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1、机械设计论文：皮带自动流水线输送系统设计摘要 这次毕业设计是皮带自动流水线运输系统的设计。首先对皮带输送机做了简要的概要；分 析的带式输送机选择原则和计算方法； 设计标准和计算选择方法根据给定参数的要求进行 选择设计；验证了选择的传送带的各个主要部件。在带式输送机的设计、制造和应用方面， 与目前的中国和国外先进水平相比还有较大的差距，国内带式输送机的设计制造过程中存在 着很多不足。 本次输送机设计展示了设计的一般过程，对今后的模具选型设计工作具有一 定的参考价值。关键词：输送机；设计；主要部件1 绪论1.1 课题研究背景及意义1.1.1 课题背景 带式输送机是连续运行的运输设备，主要在冶金、采
2、矿、动力、建材等重工业部门和交通运 输部门运输大量散装货物，如矿石、煤、砂等粉、块包装的成品。 带式输送机是煤矿最理 想的高效率连续输送设备，与其他输送设备相比，不仅具有长距离、大输送量、连续输送等 优点，运行可靠，易于实现自动化、集中化控制，特别是对于高产高效矿山，带式输送机已 成为煤炭高效开采机电技术和设备的重要组成部分 特别是近十年来，长距离、大运量、高 速带式输送机的出现，使矿山建设的坑内隧道、矿山地表运输系统及在露天采矿厂、选矿厂 的应用更加普及。中国经济近年来发展迅速，随着国内工业和建筑建设的需求，矿石、煤炭的需求也在不断增 加。 煤、铁矿石等重要能源大部分是海洋运输、港口装卸，作
3、为交通枢纽的港口在能源进 口中占有重要地位。 带式输送机具有运输量大、结构简单、维修方便等优点，已成为以矿 石、煤为主的散装码头主要工艺设备。 利用先进的计算机技术、网络技术、电子技术和自 动控制技术，开发设计可靠、经济的港口带机运输控制系统，具有高度的国家战略意义和经 济效益。1.1.2 课题意义 带式输送机具有运输量大、结构简单、维修方便等优点，已成为以矿石、煤为主的散装码头 主要工艺设备。 带机运输控制系统结合了科学先进的自控技术、计算机技术、网络技术和 电子技术。 对港口带机运输控制系统进行了研究与分析，提高港口作业效率，缩短港口运 输工具停留时间，提高设备使用率，提高绿色能源消费指标
4、，对实现国家战略目标和经济效 益发挥着重要作用。1.2 国内外皮带机输送控制系统的现状 带式输送机运输控制系统主要应用于国内以矿石、煤为主的散装货物码头。 这种散装货码 头在正常生产工作条件下，主要采用中央控制室远程程序自动控制的方式。 作业时的作业 者根据调度计划，在流操作固定流号码方式选择画面上对准备好的作业流号码进行手动输入。 计算机自动进行计算，确认工艺相关设备的状态，在弹出式窗口中提示不符合流动运行的故 障设备，同时发出启动指令参与流动作业的三通挡板和卸货槽，并且码头的装船机、卸船机 和码头的铲斗机 设定各种常用设备的运行步骤后，根据需要以“快速开始”和“快速停止”运 行。 河系统远
5、程调试采用操作程序多、麻烦的远程联锁/解锁手动控制方式。 在系统之前 的准备时期或现场设备的检修时期采用现场设备的无联锁手动控制方式。 与皮带机运输控 制系统联动的大型机械设备，如码头装船机和卸船机、后场铲斗轮装船机，主要采用纯人为 操作或人为操作、计算机辅助控制方式。 目前，国外发达国家港口企业已经很好地结合了 计算机技术、网络技术、自动控制技术，实现了对港口设备的监控和管理1 场地装卸自动 化成为可能，自动控制操作在散装货物装卸过程中得到普遍应用。 利用计算机自控系统实 现监控、控制、调整、散装货物装卸、中转等，在技术使用和管理过程方面已经比较成熟1.3 国内外皮带机输送控制系统的发展方向
6、 皮带机输送控制系统将实现对现场生产实际情况的如实反映。具体表现在以下几方面:（1）体系结构的精简和管控一体化 微处理器技术和现场总线技术的发展使得信息传输和现场设备控制现场下降，在分层结构上 更加简化了控制系统。带机控制过程监视层通过交换机、路由器等连接港区基干网络，将控制系统信息集成到港区 自动化系统管理层。管理员的生产调度指示经由管理和控制服务器直接发送至现场控制层 这改进了生产效率。（2）大型化及网络化 随着港口建设规模的扩大，现场设备数量的增加，监控系统监控设备数量也随之增加，监控 领域范围也随之扩大，计算机网络技术的成熟，构建功能完善、组织结构统一的计算机网络， 实现全面的网络管理
7、，最终实现资源共享。（3）多媒体技术 借用计算机多媒体技术，能够统一分析处理与控制系统有关的所有信息。 例如文本信息、 声音信息、图像信息、图形信息、影像信息等。 计算机多媒体技术处理工程信息，使中央 控制室操作员能够更直观地理解、比较、处理和存储工程信息，从而提高操作效率和易用性。（4）全球化可以随时随地监控远程站点，无需外出。 利用互联网技术的监视技术使系统管理者和控制 室的驾驶员能够通过便携式装置从远程地点实时监视现场的实际生产状况。（5）工业以太网前景 随着以太网在商业领域的快速发展和工业部门性能的不断改善，工业以太网将来很可能构建 一个整体的工业通信网络，将信息管理层、过程监控层和现
8、场控制层有机地结合起来。2 传动系统 选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问 题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设 计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。初步确定输送机布置形式，如图2-1 所示：2.1 计算步骤2.2.1 带宽的确定: 按给定的工作条件,取原煤的堆积角为 20.原煤的堆积密度按900kg/m3;输送机的工作倾角B=0; 带式输送机的最大运输能力计算公式为Q=3.6svp（2.2-1）式中：Q输送量（t/h）；v带速（m/s）；p物料堆积密度（kg/m3）；s在运行的输送带上物料的最大堆积面积
9、,K输送机的倾斜系数 带速选择原则：(1) 输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。(2) 较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈 低。(3) 物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选 用较低带速。(4) 一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/s1m/s ；或根据物料特性和工艺要求决 定。(5) 人工配料称重时，带速不应大于 1.25m/s。(6) 采用犁式卸料器时，带速不宜超过 2.0m/s。(7) 采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s ；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为3.15m/s。(8) 有
10、计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。(9) 输送成品物件时，带速一般小于 1.25m/s。带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关.当输送机向上运输时， 倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速.带速的确定还应考 虑输送机卸料装置类型，当采用犁式卸料车时，带速不宜超过3.15m/s.表 2-1 倾斜系数 k 选用表倾斜系数k倾角() 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20k 1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81输送机的工作倾角=0;查DT0带式输送机选用手册(表2-1)(此后凡
11、未注明均为该书)得k=1按给定的工作条件,取原煤的堆积角为 20;原煤的堆积密度为 900kg/m3;考虑山上的工作条件取带速为1.6m/s;将个参数值代入上式,可得到为保证给顶的运输能力,带上必须具有的的截面积S0.0675m2图2-2槽形托辊的带上物料堆积截面表 2-2 槽形托辊物料断面面积 A槽角入带宽B=500mm 带宽B=650mm 带宽B=800mm 带宽B=1000mm动堆积角p20动堆积角p30动堆积角p20动堆积角p30 动堆积角 p20 动堆积角 p30 动堆积角 p20 动堆积角 p3030 0.0222 0.0266 0.0406 0.0484 0.0638 0.076
12、3 0.1040 0.124035 0.0236 0.0278 0.0433 0.0507 0.0678 0.0798 0.1110 0.129040 0.0247 0.0287 0.0453 0.0523 0.0710 0.0822 0.1160 0.134045 0.0256 0.0293 0.0469 0.0534 0.0736 0.0840 0.1200 0.1360 查表2-2，输送机的承载托辊槽角35,物料的堆积角为20时，带宽为800mm的输送带上允 许物料堆积的横断面积为 0.0678 ，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为 800mm 的输送带能满足要求。经如上计
13、算,确定选用带宽 B=800mm,680S 型煤矿用阻燃输送带。680S 型煤矿用阻燃输送带的技术规格：纵向拉伸强度750N/mm；带厚 8.5mm;输送带质量 9.2Kg/m.2.2.2 输送带宽度的核算 输送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-2）式核算，再查表2-3 （2.2-2）式中 最大粒度， mm。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽 B 500 650 800 1000 1200 1400 粒度 筛分后 100 130 180 250 300 350未筛分 150 200 300 400 500 600计算： 故，输送带宽满足输送要求。2.3 圆周驱动力2.3.1
14、计算公式1）所有长度（包括 L80m）传动滚筒上所需圆周驱动力 为输送机所有阻力之和，可用式（2.3-1）计算： （2.3-1）式中 主要阻力， N ；附加阻力， N； 特种主要阻力， N； 特种附加阻力， N；倾斜阻力， N 。 五种阻力中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定， 由设计者选择。2）对机长大于80m的带式输送机，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算, 不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式：（2.3-2）式中一一与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（2.3-3）计算，或从表查 取（2.3-3）
15、式中一一附加长度，一般在70m到100m之间； 一一系数，不小于 1.02。查DT囹（A）型带式输送机设计手册表3-5既本说明书表2-4表2-4系数CL 80 100 150 200 300 400 500 600C 1.92 1.78 1.58 1.45 1.31 1.25 1.20 1.17L 700 800 900 1000 1500 2000 2500 5000C 1.14 1.12 1.10 1.09 1.06 1.05 1.04 1.032.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力 是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和 可用式（2.3-4）计算： （2.3-4 ）式中 模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加速度；初步选定托辊为DT囹6204/C4，查表27,上托辊间距=1.2m，下托辊间距=3 m,上托辊 槽角35，下托辊槽角0 承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（2.3-5）计算（2.3-5）其中 承载分支每组托辊旋转部分重量， kg；承载分支托辊间距， m；托辊已经选好，知计算： = =
