125-移動(dòng)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)【SOLIDWORKS】【原創(chuàng)】【全套含有CAD圖紙三維建?!?/h1>
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移動(dòng)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書
目錄
摘要 1
Abstract 2
第一章 緒論 3
1.1帶式輸送機(jī)的發(fā)展概況.................................................................................................4
1.2帶式輸送機(jī)的應(yīng)用........................................................................................................... 5
1.3課題研究的內(nèi)容.................................................................................................................6
1.4各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn).................................................................................................7
1.5帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向.................................................................................................8
第二章 移動(dòng)式帶式輸送機(jī).............................................................................................9
2.1帶式輸送機(jī)的工作原理 ..11
2.2帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 12
2.2.1帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)......................................................................................13
2.2.2帶式輸送機(jī)的布置方式.............................................................................14
2.3運(yùn)行阻力的計(jì)算 15
第三章 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 17
3.1帶速和槽角的確定 19
3.2驅(qū)動(dòng)裝置的確定 20
3.3最小張力點(diǎn)的設(shè)計(jì)計(jì)算 22
3.4電機(jī)的選擇與計(jì)算.........................................................................................................24
3.5減速器的選擇與計(jì)算........................................................................................25
第四章 各主要零件強(qiáng)度的校核計(jì)算...........................................................................................26
4.1軸承強(qiáng)度的校核......................................................................................................27
4.2槽鋼支架的強(qiáng)度校核..............................................................................................28
4.3聯(lián)軸器的強(qiáng)度校核..................................................................................................29
第五章 移動(dòng)帶式輸送機(jī)的三維建模.........................................................................30
5.1底部機(jī)架的三維建模...........................................................................................31
5.2驅(qū)動(dòng)裝置的三維建模............................................................................................32
5.3輪子的三維建模.....................................................................................................34
5.4移動(dòng)式帶式輸送機(jī)的三維建模.............................................................................35
第六章三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié)..............................................................................................37
致謝 38
參考文獻(xiàn) 39
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于移動(dòng)式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)移動(dòng)帶式輸送機(jī)作了簡單的概述;接著分析了移動(dòng)帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法;然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì);接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型帶式輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成:傳動(dòng)裝置,機(jī)尾或?qū)Щ匮b置,中部機(jī)架,拉緊裝置以及移動(dòng)。最后簡單的說明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。目前,移動(dòng)輸送機(jī)正朝著長距離,高速度,低摩擦的方向發(fā)展,近年來出現(xiàn)的氣墊式移動(dòng)輸送機(jī)就是其中的一個(gè)。在移動(dòng)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造移動(dòng)帶式輸送機(jī)過程中存在著很多不足。本次移動(dòng)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過程,?對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:移動(dòng)帶式輸送機(jī) 傳動(dòng)裝置 導(dǎo)回裝置
absraote
The?design?is?a?graduation?project?about?the?belt?conveyor.?At?first,?it?is?introduction?about?the?belt?conveyor.?Next,?its?the?principles?about?choose?component?parts?of?belt?conveyor.?After?that?the?belt?conveyor?abase?on?the?principle?is?designed.?Then,?it?is?checking?computations?about?main?component?parts.?The?ordinary?belt?conveyor?consists?of?six?main?parts:?Drive?Unit,?Jib?or?Delivery?End,?Tail?Ender?Return?End.?Intermediate?Structure,?Loop?Take-Up?and?Belt.?At?last,?it?is?explanation?about?fix?and?safeguard?of?the?belt?conveyor.?Today,?long?distance,?high?speed,?low?friction?is?the?direction?of?belt?conveyor’s?development.?Air?cushion?belt?conveyor?is?one?of?them.?At?present,?we?still?fall?far?short?of?abroad?advanced?technology?in?design,?manufacture?and?using.?There?are?a?lot?of?wastes?in?
the?design?of?belt?conveyor.?
Keywords:?the?belt?conveyor???Drive?Unit???Delivery?End
第一章 緒論
機(jī)械工業(yè)是國民的裝備部,是為國民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),還是新興產(chǎn)業(yè),都離不開各種各樣的機(jī)械裝備,機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本,對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此,世界各國都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。
機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面,凡是使用機(jī)械、工具,以至能源和材料生產(chǎn)的部門,都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說來,現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域:研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武器。
? 不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域,機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同,主要有:
建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如,研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué);研究金屬和非金屬材料的性能,及其應(yīng)用的工程材料學(xué);研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué);研究各類有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué);研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。
? 研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品,不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品,以適應(yīng)當(dāng)前和將來的需要。
機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn),包括:生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn);生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度;編制和貫徹制造工藝;設(shè)計(jì)和制造工具、模具;確定勞動(dòng)定額和材料定額;組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn);對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批,也有中批、大批,直至大量生產(chǎn)。銷售對(duì)象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭。而且銷售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的影響下,可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此,機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復(fù)雜,企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。
? 機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備,以保證機(jī)械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備,以保證機(jī)械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過程中,尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染,和自然資源過度耗費(fèi)方面的問題,及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù),而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多,可以按幾個(gè)不同方面分為各種類別,如:按功能可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等;按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等;按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外,機(jī)械在其研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過程中都要經(jīng)過幾個(gè)工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段,機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個(gè)分支系統(tǒng),如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。
這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉,互相重疊,從而使機(jī)械工程可能分化成上百個(gè)分支學(xué)科。例如,按功能分的動(dòng)力機(jī)械,它與按工作原理分的熱力機(jī)械、流體機(jī)械、透平機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、蒸汽動(dòng)力機(jī)械、核動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī),以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動(dòng)力裝置、鐵路機(jī)車、船舶輪機(jī)工程、汽車工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船用汽輪機(jī)是動(dòng)力機(jī)械,也是熱力機(jī)械、流體機(jī)械和透平機(jī)械,它屬于船舶動(dòng)力裝置、蒸汽動(dòng)力裝置,可能也屬于核動(dòng)力裝置等等。
19世紀(jì)時(shí),機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限,在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科,被稱為民用工程,19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì),隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長,機(jī)械工程開始分解,陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在20世紀(jì)中期,即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。
由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握,一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識(shí)過分分割,視野狹窄,不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局,并且縮小技術(shù)交流的范圍,阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步,對(duì)外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過狹,考慮問題過專,在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難,也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自20世紀(jì)中、后期開始,又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論,拓寬專業(yè)領(lǐng)域,合并分化過細(xì)的專業(yè)。械工程以增加生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)來研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來的時(shí)代,新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗,發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉?,治理、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)任務(wù)。
機(jī)械可以完成人用雙手和雙目,以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作,而且完成得更快、更好?,F(xiàn)代機(jī)械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復(fù)雜的機(jī)械和機(jī)械裝置,使過去的許多幻想成為現(xiàn)實(shí)。
人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙,下潛大洋深層,遠(yuǎn)窺百億光年,近察細(xì)胞和分子。新興的電子計(jì)算機(jī)硬、軟件科學(xué)使人類開始有了加強(qiáng),并部分代替人腦的科技手段,這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響,而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。
人類智慧的增長并不減少雙手的作用,相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作,從而更促進(jìn)手的功能。手的實(shí)踐反過來又促進(jìn)人腦的智慧。在人類的整個(gè)進(jìn)化過程中,以及在每個(gè)人的成長過程中,腦與手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化的。
人工智能與機(jī)械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系,其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機(jī)械制造出來。過去,各種機(jī)械離不開人的操作和控制,其反應(yīng)速度和操作精度受到進(jìn)化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制,人工智能將會(huì)消除了這個(gè)限制。計(jì)算機(jī)科學(xué)與機(jī)械工程之間的互相促進(jìn),平行前進(jìn),將使機(jī)械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。
19世紀(jì)時(shí),機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限,在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科,被稱為民用工程,19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì),隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長,機(jī)械工程開始分解,陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在20世紀(jì)中期,即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。
由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握,一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識(shí)過分分割,視野狹窄,不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局,并且縮小技術(shù)交流的范圍,阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步,對(duì)外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過狹,考慮問題過專,在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難,也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自20世紀(jì)中、后期開始,又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論,拓寬專業(yè)領(lǐng)域,合并分化過細(xì)的專業(yè)。
綜合-專業(yè)分化-再綜合的反復(fù)循環(huán),是知識(shí)發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識(shí),又具有足夠的綜合知識(shí)來認(rèn)識(shí)、理解其他學(xué)科的問題和工程整體的面貌,才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。
綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾;在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識(shí)中,包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù),也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。
移動(dòng)帶式輸送機(jī)自1795年被發(fā)明以來,經(jīng)過兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第二次工業(yè)革命帶來了新材料、新技術(shù)的采用,使帶式輸送機(jī)的發(fā)展步入了一個(gè)新紀(jì)元。當(dāng)今,無論從輸
送量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)效益等各方面來衡量,它已經(jīng)可以同火車、汽車運(yùn)輸相抗衡,成為三足鼎立局面,并成為各國爭先發(fā)展的行業(yè)。帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn),并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等,所以它已經(jīng)是國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn),又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、銷售的周期,使它更加具有競爭力。
? 目前,帶式輸送機(jī)已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的組成部
分。為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理,發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處,本課題所研究的是移動(dòng)式帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)件布置、軟起動(dòng)和制動(dòng)問題。帶式輸送機(jī)向下運(yùn)送物料時(shí),其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)上的需要,在結(jié)構(gòu)上有特點(diǎn),控制上有特殊要求。帶式輸送機(jī)的制動(dòng)裝置及其控制技術(shù)尤為關(guān)鍵。若制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的不合理,很容易發(fā)生飛車事故,從而造成斷帶、撕帶等事故,給生產(chǎn)帶來極大危害。如何實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)與自動(dòng)張緊,逐漸向智能化、自動(dòng)化、人性化方向發(fā)展,是目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向,也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入,對(duì)帶式輸送機(jī)將會(huì)有更深入的了解,為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。
1.1 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
帶式輸送機(jī)自1795年被發(fā)明以來,經(jīng)過兩個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,
已被電力、冶金、煤炭、化工、礦山、港口等各行各業(yè)廣泛采用。特別是第三次工業(yè)革命帶來了新材料、新技術(shù)的應(yīng)用,使帶式輸送機(jī)的發(fā)展步入了一個(gè)
新紀(jì)元。
? 如今,無論從輸送量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)效益等各方面來衡量,它已經(jīng)可
以和火車、汽車運(yùn)輸相抗衡,成為三足鼎立的局面,并成為各國爭相發(fā)
展的行業(yè)。帶式輸送機(jī)是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖做為
傳送物料和牽引工具的輸送機(jī)械。其特點(diǎn)是承載物料的輸送帶也是傳遞
動(dòng)力的牽引力。承載帶在托輥上運(yùn)行,也可用氣墊、磁墊代替托輥?zhàn)鳛?
無阻力支撐承載帶運(yùn)行。帶式輸送機(jī)按承載斷面可分為平形、槽形、雙
槽形、波紋擋邊斗式、波紋擋邊袋式、吊掛式圓管形、固定式和移動(dòng)式
圓管形等8大類。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連接運(yùn)輸設(shè)備,它與其它運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比,不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn),而且運(yùn)
行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井,帶式
輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。目前,
我國煤礦共用帶式輸送機(jī)約120萬臺(tái),礦用帶式機(jī)也正在往大運(yùn)量、長
距離、高帶速方向發(fā)展。
1.2 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種,連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類型之一,其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流,靠連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中,連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線不可缺少的組成部分。
連續(xù)運(yùn)輸機(jī)可分為:?
(1)具有撓性牽引物件的輸送機(jī),如帶式輸送機(jī),板式輸送機(jī),刮板輸送機(jī),斗式輸送機(jī)、自動(dòng)扶梯及架空索道;?
(2)不具有撓性牽引物件的輸送機(jī),如螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等;?
(3)管道輸送機(jī)(流體輸送),如氣力輸送裝置和液力輸送管道.?其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的,?帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠,輸送量大,輸送距離長,維護(hù)簡便,適應(yīng)于冶金煤炭,機(jī)械電力,輕工,建材,糧食等各個(gè)部門。
1.3 課題研究的內(nèi)容
本論文主要研究運(yùn)用SolidWorks對(duì)移動(dòng)帶式輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中,了解SolidWorks的各種功能。
SolidWorks公司成立于1993年,由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起,總部位于馬薩諸州的康克爾郡(Concord,Massachusetts)內(nèi)。當(dāng)初的目標(biāo)是希望在每一個(gè)工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處,并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球140個(gè)國家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。1997年,Solidworks被法國達(dá)索(Dassault Systemes)公司收購,作為達(dá)索中端主流市場的主打品牌。SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢,SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新,公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名。從1995年至今,已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國際大獎(jiǎng)。其中僅從1999年起,美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎(jiǎng),以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此,SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明,使用它,設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間,產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。
由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場表現(xiàn),不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星,也成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在1997年由法國達(dá)索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東,以一千三百萬美元的風(fēng)險(xiǎn)投資,獲得了高額的回報(bào),創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作,成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的CAD產(chǎn)品。
由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)核(由劍橋提供)以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)。SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示,目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬,涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上,每年來自全球4,300所教育機(jī)構(gòu)的近145,000名學(xué)生通過SolidWorks的培訓(xùn)課程。
據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索,與其它3D CAD軟件相比,SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多,這一事實(shí)說明了越來越多的工程師和設(shè)計(jì)者使用SolidWorks三維軟件,越來越多的企業(yè)需要SolidWorks人才。Solidworks軟件功能強(qiáng)大,易于操作,界面人性化,技術(shù)創(chuàng)新,組件繁多是SolidWorks的五大特點(diǎn)。使得SolidWorks三維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維CAD解決方案。SolidWorks在設(shè)計(jì)時(shí)能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌脑O(shè)計(jì)方案,通過方案的篩選,工程師能從中選擇合適的方案,從而在設(shè)計(jì)過程中降低設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場上所見到的三維CAD解決方案中,SolidWorks是設(shè)計(jì)過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng),同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者,乃至整個(gè)機(jī)械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng),由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢,SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新,公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名;從1995年至今,已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國際大獎(jiǎng),其中僅從1999年起,美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎(jiǎng),以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此,SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明,使用它,設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間,產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場表現(xiàn),不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星,也成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在1997年由法國達(dá)索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東,以一千三百萬美元的風(fēng)險(xiǎn)投資,獲得了高額的回報(bào),創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作,成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司,SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的CAD產(chǎn)品。
由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)(由劍橋提供)以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù),SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示,目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬,涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上,每年來自全球4,300所教育機(jī)構(gòu)的近145,000名學(xué)生通過SolidWorks的培訓(xùn)課程。
據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索,與其它3D CAD系統(tǒng)相比,與SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多,這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks,越來越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界用戶每年使用SolidWorks的時(shí)間已達(dá)5500萬小時(shí)。
在美國,包括麻省理工學(xué)院(MIT)、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課,國內(nèi)的一些大學(xué)(教育機(jī)構(gòu))如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)等也在應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行教學(xué)。Solidworks軟件功能強(qiáng)大,組件繁多。 Solidworks有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn),這使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能,而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來說,操作簡單方便、易學(xué)易用。
SolidWorks在現(xiàn)今社會(huì)階段逐漸廣泛應(yīng)用,并且SolidWorks公司對(duì)中國市場重點(diǎn)開發(fā),日后SolidWorks應(yīng)用將會(huì)更加完善,更加普遍。通過前文對(duì)SolidWorks的深入了解后,往后會(huì)對(duì)SolidWorks進(jìn)行個(gè)別應(yīng)用的分析,如建模,裝配,工程圖,力學(xué)分析等。
1.2.3.1 SolidWorks設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
熟悉SolidWorks的工作環(huán)境;了解SolidWorks的命令,掌握在SolidWorks工作環(huán)境中文件的打開、保存、導(dǎo)入等基本操作,掌握三維建模流程。
1.2.3.2 草圖繪制
掌握點(diǎn)、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法;掌握樣條、文字等高級(jí)幾何圖形的繪制方法;理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應(yīng)用幾何約束;熟練應(yīng)用陣列、實(shí)體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具;能綜合應(yīng)用各種草圖繪制實(shí)體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。
1.2.3.3 基準(zhǔn)特征-參考幾何體的創(chuàng)建
清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念;靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)點(diǎn)的方法;靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)軸方法;靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)面的方法;靈活運(yùn)用坐標(biāo)系的建立方法;能根據(jù)建模需要綜合應(yīng)用各種參考幾何體。
1.2.3.4 拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模
靈活運(yùn)用拉伸特征的概念與建立方法;靈活運(yùn)用旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法;掌握掃描特征的概念與建立方法;靈活運(yùn)用放樣特征的概念與建立方法;通過實(shí)踐能夠準(zhǔn)確分析零件的特征,靈活運(yùn)用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應(yīng)用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實(shí)體。
1.2.3.5 工程圖設(shè)計(jì)
靈活運(yùn)用用戶自定義工程圖格式文件的方法;靈活運(yùn)用建立標(biāo)準(zhǔn)三視圖,剖視圖,斷面圖,局部圖,輔助視圖等方法;靈活運(yùn)用各種注釋的方法。
1.2.3.6 裝配設(shè)計(jì)
靈活運(yùn)用自底向上的裝配方法;靈活運(yùn)用生成裝配體爆炸圖的方法;靈活運(yùn)用SolidWorks智能裝配技術(shù);靈活運(yùn)用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制,并能夠在裝配體中設(shè)計(jì)子裝配體;靈活運(yùn)用干涉檢查;靈活運(yùn)用自上向下的裝配方法;靈活運(yùn)用在裝配模型工程圖中添加零件序號(hào);靈活運(yùn)用生成裝配體材料明細(xì)表的方法。
1.4各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)
⑴QD80輕型固定式帶輸送機(jī)?QD80輕型固定式帶輸送機(jī)與TDⅡ型
相比,其帶較薄、載荷也較輕,運(yùn)距一般不超過100m,電機(jī)容量不超過22kw.?
⑵DX型鋼繩芯帶式輸它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī),其輸送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩,一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里.?
⑶U形帶式輸送機(jī)它又稱為槽形帶式輸送機(jī),其明顯特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由030~045提高到090使輸送帶成U形.這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓,導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大,從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá)25°.
? ⑷管形帶式輸送機(jī)U形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽,最后形成一個(gè)圓管狀,
即為管形帶式輸送機(jī),因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管,故可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料,
可明顯減輕粉狀物料對(duì)環(huán)境的污染,并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行.?
⑸氣墊式帶輸送機(jī)其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的,而是在空氣膜(氣墊)上運(yùn)行,省去了托輥,用不動(dòng)的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥,運(yùn)動(dòng)部件的減少,總的等效質(zhì)量減少,阻力減小,效率提高,并且運(yùn)行平穩(wěn),可提高帶速.
但一般其運(yùn)送物料的塊度不超過300mm.增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng)壓成槽形外,也可以改變輸送帶本身把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的,
并且?guī)в袡M隔板,一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀,故稱為波狀帶式輸送機(jī),
這種機(jī)型適用于大傾角,傾角在30°以上,最大可達(dá)90°.
? (6)壓帶式帶輸送機(jī)它是用一條輔助帶對(duì)物料施加壓力.這種輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是:輸送物料的最大傾角可達(dá)90°,運(yùn)行速度可達(dá)6m/s,輸送能力不隨傾角的變化而變化,可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送.其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。
? ⑺鋼繩牽引帶式輸送機(jī)它是無際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn),又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。
1.5?帶式輸送機(jī)發(fā)展方向
(1)大型化、提高運(yùn)輸能力
? 為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要,帶式輸送機(jī)的輸送能力要加大,長距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是將來發(fā)展的必要。在今后10?年內(nèi)輸送能力要提高到3000?~10000?t/h,帶速提高至5~8m?/?s,輸送長度對(duì)于可伸縮帶式輸送機(jī)輸送距離要達(dá)到6000m以上,對(duì)于鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)須達(dá)到14000m
以上,單臺(tái)電機(jī)功率要達(dá)到1000~2500kW?以上,輸送帶抗拉強(qiáng)度大于6000N?/mm(鋼繩芯)和3150N?/mm?(整芯)?。
(2)?提高元部件性能和可靠性
?
整體設(shè)備的性能和可靠性主要取決于元部件的性能和可靠性,我國現(xiàn)在的礦用帶式輸送機(jī)的元部件基本上都是各自廠家生產(chǎn),還沒有出現(xiàn)專業(yè)化、大規(guī)模的元部件生產(chǎn)廠家。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性,還要不斷研究新的技術(shù)和開發(fā)新的元部件。
(3)?擴(kuò)大功能,一機(jī)多用帶式輸送機(jī)是一種理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備,并且目前還不能完全發(fā)揮其全部作用??梢詫捷斔蜋C(jī)結(jié)構(gòu)作適當(dāng)修改,采取一定的安全施,就可拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?做到一機(jī)多用,使其發(fā)揮最大經(jīng)
濟(jì)效益。
(4)?開發(fā)專用機(jī)型
? 我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大,在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一
些特殊要求,為了滿足特殊要求,比如水平拐彎、大傾角(>25o)直至
垂直提升等,這些場合常規(guī)的帶式輸送機(jī)是無法勝任的。為了滿足煤礦
的某些特殊要求,應(yīng)開發(fā)特殊型帶式輸送機(jī),如彎曲帶式輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。
第二章 移動(dòng)式帶式輸送機(jī)
2.1帶式輸送機(jī)的工作原理
移動(dòng)式帶式輸送機(jī),其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶,輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu).帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖1-1所示?,它主要包括一下幾個(gè)部分:輸送帶(通常稱為膠帶)?、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、過渡裝置,主驅(qū)動(dòng)裝置等等.? 移動(dòng)式帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
輸送帶有位于輸送帶機(jī)架中間的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)在張緊滾筒以及摩擦力的作用下,電機(jī)帶動(dòng)減速器會(huì)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒帶動(dòng)皮帶組轉(zhuǎn)動(dòng),這樣,物料就是隨著輸送線的移動(dòng)而移動(dòng)。
2.2帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式
2.2.1帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)
移動(dòng)式帶式輸送機(jī),其主要部件是輸送帶,亦稱為膠帶,以及驅(qū)動(dòng)裝置,傳動(dòng)滾筒等等構(gòu)成,輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu).帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖1-1所示?,它主要包括一下幾個(gè)部分:輸送帶(通常稱為膠帶)?、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、過渡裝置,主驅(qū)動(dòng)裝置等等.
2.2.2布置方式
電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),借
助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力,使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式
輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩
種。通用移動(dòng)式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式,即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安
裝在輸送機(jī)長度的某一個(gè)位置處,一般放在中間。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳
動(dòng)滾筒的數(shù)目分,可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對(duì)每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可
分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用,凡是沒有
指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的,
即為單驅(qū)動(dòng)方式,故一般對(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式,“單點(diǎn)”兩字省略。
? 單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡單,在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。
在大運(yùn)量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶式
輸送機(jī)常見典型的布置方式。
2.3運(yùn)行阻力的計(jì)算
輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需
要的張力及由動(dòng)載荷所產(chǎn)生的張力。運(yùn)行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下.?
(1)如下圖所示,運(yùn)行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力
(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力總是為正,但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運(yùn)行時(shí)為正,向下為負(fù)。查2-1表(見通用機(jī)械設(shè)計(jì))可知,
縱向拉伸強(qiáng)度G=1000N/mm;輸送帶每米質(zhì)量23.1kg/m。承載段(或稱為重段)運(yùn)行阻力為下滑力阻力系數(shù)正壓力為:
F=正壓力X阻力系數(shù)+下滑里;
因?yàn)檎龎毫?Qn,Qx,QzXGLXCosB.
下滑力=Qn/QzXGLXsinB,所以FL=(Qn,Qx,Qz)LX+COSB+Qn/QzXsinB在這個(gè)公式中,其中:
Qn代表物流每米質(zhì)量,單位,KG/M
Qz代表輸送帶每米質(zhì)量,單位?KG/M
GL代表承載段托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分,單位KG
當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),下滑力是正;向上運(yùn)行時(shí),下滑力是負(fù)。同樣,
輸送帶回空段阻力為:
F=Qn/QzXLGXcosB+QnXLXsinB式中
LG代表回空段托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分
Qn代表回空段托輥組間距
當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),回空段是向下運(yùn)行的,此時(shí),回空段向下滑力為負(fù);
反之,回空段的下滑力為正。? 同時(shí)選出托輥間距LG=1.2M,Qn=3M.
第三章 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1帶速和槽角的確定
按給定的工作條件,帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為:
Q=3.6AvyCY,其中式中:
Q=輸送量,單位為t/h;
V=帶速,單位為m/s;
Y=物流密度;
帶速選擇原則:
(1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí),應(yīng)選擇較高的帶速。
(2)較長的水平輸送機(jī),應(yīng)選擇較高的帶速;輸送機(jī)傾角愈大,輸送距離愈短,則帶速應(yīng)愈低。
? (3)物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的,或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的,宜選用較低帶速。
? (4)一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí),帶速可取0.8m/s~1m/s;或根
據(jù)物料特性和工藝要求決定。
? (5)人工配料稱重時(shí),帶速不應(yīng)大于1.25m/s。
? (6)采用犁式卸料器時(shí),帶速不宜超過2.0m/s。
? (7)采用卸料車時(shí),帶速一般不宜超過2.5m/s;當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí),允許帶速為3.15m/s。
? (8)有計(jì)量秤時(shí),帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。
?
(9)輸送成品物件時(shí),帶速一般小于1.25m/s。
? 帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān).
當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí),傾角大,帶速應(yīng)低;下運(yùn)時(shí),帶速更應(yīng)低;水平
運(yùn)輸時(shí),可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類型,當(dāng)
采用犁式卸料車時(shí),帶速不宜超過3.15m/s.?? 考慮山上的工作條件取帶速為2.5?m/s;故所選的槽形物料斷面面積為:
3.2驅(qū)動(dòng)裝置的確定
1)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)首先必須分析原動(dòng)機(jī)功率及各部件大小和連接尺寸,根據(jù)已知條件,首先計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率:
1)各種阻力的計(jì)算
主要阻力Fn:
q=Q/3.6v=1200/(3.6x2.5)=133.3KG/M;
Qn=Jk/Lg=25/1.2=20.8KG/M;
Jk,Lg分別為承載,回程托輥重量。
Q為輸送帶的承載力。
由公式得:
Fn=flg[Qn+Qz+(2Qn+Q)cosB)]=0.012X100X9.81X[20.8+6.7+(2X23.1X133.3)cosB]=2436.8N;
F-摩擦系數(shù),該皮帶機(jī)在多塵、低溫、高速帶下運(yùn)行使用,查表選取摩擦系數(shù)F=0.012;
Qn-承載或回程分支每米輸送帶質(zhì)量,查表可得Qn=23.1kg/m;
2) 主要特種阻力:
由公式:Fs=Fs1+Fs2,根據(jù)實(shí)際情況可知:Fs1=0;
Fs1托輥前傾的阻力,當(dāng)托輥有阻力時(shí),F(xiàn)s1的值需要計(jì)算,當(dāng)托輥無前傾時(shí),F(xiàn)s1=0;
Fs2為輸送物料與輸送帶擋料板之間的阻力。由公式可知:
L=SXVXK=0.2956X2.5X1=0.739M2.
L=輸送能力;
S=輸送帶上面物料的截面積,查表得S=0.2956M2;
K=傾斜系數(shù),查表得:K=1;
3) 附加各種阻力
由公式得:Fe2=Fn1+Fn2;Fn1=0;
Fn1為卸料器阻力,本機(jī)無卸料器,所以Fn1為0;
Fn2為輸送帶清掃器摩擦阻力;
由公式得:Fr=Apaμ=0.012x10x10x0.5=600N;
A—清掃器接觸面積,頭部有一個(gè)清掃器,A=0.01×1.4=0.012m2
P—輸送帶清掃器與輸送帶之間壓力,查表選P=10×104
Paμ—輸送帶清掃器與輸送帶之間摩擦系數(shù),查表取μ3=0.5?
則Fn2=n3Fr=1×600=600N;?
3.3最小張力點(diǎn)的設(shè)計(jì)計(jì)算
由上式計(jì)算可知,因空回段運(yùn)行阻力為負(fù)值,所以最小張力點(diǎn)
是下圖中的3點(diǎn)。
(1)由懸垂度條件確定4點(diǎn)的張力由式 S1min=5(q1+q2)gl2cosB=9.07KN;
(2)由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力,如下圖所示:
?
S3=S1/Cf=8.638KN;
S2=S3 F2,3=10.979KN;
S1=S2-F1-2=10.818KN;
S5=S4+F2=42.56KN;
3.4電機(jī)的選擇與計(jì)算
電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定,一般情況下電動(dòng)機(jī)的
轉(zhuǎn)速不低于500r/min,因?yàn)楣β室欢〞r(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低,其尺寸愈大,
價(jià)格愈貴,而效率較低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高,則極對(duì)數(shù)少,尺寸和重量小,
價(jià)格也低。本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采擬采用Y2-355M1-6型電動(dòng)機(jī),該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大,性能良好,可以滿足要求。
根據(jù)公式:
N==4(KW)
G-移動(dòng)帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)能力,1000kg/h
W-切割1kg物料耗用能量,其值與孔眼直徑有關(guān),d小則w大,當(dāng)d=3mm,
取w=0.0030kw.h/kg。
-傳動(dòng)效率,取0.75
所以根據(jù)N=4kw,n=1500r/min,查B1表10-4-1選用Y112M-4,再查B1表10-4-2得Y2-355M1-6電機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖4-1 Y2-355M1-6電動(dòng)機(jī)的外觀圖
3.5減速器的選擇與計(jì)算
本次設(shè)計(jì)選用DBY?250-12.5型二級(jí)硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,
傳動(dòng)比為12.5? 第一級(jí)為螺旋齒輪、第二級(jí)為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動(dòng),其展開簡圖如下:
?
圖4-1?減速器示意圖電動(dòng)機(jī)和I軸之間,III軸和傳動(dòng)滾筒之間用的都是聯(lián)軸器,故傳動(dòng)比都是1。
第四章各主要零件強(qiáng)度的校核計(jì)算
4.1軸承強(qiáng)度的校核
根據(jù)根據(jù)條件,軸承預(yù)計(jì)壽命16×365×8=48720小時(shí);
1、 計(jì)算輸入軸承
(1)已知nⅡ=458.2r/min?兩軸承徑向反力:FR1=FR2=500.2N?;
初先兩軸承為角接觸球軸承7206AC型。
根據(jù)課本P265(11-12)得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N?;
(2)∵FS1+Fa=FS2;Fa=0?故任意取一端為壓緊端,現(xiàn)取1端為壓緊端
FA1=FS1=315.1N?FA2=FS2=315.1N;
(4)計(jì)算當(dāng)量載荷
P1、P2根據(jù)課本P263表(11-9)取f?P=1.5;根據(jù)課本P262(11-6)式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N;?
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N;?
(5)軸承壽命計(jì)算
∵P1=P2故取P=750.3N;?
∵角接觸球軸承 ε=3?;
4.2 槽鋼強(qiáng)度的校核
根據(jù)槽鋼承載力計(jì)算公式: M=Pac/L(M:彎矩,P集中力,a集中力距支座距離,c集中力距另一支座距離,L跨度,L=a+c);
(僅用于矩形截面);
f=M/W≤材料的許用應(yīng)力(彈性抗拉強(qiáng)度/安全系數(shù))。
M=Pac/L=11960xL,本次設(shè)計(jì)初定L為1000mm;
則M=13456N.M;
,初定槽鋼為80x40x3的槽鋼和40x40x3,計(jì)算W得出
;
折算后位12Mpa;
查的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235A的抗拉強(qiáng)度為375~500Mpa,由于12Mpa遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于375Mpa,所以初定槽鋼40x40x3和80x40x3的槽鋼滿足要求。
由計(jì)算得出可以使用80x400x3的槽鋼和40x40x3的槽鋼,初定設(shè)計(jì)計(jì)算得出槽鋼總體架尺寸為7000mmx1310mm。
4.3聯(lián)軸器的強(qiáng)度校核
本輸送線使用的為GB5014-1985?HL5彈性柱銷聯(lián)軸器,其主要參數(shù)
參見機(jī)械工業(yè)出版社出版的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第4卷第41篇第5章第41-116頁,主要性能參數(shù)如下:許用轉(zhuǎn)矩2000N.m?許用轉(zhuǎn)速3500r/min;?而我們聯(lián)軸器與電機(jī)主軸相聯(lián),電機(jī)為YB225S-8,轉(zhuǎn)速只有710?r/min。單級(jí)補(bǔ)償器的工作扭矩為1000?N.m? 對(duì)于聯(lián)軸器的強(qiáng)度可以計(jì)算尼龍柱銷的抗剪強(qiáng)度,尼龍材料的許用切應(yīng)力:τ=110Kgf/cm2。?那么根據(jù)φ30柱銷的許用剪切強(qiáng)度可計(jì)算出其許用剪切力為F=S柱XτXn? =1.52X3.14X110X8=6217.2Kgf?其中:S柱為柱銷截面積;τ為許用切應(yīng)力;n為柱銷個(gè)數(shù)單極補(bǔ)償裝置需要傳遞的力為4000?Kgf.,所以聯(lián)軸器的強(qiáng)度符合要求;
??
?第五章移動(dòng)式帶式輸送機(jī)的三維建模
5.1底部機(jī)架的三維建模
5.2驅(qū)動(dòng)裝置的三維建模
5.3輪子的三維建模
5.4移動(dòng)帶式輸送機(jī)的三維建模
第六章.三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié)
通過此次設(shè)計(jì),又一次提升了運(yùn)用三維軟件的水平,并吸收了不少經(jīng)驗(yàn),總結(jié)為一下幾點(diǎn)。
(1) 有零件圖紙作圖與空想設(shè)計(jì)作圖不同,零件尺寸已經(jīng)給出,作圖時(shí)先不考慮尺寸是否真的合適,根據(jù)尺寸作出零件的三維圖,但到裝配時(shí)必須要考慮尺寸是否合適,由于AutoCAD圖紙效果不好,導(dǎo)致尺寸會(huì)有出錯(cuò),甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸,所以,此時(shí)必須通過配合后在衡量尺寸,再進(jìn)行修改,直到滿足配合要求。
(2) 工具集的確方便了作圖,通過選擇零件類型,輸入數(shù)據(jù),就能生成出標(biāo)準(zhǔn)零件,但有時(shí)需要用到的零件在工具集上也未必能找到,所以此時(shí)要隨機(jī)應(yīng)變,運(yùn)用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。
(3) 作三維圖時(shí)要靈活變通,解決問題的方法總比問題多,當(dāng)一種方法不能正常作圖時(shí),試試另一種方法,這不但能完成零件制作,同時(shí)也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路,和打破規(guī)矩的新想法。
(4) 規(guī)則的零件,要學(xué)會(huì)使用一些能夠節(jié)省時(shí)間的命令,如鏡向,陣列等,“能省則省”。
(5) 關(guān)于裝配,曾經(jīng)帶給我很大的阻礙,花了很多時(shí)間才弄清原因所在。在一可活動(dòng)子裝配體上,即使活動(dòng)范圍會(huì)產(chǎn)生干涉,也不能對(duì)其設(shè)定活動(dòng)范圍,如高級(jí)配合里的距離范圍,和角度范圍,即使在該活動(dòng)范圍并不影響父配體,也不可設(shè)定。因?yàn)橐坏┰O(shè)定范圍后,在父裝配體上會(huì)將子裝配體視為完全定義的模型,這樣會(huì)對(duì)子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾,將不能完成裝配。
看懂圖是作圖的首要任務(wù),看圖就是了解零件的工具,沒有工具則無法制出 零件,所以畫圖不能急于下筆,想透了零件的結(jié)構(gòu),想透圖中的虛實(shí)線,這才是高效作圖的重中之重。
進(jìn)行零件建模前,一般應(yīng)進(jìn)行深入的特征分析,搞清零件是由那幾個(gè)特征組成,明確各個(gè)特征的形狀,他們之間的相對(duì)位置和表面連接關(guān)系,然后按照特征的主次關(guān)系,按一定的順序進(jìn)行建模。一個(gè)復(fù)雜的零件,可能是許多個(gè)簡單特征經(jīng)過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時(shí),特征的生成順序十分重要,不同的建模過程雖然可以構(gòu)造出同樣的實(shí)體零件,但其造型過程及實(shí)體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實(shí)體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實(shí)體模型的應(yīng)用。
尤其在二維圖紙上,我們能看到的只是零件的平面圖,而內(nèi)部特征則以虛線給予表示,另外還有零件的相貫線,這表示了各個(gè)特征相交時(shí)出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過程中,必須要選好第一個(gè)草繪平面,這很關(guān)鍵,這個(gè)平面決定了往后建模的所用到的命令,簡單的說,一個(gè)圓柱可以作一個(gè)圓形然后拉伸,也可以作一個(gè)長方體旋轉(zhuǎn),雖然他們的結(jié)果都一樣,但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸,那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。
由于此設(shè)計(jì)的零件都是比較規(guī)則的零件,所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉(zhuǎn)命令,而且很多零件都是擁有對(duì)稱關(guān)系,所以為了節(jié)省時(shí)間,提高效率,經(jīng)常會(huì)用到鏡向特征命令。
一張完整的工程圖應(yīng)具備以下4方面的內(nèi)容。
(1) 一組視圖:用一組視圖(其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖)正確、完整、清晰地表達(dá)零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀。
(2) 尺寸:確定零件各部分形狀的大小和位置
(3) 技術(shù)要求:表明零件在制造和檢驗(yàn)是應(yīng)達(dá)到的