靠模凸轮轴磨床的传动机构设计【含22张CAD图纸、说明书】
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毕 业 设 计(论 文)外 文 参 考 资 料 及 译 文题 目 矿山皮带输送机的运动阻力 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 年 2 月 25 日- 13 -Acta Montanistica Slovaca Rocnik 6 (2001), 2, 150-157矿山皮带输送机的运动阻力Jerzy Antoniak摘 要 西里西亚技术大学(Antoniak,Lutynski,1999年)的研究人员在矿山带式输送机方面的测量已开展多年。测试涵盖皮带输送机的相当长和高容量的特点,输送路线的复杂配置,并配备不同类型的包括或者不包括软启动的驾驶系统。测试的目标之一是确定的主要阻碍运动的力的数量,结果已经在本文得出。关键词 矿山,主要运动阻力,皮带输送机,实地测量。降低皮带运送机的阻力的趋势在标准DIN22101描述的情况下大量的皮带输送机试验使用的基本方法所得到的实地测量的结果可以获得运动的主要阻力计算精度高的结论,主要系数阻力f的运动已被正确的选择。运动的主要阻力包括:托辊旋转阻力,压痕滚动阻力,散状物料的弯曲阻力和皮带弯曲阻力。主要阻力f主要是克服各运动部分重力之和 ,因此输送带阻力可以表示为 (N) -所有运动物体的质量,kg -重力加速度,通常取标准值,但是在地下开采中。其中集中输送机阻力(N)包括输送带弯曲阻力,托辊的旋转阻力,清扫刷的阻力。集中阻力系数可以表示为:把结合起来(N)考虑到额外的阻力,比如克服物品在输送带运动方向运动过程中杂乱的顺序阻力(N),在提升或下降物料过程中变化阻力(N),得到运动过程中总的运动阻力,以此来确定驱动电机。给定功率用来克服阻力皮带输送机(皮带运动水平长度大约1.5Km)的运动功耗图百分比,如图11-压痕滚动阻力,2-散装物料弯曲阻力,3-输送带的弯曲阻力,4-从动轮轴承阻力,5-二次阻力,6-额外阻力图1:输送电力消耗剖面图 最近传送带的驱动器的功耗减少的问题得到了大量的关注。 变频控制驱动器的应用,和可以弯曲和减小滚动阻力的特殊的惰性轴套的引进,以及通过降低滚动轴承的阻力的合成材料制成的特殊盖层的实用达到了这个目的。固特异公司利用在轮胎的选择材料的过程中取得的经验,发现了这里一个应用程序。 图2展现的是驱动器的功耗减少结果。为了减少长的地下皮带输送机驱动装置的功率要求,在顶部倾斜的角度是有限的。为了让皮带正常运行他的角度一般是1.5至2.5。从输送的实地测量(Soltysik, 1999),似乎惰性零件减少了63.62%导致了功率要求的降低,如图3所示。 详细计算表明,在一个空输送的情况下,顶端链侧推进排列运动的阻力可以用Vierling 教授(Antoniak, 1992)的公式得到很高的计算精度。上一组测得的阻力总额约2.12牛和计算是2.23牛,而在输送机装载约40的标称负载能力的情况下测量的抵抗运动约5.63牛,并计算出的阻力达6.67牛,增加计算阻力测量达17 。图2 皮带输送机皮带利用低滚动阻力的材料(散装物料的皮带输送机)的电力消耗 图3 输送的实地测量(Soltysik, 1999)输送带的实地测试 Pioma矿山机械厂对输送带类型Gwarek1000进行的输送路线复杂的配置(一直是运作中的煤矿标准作业参数之一)测量和测试目的的是承认并确定其静态和动态特性特点。测试的开展,使我们能够评估这个皮带输送机的运作,并得出一般性的结论,从而得到在其他煤矿经营和在不同坡度倾斜的道路安装。 在本文中,唯一的一个输送带抵抗运动分析结果已得出。长皮带输送机类型Gwarek1000特点是由它的路线复杂的配置,安装的倾斜程度和900米平行交叉水平测试得出的。 测试和列表的基础上,详细的几何和皮带输送机的运行参数已经确定。传送带的水平长度达939.4米。测量长度353.3米,倾角14度,曲率半径85米,圆心角15度。 Gwarek 1000型号的输送带测试包括以下几大部分:NPZ-1000型双鼓中间传输驱动器 ,随着皮带张紧设施的ZNH-1200型皮带存储,放电站,带偏转设施,一个转折站,充电设施,输送机的结构与电驱动绞车单位的一个层循环利用三辊托辊套,辊托辊和两个底部设置以及宽1000毫米,联合股份公司的FTT的Stomil Wolbrom输送带。 该驱动器是一个中间双滚筒传输驱动器。传送带包角是210度,主动轮配备有ZRHT-5驱动器的盘式制动器 ,可提供乳剂,每个制动器可以提供3400 Nm的制动力矩。 每一个主动轮由一个双速电机驱动。型号是SGS 315M-12/4可提供45/135千瓦功率,需要1000伏电压驱动。电机通过SP-100 弹性联轴器 和齿轮连接,它是由Pioma矿山机械厂制作,设计最大离心力100牛,在驱动器中由涡轮蜗杆机构传动。 输送带输送过程中对计算有用的主要阻力技术数据列于表1表1 Gwarek1000皮带输送机的技术数据规范单位值输送机长度m1297.2皮带长度m2626预紧力N11000带式GTP1250/3单位质量kg/m24,5一个正常的滚筒旋转部件质量:顶部惰底托kg 108x380 - 4.6 108x530 - 6.5一个钢筋滚筒旋转部件质量:顶级自由底托kg 108x380 - 6.88 108x530 - 8.42总质量的旋转托辊部分:顶部惰MKG 底托MKDkg261x4.6+2322x6.88 =1 7176692x6.5+38x8.42 = 4818 皮带速度运行时:在第一档速度 第二档速度m/s 1.082 - - 3.246从波形图:电动机M1和M2的电源0101 电源0102 kW-M1 = 29.65M2 = 26.1M1 = 74.5M2 = 69.4-符合DIN22101ACC长度系数-1.0765输送机水平长度m921.57斜坡长度m371.13输送的纵向倾斜角度14 托辊套轧辊的提前角:顶部惰 底托辊套2120托辊的倾斜角度:顶部的托辊 底托辊861 35 365 13Troughing系数-0.35对托辊皮带摩擦系数-0.4 托辊组的间距:顶部托辊套 底托辊套m从 1 到 1.73 和 6空带的附加系数-1,3用于测试带式输送机的系统测量开展的皮带输送机测试时,仪器纳入图所示(图4)已被用来测量系统。整个测量系统由两部分组成:- 安装在地下的测量系统,旨在衡量和存储任何模拟信号,- 实验室条件下,从表面上测量的数据处理系统。 读内存MS2的数据记录器上的表面或地下(在特殊情况下)的地方。它是透过系列连接记录通过接口交界处的一台电脑型PC。测量读出正确的格式,使他们有更详细的处理和统计分析,分析方案的帮助适用。测量仪器控制下的测试输送带的运作与单位一起,构成了测量位置。进行各种测量,以确定这些测量位置的位置。 1 - 电流互感器,2 - 模拟转换器电量同级类型(由阅读器产生),3 - 数字录像机的MS2型(由德国生产)图4 计划测量系统 根据所采取的测量,安排适当的传感器和内置的传送带。由传感器发出的信号进行记录。已提交的测量系统和传感元素记录驱动滚筒的输送力,压力,圆周速度,皮带速度和电量转换器(功率,电压和电流)下测试的如图 5。图5:测量传感器位置和测量系统 在测试的皮带输送机运动的主要阻力系数的值的计算 从表1和的波形0101号(图6)使用带的额定转速数据=3.2467米/秒,带运动张力11000牛,以及从0102号的波形数据的减少速度=1.082米/秒和带所受拉力11000牛进行传送带在运动的主要阻力分析(见DIN22101)与f的关系,计算出阻力值。表2和3中包含了计算结果。 托辊推动布置产生的附加阻力已经可以使用测量结果(Soltysik,1999年)和vierling教授(Antoniak,1992年)开发的公式计算得出。从Vierling教授观点看,托辊的阻力是由下面关系决定的: 顶部三托辊 底部两托辊 C-槽系数(假设为c= 0.35), -一对托辊带的摩擦系数(假设为= 0.4), -棍的转动(约551)和内径产生的阻力和因收到污染造成的阻力考虑在内的额外系数(假设为1.3), -顶部和底部托辊的提前角,输送和底部纵向倾斜角, -顶部和底部托辊套间距,m, -具体皮带质量和运行距离, -重力加速度,9.81.在输送的测试中,侧辊倾斜位置组装,它有可能一点的问题采取设定一个托辊的阻力,将它应用到所有的托辊套。这是用来进行计算。计算倾斜滚筒托辊产生的阻力已列于表2。 图6 两个调速电机的皮带输送机皮带张力,0101没有提到启动 表2 通过前进定位在顶部和底部的托辊套辊产生计算的附加阻力 规格值 底部横向附加阻力2600底部倾向附加阻力1016顶端水平附加阻力1411顶端倾向附加阻力562共有额外阻力5600千瓦功率所对应额外阻力19.13已提交的两个不同的皮带驱动电机功率速度运动的主要阻力系数f的计算表3。目的用于波形图0101和0102。 运动在带速3.246 m / s 的主要阻力系数的增加值和在较低的相当于一般速度达1.082米/秒 时阻力系数附加值的趋势问题在世界文献中都有解决。在PiotrkowTrybunalski Pioma采矿机械厂的设计师在输送的情况下,故意增加运动的主要阻力系数f值,以避免电机发电机输送完全加载运行的煤矿材料运行时和在制动输送时所产生的问题,特别是那些涉及在皮带上卸料的驱动传送带停止时防止发生弹出。 顶部链的运动的主要阻力增加源于:内径为108毫米的托辊辊,槽角35, 更高的皮带速度, 带宽度1000毫米 ,所有侧辊倾斜。底部主要增长的阻力源于: 两辊槽角13度,更大的辊托辊套间距,所有滚筒倾斜, 通过在凸弧的皮带张力较高, 输送机结构上的悬挂绳索。 表3 决定Gwarek1000输送运动能耗 的主要阻力系数从驱动电机功率的运行速度计算系数f下降速度假设 循环中的带有41.2米因此最终 已选定的皮带预紧运作经验的基础上,使皮带在预紧低,压力约11000 N.提供较正确的皮带输送全长凹陷的最佳条件下操作。传送带的速度增加,约提高到574r/min时托辊的转动带动需要同样的时间,因此上述的上限(5501/min),是辊托轴承允许的使用寿命。Gwarek1000 皮带运输机的运动阻力主要阻力系数已经从空载中计算出来,这些阻力关系如下: 输送机的质量() 下降可能决定产品.假设有效长度的价值通过空运行计算。从上面的,这是显而易见的,从一个空运行速度超支的持续时间,运动的主要阻力系数计算是由从负载运行的功耗计算高出几百分之几。这种一致性是在技术方面令人满意。分析期间获得的测量结果和波形图中的结果时,我们可能尝试去计算底部带式输送机Gwarek1000 型的钢绞线运动的主要阻力系数 。在皮带张紧设施领域上的一个转折点滚筒皮带张力的测量数量构成为计算依据。上斜段的输送,重力是皮带张力的一个增加值的组成部分。 为进一步计算的目的,它已被认为cos=1,因此,考虑到定位在底部钢绞线达辊托产生的额外的前进阻力,N和N,总共3616N,公式中底钢绞线运动的主要阻力有以下形式: 从波形看0102的值是5000N。从相同的波形可以显而易见的带公式得出N。从托辊辊的内径,增加皮带的速度,更大的底辊托辊套的间距,增加倾角关系的底托辊在整个输送机的长度,以及从凸弧的运动阻力的水平和他们的前进定位。 出现这样一个高价值的一个带底钢绞线的运动的主要阻力系数。底的皮带钢绞线运动的阻力系数的数值计算已使用另一个方法,目的是验证所获得的结果的正确性,在运动的一个转折点滑轮的皮带张力进行测量差异。记录在已扣除记录的稳定运行输送皮带张力的静止的正常的速度=3.246米/秒的传送带皮带。下面是从波形中获得0103号: 因此虽然在皮带张紧装置的气缸压力增加(较高的皮带预紧)和皮带速度可以得到这个系数=3.246米/秒的数据,从获得类似的计算过程波形(0114号)=18000,全部=0.0391。所以,可以预测在底带增加约10的预紧安全力时钢绞线运动的主要阻力系数的值。用同样的方法,是能够确定的皮带速度 =1.082和正常的皮带预紧带的底钢绞线运动的主要阻力系数的值。从波形数据0102号=12000牛,=0.0228。这个值比整个输送带的接收与利用有源电力输入测量得到驱动器的援助运动的主要阻力系数的值略高。 (0120号)已经确定,这是可以评估空载的顶链运动的主要阻力系数。这个系数的值是计算从关系 代表在额定转速下稳态运动的驱动器上的圆周力。值是0.0382。由测得的功率计算=37360N。=0.0322。 结论目前采矿长正在接受传送带输送的概念,由一个复杂的配置与它的路线,取代了水平和倾斜段道路上运行的用于运输矿材料,证明无论是在业务和经济方面都是有合理性和适合的。然而,他们的需要,设计项目工作,以解决在输送带的运作中涉及的问题。这些传送带带式输送机类型Gwarek1000的测试显示提高了皮带舒适和驱动器的工作。在为期三年的水平传送带运输过程中从900到1000米的矿每天能输送约12500吨。值得注意的是,输送机设计简单,但符合假设的要求。皮带输送机的在正确操作和安装上水平上并在斜坡上测试可以控制的阻力在输送机的设计阶段,阻力的数量,选择适当的增加运动的阻力区,其数量是在这种输送机设计类型案件的很重要的。用不同的方法和计算结果测试的输送决定增加的主要阻力运动在表4中。表4 用不同的方法和计算结果测试的输送决定增加的主要阻力 运动的主要阻力系数值波形序号确定方法整个输送机和皮带速度 1.0820.02230102主动轮的消耗整个输送机和皮带速度 3.2460.03310101主动轮的消耗0.03470116皮带压力底的皮带钢绞线和皮带速度 1.0820.02280102皮带转动滑动力底的皮带钢绞线和皮带速度3.246 0.03640103皮带转动滑动力0.03820120皮带上的力和主动轮消耗为增加皮带张力带的底链和皮带速度 3.246 0.03910114皮带转动滑动力顶部的皮带链和皮带速度3.246 0.03220120皮带上的力和主动轮消耗这些结果证实了由Pioma矿山机械厂控制接受的水平和浸渍输送抵抗运动的原则。由传送带的凸弧产生的运动阻力到一个较小的程度上已被确认。表中包含的主要阻力系数f值由不同的方法确定,正确的计算近似值。f可以在第一时间对输送机的顶部可底部进行评估。F值不同,皮带的速度和寿命也不同。与预期符合的底部股系数f值高于本顶级链和整个输送系数的值。测试看来,这种输送机的设计对输送带使用寿命有利影响,因为运作三年后的皮带磨损(1毫米内),而最低的设计的不利影响托辊生命。正常托辊更换,可以创造更好的输送条件。参考文献ANTONIAK J.: Obliczenia przenonikw tamowych. Skrypt Uczelniany nr 1683, Politechnika lska, Gliwice 1992.ANTONIAK J., LUTYSKI A.: Badania przenonikw tamowych w KWK Czeczott, KWK Piast, KWK Ziemowit, KWK Anna i w KWK Bolesaw miay. Politechnika lska, Gliwice 1994-1999.Belt Conveyors for Bulk Materials. CEMA, Fourth Edition, USA, 1994.Goodyear Suppliers News. Engineering and Mining Journal, July 1999.SOTYSIK L.: Wpyw urzdze agodnego rozruchu na prac grniczych przenonikw tamowych. Rozprawa doktorska, Politechnika lska, Gliwice 1999.
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