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畢業(yè)設(shè)計(論文)中單鏈型刮板輸送機(jī)設(shè)計

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畢業(yè)設(shè)計(論文)中單鏈型刮板輸送機(jī)設(shè)計

5 結(jié)構(gòu)設(shè)計1 前言運出礦井的煤和一些其他有用的礦物才有其價值。所以,運輸是煤礦生產(chǎn)當(dāng)中一個非常重要的部分。刮板輸送機(jī)是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié),因此,刮板輸送機(jī)的輸送能力在很大程度上決定了采煤工作的生產(chǎn)能力和效率。由于,礦井運輸是在工作面和巷道中進(jìn)行的,巷道是根據(jù)煤層條件,開采方法的需要,綜合各種不同的要求,在煤層或巖石中開鑿出來的。所以,井下運輸條件的特點是:在有限斷面的巷道內(nèi)運行;線路是水平和傾斜交錯連接的;運輸?shù)呢浧犯魇礁鳂?;裝載點也經(jīng)常變更,一些線路需要經(jīng)常延長或縮短;機(jī)械化采煤連續(xù)工作時間長、效率高;環(huán)境濕度較大,有的工作地點還有沼氣或煤塵。由此可見,作為為采煤工作面和采區(qū)巷道的運輸機(jī)械刮板輸送機(jī)在使用中,要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等各種作用,必須要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行,運行阻力和磨損都很大。但是,在采煤工作面運煤,目前還沒有更好的機(jī)械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究改進(jìn),使它更加完善、耐用。由此可見,刮板輸送機(jī)是煤炭等礦物運輸中必不可少的運輸機(jī)械。然而,我國刮板輸送機(jī)的技術(shù)水平只相當(dāng)于80年代初期的國際水平,落后于國際先進(jìn)水平1015年,與國外相比,我國刮板輸送機(jī)技術(shù)的落后,主要表現(xiàn)在:1. 裝機(jī)功率小,輸送能力低,運輸距離短。2. 我國工作面刮板輸送機(jī)可控驅(qū)動裝置、自動調(diào)鏈裝和工況監(jiān)測系統(tǒng)等均為空白。3耐久性差,可靠性低,事故率高,壽命短。近幾年綜采技術(shù)的發(fā)展速度很快,刮板輸送機(jī)必然隨著技術(shù)的發(fā)展而繼續(xù)發(fā)展,其發(fā)展趨勢是:1. 向大型化發(fā)展。2. 向高耐久性,高可靠性方向發(fā)展。3. 向智能化自動化方向發(fā)展。采用可控驅(qū)動裝置和自動調(diào)鏈裝置及工況監(jiān)測系統(tǒng)等,增設(shè)自動緊鏈和工況監(jiān)測顯示,傳輸及報警系統(tǒng),為雙高工作面進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展創(chuàng)造條件。4. 向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。輸送機(jī)零部件標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)范化,保證加工質(zhì)量和水平。5. 向高適應(yīng)性發(fā)展。適應(yīng)不同工作面的刮板輸送機(jī)將會繼續(xù)發(fā)展。6. 鏈條將普遍采用強(qiáng)化鏈,既有利于降低機(jī)身高度,增大裝煤量,又具有足夠強(qiáng)度。同時,隨著鏈環(huán)強(qiáng)度的不斷提高,單鏈重型刮板輸送機(jī)將得到更多的發(fā)展。7. 長運輸距離。為了減少采區(qū)階段煤柱的損失量,加大工作面的長度,刮板輸送機(jī)的長度也應(yīng)該相應(yīng)的加長。8. 長壽命。由于使用大直徑圓環(huán)鏈,增加了刮板鏈的強(qiáng)度,延長了刮板輸送機(jī)的壽命。然而,我國生產(chǎn)技術(shù)落后,目前設(shè)計生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率小,輸送能力低,運輸距離短,耐久性差,可靠性低,壽命短,而刮板輸送機(jī)是工作面配套設(shè)備的重要組成部分,是煤炭裝運的第一個環(huán)節(jié),在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率,因此,研究制造中國自己的高產(chǎn)高效輸送機(jī)已經(jīng)迫在眉睫。我這個設(shè)計首先綜合比較了各種類型的輸送機(jī),根據(jù)我國自己的實際情況決定選用中單鏈型刮板輸送機(jī)的設(shè)計方案。然后,對中單鏈型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了一個總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。而后,對機(jī)尾、中部槽、過渡槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機(jī)頭傳動裝置等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計,從而完成了中單鏈型刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計。這次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī)為左右兩側(cè)對稱,可以在兩側(cè)壁上安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要。此外,還可以很容易輕松的將機(jī)頭改裝成機(jī)尾,從而適應(yīng)各種特殊環(huán)境的工作。這次設(shè)計的中單鏈型刮板輸送機(jī)的特點是結(jié)構(gòu)簡單、受力均勻、運行平穩(wěn)、摩擦阻力小、溜槽利用率高、彎曲性能好、不易出現(xiàn)堵塞,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。2 方案選定由于刮板輸送機(jī)鏈條在溜槽內(nèi)不同的布置方式,常用的有邊雙鏈、中雙鏈及中單鏈。其特點分別是:a. 邊雙鏈。鏈條和連接環(huán)起向?qū)ё饔?,鏈條位于刮板兩端。其特點是過煤空間大,消耗能量小。其缺點是水平彎曲時鏈條受力不均勻,溜槽磨損較大。b. 中雙鏈。刮板在溜槽內(nèi)起向?qū)ё饔?,兩條鏈條在刮板中間,其間距不小于槽寬的20%,其特點是鏈條受力均勻,溜槽磨損小,水平彎曲性能好,機(jī)頭尺寸較小,單股鏈條斷時處理方便。缺點是過煤空間小,能量消耗大。c. 中單鏈。刮板在溜槽內(nèi)起導(dǎo)向作用,一條鏈條位于刮板中心。其特點是結(jié)構(gòu)簡單,彎曲性能好,鏈條受力均勻,溜槽磨損小。其缺點是過煤空間小,機(jī)頭尺寸較大,能量消耗較大。綜上,中單鏈刮板輸送機(jī)的特點是結(jié)構(gòu)簡單,事故少,受力均勻,運行平穩(wěn),摩擦阻力小,溜槽利用率高和彎曲性能好,在輸送機(jī)上不易出現(xiàn)堵塞。缺點是預(yù)張力較大。中單鏈可彎曲刮板輸送機(jī)系列適用于厚度在0.8米以上,傾角在 15之間的緩傾斜工作面,也可用于順槽及煤巷掘進(jìn)面。本機(jī)主要適用于緩傾斜中厚煤層長壁式經(jīng)濟(jì)綜采或高檔普采的回采工作面,在放頂煤回采工作面應(yīng)用也越來越多,可與采煤機(jī)、液壓支架等設(shè)備配套,以實現(xiàn)回采工作面的落煤、裝煤、運煤、支護(hù)和工作面的連續(xù)作業(yè)等。又考慮到所設(shè)計的刮板輸送機(jī)的運輸功率比較小和上述各種鏈型的特點,選用中單鏈型刮板輸送機(jī)。目前,刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾部采用螺栓連接,而連接螺栓強(qiáng)度不足,容易斷裂,可靠性不高,為此,本次設(shè)計機(jī)頭、機(jī)尾部采用焊接板式,這樣可以減少螺栓連接不但可以提高可靠性,而且可以減少孔和螺紋的加工而減少工序,降低成本。另外,考慮設(shè)計的輸送機(jī)運輸量較低,功率比較小,因此,即使重載啟動需要的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會太大,電動機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求,這樣可以不使用液力耦合器,不但可以減小機(jī)頭的體積和重量,也省掉了向工作面輸送工作液等過程,減少了材料損耗,不會存在因密封漏油而失效的問題,從而降低成本,提高經(jīng)濟(jì)性。刮板鏈的強(qiáng)度問題一直是困擾國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的大問題。由于磨損、疲勞、自身質(zhì)量差、銹蝕等原因,使新鏈條在使用3個月后斷鏈?zhǔn)鹿实脑龆唷榇?,鏈條將采用圓環(huán)鏈,既有利于降低機(jī)身高度,增大裝煤量,又具有足夠強(qiáng)度。國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的聯(lián)接螺栓可靠性普遍較差,機(jī)頭、機(jī)尾推移部上的聯(lián)接螺栓經(jīng)常出現(xiàn)拉斷現(xiàn)象,造成推移困難,鏟煤板和刮板上的螺栓經(jīng)常出現(xiàn)松動、脫落,造成零件丟失,影響鏟煤和運煤效果,使中部頭強(qiáng)度不足。因此,中部槽采用整體鑄造和軋制,盡量減少螺栓聯(lián)接,為了減少空載功率消耗,中部槽采用封底結(jié)構(gòu)取消鏟、擋板的聯(lián)接螺栓,提高工作可靠性。3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計計算3.1 任務(wù)書要求:設(shè)計長度:L=40m,運輸能力:Q=30t/h,鏈速:V=0.63m/s。3.2 運輸能力按連續(xù)運行的計算公式,其運輸能力為 (3-1)式中運行物料的斷面積F,與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)。中部槽運行物料斷面的上界限呈曲線形,形狀與物料的性質(zhì)、塊度情況有關(guān),需經(jīng)實測確定,通常按等腰三角形計算,其底角取物料的堆積角,一般取2030計,按物料性質(zhì)、塊度情況選定。F按中部槽的尺寸由幾何關(guān)系求得。由于刮板鏈占據(jù)一定空間,實際面積比F小一些,計算時要乘以小于1的裝滿系數(shù)。故運輸能力按下式計算 (3-2)式中 刮板輸送機(jī)的運輸能力,t/h;中部槽物料運行時的斷面積,;裝滿系數(shù);物料的散碎密度,;刮板鏈速,。由任務(wù)書知=0.63m/s,刮板輸送機(jī)的運輸能力Q=30t/h;裝滿系數(shù)取0.9,物料的散碎密度取900。由式(3-2)可得根據(jù)所選鏈型,查刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列,得中部槽尺寸:1200280125。3.3 運行阻力刮板輸送機(jī)運行阻力按直線段和曲線段分別計算。3.3.1 直線段的運行阻力沿傾斜運行的刮板輸送機(jī)的重段直線段。運行時除了要克服煤和刮板鏈的運行阻力,還要克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計為總運行阻力。作為牽引構(gòu)件的刮板鏈,在重段直線段運行的總阻力為 (3-3)刮板鏈在空段直線段的運行總阻力為 (3-4)式中 重段直線段的總阻力,N;空段直線段的總阻力,N;中部槽單位長度上的裝煤量,;刮板鏈單位長度的質(zhì)量,;刮板輸送機(jī)的長度,m;煤在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù);刮板鏈在槽內(nèi)運行的阻力系數(shù);重力加速度,;傾斜角度?!?”“-”號的選取,該段向上運行時取“+”,向下取“-”。阻力系數(shù)的數(shù)值,與煤的性質(zhì)、刮板鏈型式、腫部槽型式、安裝條件等許多條件有關(guān)。準(zhǔn)確值需由實驗得到,通常計算時,單鏈w取0.40.6,w1=0.30.4。當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時,如圖3-1。在彎曲段,刮板鏈沿槽幫滑行,相當(dāng)于牽引鏈繞固定的圓弧導(dǎo)向體。這種情況下應(yīng)按式(附-1)式(附-2)另計彎曲段的附加阻力。工作面用可彎曲刮板輸送機(jī)是在這種情況下運行。彎曲段的中心角可由幾何關(guān)系求出。圖3-1 機(jī)身彎曲段及其幾何關(guān)系如圖圖3-1所示,圖a為在工作面內(nèi)彎曲段的相關(guān)尺寸;圖b為刮板鏈的運行系統(tǒng);圖c為彎曲段中線的幾何關(guān)系。由圖d得 (3-5) (3-6)由圖c的得 (3-7) (3-8)由得 (3-9) (3-10)式中 相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角;標(biāo)準(zhǔn)中部槽長,m;R彎曲段的半徑,m;機(jī)身推移距離,m;彎曲段全長,m;彎曲段中心角??斩魏椭囟蝺蓚€彎曲段的附加阻力,由式(附-2)得 (3-11) (3-12)式中 空段彎曲段的附加阻力;重段彎曲段的附加阻力;、圖圖3-1b中各點的張力;刮板鏈與槽幫間的摩擦系數(shù),可取為0.4;自然對數(shù)的底。由于按理論推導(dǎo)的公式計算麻煩,而且實際情況多變,所以經(jīng)常按直線段阻力的10%記為彎曲段的附加阻力。即 (3-13)中部槽單位長度的裝煤量取w=0.5,w1=0.35,查圓環(huán)鏈表得,L=40m,根據(jù)具體使用情況,取,由式(3-3)、(3-4)計算得。估算彎曲段的附加阻力為則直線段的運行總阻力3.3.2 繞經(jīng)曲線段的阻力鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力,由以下三部分組成:a. 在鏈條與鏈輪的相遇點,當(dāng)它由直線變成彎曲時,因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力;b. 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力;c. 在鏈條饒出鏈輪的分離點,當(dāng)它由彎變成直時,因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力。如圖3-2示,設(shè)鏈條的張力,在與鏈輪的相遇點為;與鏈輪的分離點為。在相遇點由直變彎繞進(jìn)鏈輪時,鏈軸上的摩擦阻力為 (3-14)式中 相遇點鏈軸上的摩擦阻力,N鏈條在相遇點的張力,N鏈軸的摩擦系數(shù)。圖3-2 鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力 把這個作用于鏈軸上的摩擦力,變位到鏈輪的節(jié)圓周上,即為鏈條轉(zhuǎn)折彎曲的摩擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力。按作功相等的條件得 (3-15)將以公式(1-17)代入,整理得 (3-16)式中 鏈條由直變彎的阻力,N;鏈軸直徑,mm;鏈輪直徑,mm;鏈條繞進(jìn)鏈輪時,相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)折的角度。同理可得,在分離點鏈條由彎變直,因鏈軸上的摩擦給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力為 (3-17)式中: 鏈條由彎變直的阻力,N;鏈條在分離點的張力,N。鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,當(dāng)鏈條的饒進(jìn)和繞出兩股平行時 (3-18)式中 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,N;鏈輪轉(zhuǎn)軸的摩擦系數(shù)。把作用于鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,變位到鏈輪節(jié)圓周上,即為轉(zhuǎn)軸上的摩擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)的阻力。按力矩相等的條件得 (3-19)將以公式(3-18)代入,整理得 (3-20)式中 鏈輪軸上的摩擦阻力,N;鏈輪轉(zhuǎn)軸的直徑,mm。由上分析得到,鏈條饒經(jīng)鏈輪的阻力為 (3-21)令 (3-22)則 (3-23)由于公式計算復(fù)雜,使用中經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗按直線段的運行總阻力的10%記為繞經(jīng)曲線段的阻力,即 (3-24)則饒經(jīng)曲線段的阻力為則刮板輸送機(jī)運行總靜負(fù)荷為3.3.3 牽引鏈的動負(fù)荷鏈嚙合傳動,是驅(qū)動鏈輪通過輪齒與鏈節(jié)的嚙合,將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩,變成直線牽引力給牽引鏈。鏈條是由許多剛性鏈節(jié)組成,繞經(jīng)鏈輪時呈多邊形圍繞,鏈條是間歇地隨相遇點輪齒運動。當(dāng)鏈輪作等速圓周運動時,鏈條是變速直線運動,并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個鏈節(jié)所對應(yīng)的中心角為周期。這種運動特性,可由下述分析看出。把鏈條當(dāng)作剛體,設(shè)鏈輪節(jié)圓的半徑為R,鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度為,如圖圖3-3a所示,為相遇點輪齒的圓周速度與水平線的夾角,為鏈條水平運動的瞬時速度,可以看出, (3-25)角的大小,等于相遇點輪齒的半徑與鏈輪縱軸線的夾角,這個夾角隨鏈輪的旋轉(zhuǎn)變化,從在相遇點剛開始嚙合時的,逐漸減小到0,再逐漸增加到。鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,另一個輪齒在相遇點與鏈條嚙合,鏈條的速度就隨這個新的相遇點輪齒的運動而變化。據(jù)此,式(3-25)中的變化范圍為式中為一個鏈節(jié)所對應(yīng)的鏈輪的圓心角。圖3-3 鏈傳動的速度分析由此可知,即使鏈輪的角速度不變,鏈條的瞬時速度也是變化的,其速度特性如公式(3-25)所示,速度變化的周期為鏈輪旋轉(zhuǎn)一個。鏈條速度變化曲線日圖圖3-3b,鏈速的變化范圍 由于鏈速的變化,鏈條運動中就有加速度,鏈條運動的加速度為 (3-26)鏈條運動的加速度也隨角變化,其變化范圍為加速度變化曲線見圖圖3-3b??梢钥闯?,鏈條在相遇點嚙合開始時的加速度最大,隨鏈輪旋轉(zhuǎn),加速度逐漸減到0,然后達(dá)到最大負(fù)值,到另一個鏈輪嚙合時,鏈條運行的加速度,由最大負(fù)值突變到正最大值。加速度變化周期也是鏈輪旋轉(zhuǎn)一個角所需時間。最大加速度的絕對值為 (3-27)由鏈輪的幾何關(guān)系得 (3-28)將式(3-28)代入式(3-27)得 (3-29)式中 鏈條最大加速度;鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度;鏈節(jié)距;R鏈輪分度圓半徑。有以上分析可知鏈條是作變加速運動的。有加速度就有慣性力,因此,鏈條在運動中,不僅受靜負(fù)荷,還受有動負(fù)荷,并且是周期性動負(fù)荷。加速度為正,慣性力的方向相反,動負(fù)荷使鏈條的張力增加;加速度為負(fù),慣性力的方向與運行方向相同,動負(fù)荷使鏈條的張力減小。由圖3-3b可以看到,后一個輪齒開始嚙合的瞬間,鏈條的加速度從-增到+,在這瞬間的加速度為2。如果參與這一加速度運動的質(zhì)量為M,則鏈條所受的動負(fù)荷為2M。由于這一負(fù)荷是瞬間施加的,按力學(xué)原理,突加載荷在鏈條中產(chǎn)生的應(yīng)力大一倍。這樣,鏈條所受的動負(fù)荷應(yīng)按4M計??紤]到這個變化瞬間,后一個輪齒嚙合之前的加速度為,其慣性力與鏈條運動方向相同,因此,鏈條實際所受的最大動負(fù)荷按下式計算 (3-30)實際上,鏈條不是剛體,在張力作用下它有變形。刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈,其剛度視不同規(guī)格為(26)N。作為彈性體的鏈條,鏈輪傳給它的牽引力,不能同時作用在整條鏈子上,而有一定的傳播速度,也不是整條鏈子都是一個相同的加速度,參與加速度運動的質(zhì)量也不是整條鏈子及所帶的負(fù)載。因此,式(3-30)只可用在鏈子很短的情況。對于彈性鏈,只要不在共振條件下運行,鏈條所受的最大動負(fù)荷,比用此式計算的要小。輸送機(jī)的刮板鏈,在承載后被煤埋在槽內(nèi),沿槽底滑動運行,由于其工作條件復(fù)雜多變,雖已進(jìn)行了許多研究,還不能準(zhǔn)確的計算出其動負(fù)荷。所以目前近似的按靜負(fù)荷的20%計算。則動負(fù)荷為3.3.4 總運行阻力綜上可得總運行阻力為3.4 電動機(jī)功率P驅(qū)動軸上的功率為: (3-31)為傳動裝置效率,取0.8則計算得 考慮到采區(qū)的電壓降以及難以準(zhǔn)確計算的額外阻力,實際配備的電動機(jī)功率應(yīng)比增加15%20%的備用量。則電動機(jī)功率又考慮有時可能傾角大于10度或其他原因使工作阻力偏大,固選擇電動機(jī)功率為7.5KW。3.5 圓環(huán)鏈的選擇計算圓環(huán)鏈在工作時受拉伸和彎曲,環(huán)內(nèi)應(yīng)力狀況復(fù)雜,理論計算較困難。因此,圓環(huán)鏈通常按最大牽引力選擇,即:單鏈牽引時 (3-32)雙鏈牽引時 (3-33)式中 圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷,N; 雙鏈牽引時的不均勻系數(shù),一般??; 安全系數(shù),采煤機(jī)用的圓環(huán)鏈,可?。?刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈,取。由式(3-32)得 (3-34)取 則 查表選擇圓環(huán)鏈為 B級3.6 刮板鏈的安全系數(shù)安全系數(shù)是鏈條破斷拉力與最大張力之比。則刮板鏈的安全系數(shù)為單鏈 (3-35)式中 n鏈條的安全系數(shù),一般n>3.5查得則 4 傳動系統(tǒng)刮板輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)比較簡單,其傳動原理圖如圖4-1。圖4-1 傳動原理圖1-電動機(jī);2-減速器;3-機(jī)頭鏈輪;4-機(jī)尾鏈輪 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計刮板輸送機(jī)的基本組成如圖5-1所示。裝有刮板的鏈條2,圍繞驅(qū)動鏈輪1接成封閉圓環(huán)。刮板鏈置于上、下溜槽3和4中,將刮板鏈連續(xù)循環(huán)運行,裝入溜槽中的物料,被刮板鏈拖拉,在槽內(nèi)滑動運行到一端卸下。圖5-1 刮板輸送機(jī)的基本組成 1-尾部鏈輪;2-刮板鏈;3-上溜槽;4-下溜槽;5-驅(qū)動鏈輪 5.1 驅(qū)動裝置位置的確定驅(qū)動裝置應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小,且所需張緊力最小的位置。有牽引構(gòu)件的運輸機(jī)械,驅(qū)動裝置是通過牽引構(gòu)件傳遞牽引力,以克服各種運行阻力 使機(jī)器運行。阻力愈大,牽引構(gòu)件的張力增加也大。由于連續(xù)運輸機(jī)械的運行阻力是沿途分布的,因而牽引構(gòu)件的張力沿運行方向逐漸增加。牽引構(gòu)件在各點的張力,用“逐點計算法”計算。逐點計算法,是計算牽引構(gòu)件在運行時,其各點張力的方法。逐點計算法的規(guī)則是:牽引構(gòu)件某一點上的張力,等于沿其運行方向后一點的張力與這兩點間的運行阻力之和。用公式表達(dá)為 (5-1)式中 、分別為牽引構(gòu)件上前后兩點的張力;前后兩點間的運行阻力。用逐點計算法求算牽引構(gòu)件個點上的張力,可以從任意點開始,依次分別繞進(jìn)和繞出驅(qū)動裝置的相遇點和分離點進(jìn)行。由于連續(xù)運行的運輸機(jī)械對牽引構(gòu)件的最小張力往往有一定的要求,所以,計算各點張力時,通常是從牽引構(gòu)件的最小張力點開始。牽引構(gòu)件運行時,最小張力點的位置,依運動方向、驅(qū)動裝置和安裝傾角的不同而異,在給定的工作條件下,按逐點計算規(guī)則,經(jīng)比較確定。本次設(shè)計,向上運輸物料,驅(qū)動裝置在上端,最簡單的線路如圖圖5-2示,用逐點計算法求各點張力的方法如下。圖5-2 用逐點計算法求張力圖 沿牽引構(gòu)件的運行方向,將直線和曲線段的變換點逐點編號。據(jù)逐點計算法的規(guī)則,可寫出下列各式。 (5-2) (5-3) (5-4)式中 、分別為牽引構(gòu)件在各點的張力;空行程段(以后稱空段)的運行阻力;承載段(以后稱重段)的運行阻力;繞經(jīng)上端曲線23的阻力。最小張力點的位置,按圖5-2的條件,當(dāng)傾角不大,0時,可以看出 (5-5)驅(qū)動裝置的位置,對牽引構(gòu)件的張力有影響。設(shè)置驅(qū)動裝置的位置,如果沒有其他條件限制,例如,供電是否方便;有無便于安裝和維護(hù)的合適空間等,應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小,且所需張緊力最小的位置。在不同位置時,牽引構(gòu)件的最大張力可作如圖圖5-3的比較:圖5-3 驅(qū)動裝置位置不同的比較 按圖a的位置時,最小張力在1點,設(shè)其張力值為,據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 (5-6) (5-7)整理得 (5-8) (5-9)按圖b的位置時,最小張力在點,其張力值也為,據(jù)逐點計算法的規(guī)則得 (5-10) (5-11)整理得 (5-12) (5-13)比較公式(5-9)和(5-13),因,得。由此可以看出,驅(qū)動裝置按圖a的位置安裝,牽引構(gòu)件的最大張力較小。因此,驅(qū)動裝置位置布置如圖a所示。5.2 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基本要求刮板輸送機(jī),按工作需要,對其結(jié)構(gòu)有如下要求:a. 能用于左或右工作面;b. 各部件便于在井下拆裝和運輸;c. 同一型號的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同,同類部件應(yīng)保證通用互換;d. 刮板鏈安裝后,在正、反方向都能順利運行;e. 有緊鏈裝置,且操作方便、安裝可靠;f. 能不拆卸用機(jī)械推移。為此,應(yīng)具有便于安裝推移裝置的連接點;g. 要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性;h. 從端部卸載的刮板輸送機(jī),機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度,防止空股刮板鏈返程帶回煤;i. 一般應(yīng)有上鏈器。上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時通過它返回槽內(nèi)的裝置;j. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)便于采煤機(jī)自開切口;k. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要,能裝設(shè)下列部分或全部附屬部件:1) 采煤機(jī)的導(dǎo)向裝置;2) 鏟煤機(jī);3) 擋煤板;4) 無鏈牽引采煤機(jī)的齒規(guī);5) 放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支座;6) 在機(jī)頭部和機(jī)尾部,能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動裝置、牽引鏈的固定安裝或刨煤機(jī)的傳動裝置和控制保護(hù)裝置;l. 用于綜采工作面的刮板輸送機(jī),相關(guān)的外廓尺寸與采煤機(jī)和液壓支架相配;m. 刮板輸送機(jī),沿傾斜鋪設(shè),在工作中有下滑可能時,應(yīng)有防滑錨固裝置。5.3 機(jī)頭部機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動機(jī)組成。是將電動機(jī)的動力傳遞給刮板鏈的裝置。23

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