1）截割部传动机构（都采用机械传动方式）主要特点：电动机转速为1460r/min1475r/min，滚筒转速为20r/min50r/min，故采用35级齿轮传动。在高速级设置一对圆锥齿轮以改变传动方向，并减小模数。在高速级设置离合器，以调动或检修采煤机时将滚筒与电动机脱离传动。摇臂内装若干惰轮，以扩大调高范围。设置变速齿轮或换速齿轮，以改变滚筒转速。末级采用行星轮传动，以减少传动级数大功率机加装破碎滚筒，以破碎大块煤,66,67,（2）链牵部传动装置机械牵引只能实现分级调速，操作、控制、保护功能依赖于液压系统使结构复杂，现在很少使用。液压牵引易于实现无极调速、操纵控制、过载保护，可根据负载变化自动调速，现在仍在使用。电牵引直接由电动机自身调速传动。直流电动机调速交流电动机调速直流电动机调速：计算机控制电枢电压交流电晶闸管整流器直流电机