刮板輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)

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1、刮板輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)1 刮板輸送機(jī)選型設(shè)計(jì) (L =士* m ,B =*。 學(xué) 號(hào)： _ 班 級(jí)： _ 姓 名： _ 指導(dǎo)老師： _ 時(shí) 間： _ 1 、八 前言 刮板輸送機(jī)是綜采工作面配套設(shè)備的重要 組成部分, , 是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)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 作面的生產(chǎn)能力和效率。然而，我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)落 后，目前設(shè)計(jì)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率小 , , 輸 送能力低, , 運(yùn)輸距離短，耐久性差 , ,可靠性低，壽 命短。綜合分析我國(guó)刮板輸送機(jī)的使用現(xiàn)狀，設(shè) 計(jì)制造高性能的刮板輸送機(jī)迫在眉睫。本文首先 綜合比較了各種類(lèi)型輸送機(jī)的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情 況選用了邊雙鏈型刮板

2、輸送機(jī)。而后，對(duì)邊雙鏈 型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)頭傳動(dòng) 裝置、過(guò)渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、 機(jī)尾等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完 成了邊雙鏈型刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì) 的邊雙鏈型刮板輸送機(jī)左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)，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。另外，可以很容易將機(jī)尾改裝成機(jī)頭，而 適應(yīng)各種特殊情況。此次設(shè)計(jì)的邊雙鏈型刮板輸 送機(jī)的特點(diǎn)是過(guò)煤空間大，消2 耗能量小。其缺點(diǎn) 是水平彎曲時(shí)鏈條受力不均勻，溜槽磨損較大。 . 1. 3 1 概述 . 4 2 方案選定 . 4. 2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) . 4 2.2 傳動(dòng)鏈選擇 . 5. 3.1 任務(wù)

3、書(shū)要求 3.3 運(yùn)輸能力核算 . 10. 3.4 運(yùn)行阻力計(jì)算 . .11. 341 直線(xiàn)段的運(yùn)行阻力 . .11. 3.4.2 繞經(jīng)曲線(xiàn)段的阻力 . 17. 3.4.3 牽引鏈的動(dòng)負(fù)荷 . 22. 3.4.4 總運(yùn)行阻力 . 28. 3.5 電動(dòng)機(jī)功率 P 核算 . 28. 3.6 減速比核算及齒輪箱選型 . 29. 3.7 圓環(huán)鏈的選擇與核算 . 29. 3.8 刮板鏈的安全系數(shù) . 30. 4 選型設(shè)計(jì)匯總 . 31 參考文獻(xiàn) . 333 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算 . 8 .8. 3.2 初選型號(hào) . 8 . 5 1 概述 以下內(nèi)容均由學(xué)生本人添加 1.1 刮板輸送機(jī)工作原理 1.2 刮

4、板輸送機(jī)組成 1.3 刮板輸送機(jī)應(yīng)用 2 方案選定 2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 內(nèi)容自己再添加 刮板輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單， 其傳動(dòng)方案 圖如圖 2 2- -1 1所示。 圖 4 4- -1 1 傳動(dòng)原理方案圖 1 1- -電動(dòng)機(jī)；2 2- -減速器；3 3- -機(jī)頭鏈輪；4 4- -機(jī)尾鏈輪5 2.2 傳動(dòng)鏈選擇 刮板輸送機(jī)鏈條在溜槽內(nèi)布置方式，常用的 有中單鏈、中雙鏈及邊雙鏈。其特點(diǎn)分別是： (1)(1) . . 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(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，彎 曲性能好，鏈條受力均勻，溜槽磨損小。其缺點(diǎn) 是過(guò)煤空間小，機(jī)頭尺寸較大，能量消耗較大。 (2)(2)

5、 . . 邊雙鏈。鏈條和連接環(huán)起向?qū)ё饔茫?鏈條位于刮板兩端。其特點(diǎn)是過(guò)煤空間大，消耗 能量小。其缺點(diǎn)是水平彎曲時(shí)鏈條受力不均勻， 溜槽磨損較大。 (3)(3) . . 中雙鏈。刮板在溜槽內(nèi)起向?qū)ё饔茫?兩條鏈條在刮板中間， 其間距不小于槽寬的 20%20%， 其特點(diǎn)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(shí)處理方便。 缺點(diǎn)是過(guò)煤空間小，能量消耗大。 綜上，邊雙鏈刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是過(guò)煤空間 大，消耗能量小。缺點(diǎn)是水平彎曲時(shí)鏈條受力不 均勻，溜槽磨損較大。邊雙鏈可彎曲刮板輸送機(jī) 系列適用于厚度在 0.8 0.8 米以上，傾角在 1515 之間的緩傾斜工作面，也可6

6、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(zhǎng)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(lái)越多，可與采煤機(jī)、液壓支架等 設(shè)備配套，以實(shí)現(xiàn)回采工作面的落煤、裝煤、運(yùn) 煤、支護(hù)和工作面的連續(xù)作業(yè)等。又考慮到所設(shè) 計(jì)的刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸功率比較小和上述各種鏈 型的特點(diǎn)，選用邊雙鏈型刮板輸送機(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(jì)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(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸量較低，功 率比較小， 因此，

7、 即使重載啟動(dòng)需要的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 矩也不會(huì)太大，電動(dòng)機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連 接就可以滿(mǎn)足要求， 這樣不使用液力耦合器，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(guò)程 , , 減少了材料消耗和對(duì)環(huán)境 的污染, , 沒(méi)有因密封漏油而失效的問(wèn)題， 從而可 以降低成本，7 提高經(jīng)濟(jì)性。 刮板鏈的強(qiáng)度問(wèn)題一直是困擾國(guó)產(chǎn)刮板輸 送機(jī)的大問(wèn)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 3 個(gè)月后斷鏈?zhǔn)鹿?明顯增多。為此，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 , ,又有足夠強(qiáng)度。 國(guó)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

8、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(dòng)、脫落 , , 造成零件丟失 , , 影響鏟煤和 運(yùn)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(jì)計(jì)算 不一定要按以下過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，按書(shū)上的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算也可以 3.1 任務(wù)書(shū)要求 8 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：L=80mL=80m 運(yùn)輸能力：Q=80t/hQ=80t/h，鏈 速：V=0.85m/sV=0.85m/s。 3.2 初選型號(hào) 根據(jù)上面的設(shè)計(jì)參數(shù)，初選刮板輸送機(jī)的型號(hào)

9、為 SGB420/30SGB420/30 ，其具體參數(shù)如下表： 序號(hào) 1 1 名稱(chēng)規(guī)格 SGB420/22(30)SGB420/22(30) 輸送量 (t/h)(t/h) 8080 輸送長(zhǎng)度 8080 9 (m)(m) （要選擇）鏈 速（m/sm/s） 0.880.88 Li 動(dòng) 機(jī) （ 要 選 擇） 型號(hào) TDSBTDSB- -22(30)22(30) 功率 (kw)(kw) 22(30)22(30) 轉(zhuǎn)速 (rpm)(rpm) 14701470 電壓（V V） 380380 刮 板 鏈 規(guī)格 (mm)(mm) 0 14 14 X 5050 （要設(shè)計(jì)）減 速器傳動(dòng)比 i i 22.2422.

10、24 3.3 運(yùn)輸能力核算 按連續(xù)運(yùn)行的計(jì)算公式，其運(yùn)輸能力為 Q 3.6F 10 （3 3- -1 1） 式中運(yùn)行物料的斷面積 F F,與中部槽的規(guī)格 及其承載能力有關(guān)。中部槽運(yùn)行物料斷面的上界 限呈曲線(xiàn)形,形狀與物料的性質(zhì)、 塊度情況有關(guān), 需經(jīng)實(shí)測(cè)確定,通常按等腰三角形計(jì)算, 其底角 取物料的堆積角，一般取 20203030計(jì)，按物料性 質(zhì)、塊度情況選定。 F 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(shí)際面積比 F F 小一些，計(jì)算時(shí)要乘以小于 1 1 的裝滿(mǎn)系數(shù) 。故 運(yùn)輸能力按下式計(jì)算 Q 3.6F （3 3- -2 2） 式中Q刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力， t/h t

11、/h ； F 中部槽物料運(yùn)行時(shí)的斷面11 裝滿(mǎn)系數(shù)； 物料的散碎密度，kg/m3 ； V 刮板鏈速，m/s。 由任務(wù)書(shū)知V=0=085m/s85m/s，刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能 力 Q=80t/h Q=80t/h ;裝滿(mǎn)系數(shù)取 0.90.9，物料的散碎密度 取 900900kg/m3 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：1200 420 1501200 420 150。 3.4 運(yùn)行阻力計(jì)算 刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力按直線(xiàn)段和曲線(xiàn)段分 別計(jì)算。 3.4.1 直線(xiàn)段的運(yùn)行阻力 沿傾斜運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線(xiàn)段。運(yùn) 行時(shí)除了要克服煤和刮板鏈的運(yùn)行阻力，還要克 服煤和刮板鏈的重力。通常將它

12、們一起計(jì)為總運(yùn) 行阻力。作為牽引構(gòu)件的刮板鏈，在重段直線(xiàn)段 運(yùn)行的總阻力為 W zk (q q1 1) Lg cos (q q1)Lg sin 由式（3 3- -2 2）可得F Q 3.6 0.0323m2 3.6 0.9 900 0.85 12 (3 3- -3 3) 刮板鏈在空段直線(xiàn)段的運(yùn)行總阻力為 W k q1Lg( 1cos msin ) (3 3- -4 4) 式中 W zk 重段直線(xiàn)段的總阻力， N N； W k 空段直線(xiàn)段的總阻力， N N； q中部槽單位長(zhǎng)度上的裝煤 量， kg/m； q1 - 刮板鏈單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， kg/ m ； L 刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度， m m； 煤在槽內(nèi)運(yùn)

13、行的阻力系數(shù)； i 刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力 系數(shù)； g 重力加速度， m/s2； 傾斜角度。 “+ +”“- -”號(hào)的選取，該段向上運(yùn)行時(shí)取“+ +”， 向下取“ - -”。 13 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(shí)驗(yàn)得到，通常計(jì)算時(shí)，單鏈 w w 取 0.6 0.6 0.8 0.8 , w1=0.3w1=0.30.40.4。 當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時(shí)， 如圖 3 3- -1 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 1 ） 式（附- -2 2 ）另計(jì)彎曲段的附加阻力。工

14、作面用可 彎曲刮板輸送機(jī)是在這種情況下運(yùn)行。彎曲段的 中心角 可由幾何關(guān)系求出。14 如圖圖 3 3- -1 1 所示，圖 a a 為在工作面內(nèi)彎曲段 的相關(guān)尺寸；圖 b b 為刮板鏈的運(yùn)行系統(tǒng)；圖 c c 為 彎曲段中線(xiàn)的幾何關(guān)系 由圖 d d 得 （3 3- -5 5） l R - 2sin 2 80 2 0.0323m 3.6 0.9 900 0.85 (3(3- -6 6) 由圖 C C 的COD得圖 3 3- -1 1 機(jī)身彎曲段及其幾何關(guān)系 l sin 2 2R Q 3.6 15 R2（占）2（R 2）2 1 標(biāo)準(zhǔn)中部槽長(zhǎng)，m Rm R彎曲段的半徑，m m a 機(jī)身推移距離，m m

15、 L 彎曲段全長(zhǎng)，m m 彎曲段中心角。 空段和重段兩個(gè)彎曲段的附加阻力，由式 (3 3- -7 7) (3 3- -8 8) 由ABE得 (3 3- -9 9) (3 3- -1010) 式中 最大折曲角； |_0 、4aR a2 sin 2 a 相鄰兩節(jié)中部槽間的 16 (附- -2 2 )得 2f W (2: 3) s3 s2 s2(e 1) (3 3- -11 11 ) 2f W (6: 7) s7 s6 s6(e 1) (3 3- -12 12 ) 式中 W (2: 3) 空段彎曲段的附加阻 力； W (6: 7) 重段彎曲段的附加阻 力； S2、S3、S6、 S7圖圖 3 3- -

16、1b1b 中各點(diǎn)的 張力； f 刮板鏈與槽幫間的摩擦系 數(shù)，可取為 0.4 0.4 ； e 自然對(duì)數(shù)的底。 由于按理論推導(dǎo)的公式計(jì)算麻煩，而且實(shí)際 情況多變，所以經(jīng)常按直線(xiàn)段阻力的 10%10%記為彎17 曲段的附加阻力Wfj。即 Wfj (Wk Wk) 10% (3(3- -1313) 中部槽單位長(zhǎng)度的裝煤量 取 w=0.7,w1=0.35,w=0.7,w1=0.35,查圓環(huán)鏈表得 qi 12.5kg/m , L=80mL=80m 根據(jù)具體使用情況，取 10。由式(3 3- -3 3 )、( 3 3- -4 4)計(jì)算得 WK 5079N5079N Wzk 12189N 估算彎曲段的附加阻力為

17、 Wfy (Wzk Wk) 10% 0.1 (12189 5079) 1726.8 N 則直線(xiàn)段的運(yùn)行總阻力 Wz 12189 1726.8 13465.8 N 342 繞經(jīng)曲線(xiàn)段的阻力 鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力，由以下三部分組成： a.a. 在鏈條與鏈輪的相遇點(diǎn)，當(dāng)它由直線(xiàn)變 成彎曲時(shí)，Q 3.6V 80 3.6 0.85 26.144kg / m 26kg / m 18 因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力 b.b. 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力W ； c.c. 在鏈條饒出鏈輪的分離點(diǎn)，當(dāng)它由彎變 成直時(shí)，因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力W 如圖 3 3- -2 2 示，設(shè)鏈條的張力，在與鏈輪的相 遇點(diǎn)為 S Sy；與鏈輪

18、的分離點(diǎn)為 S S。在相遇點(diǎn)由直 變彎繞進(jìn)鏈輪時(shí)，鏈軸上的摩擦阻力為 F i Sy f i （3 3- -1414） 式中 Fi相遇點(diǎn)鏈軸上的摩擦阻 力, N N Sy 鏈條在相遇點(diǎn)的張力，N N 仁一一鏈軸的摩擦系數(shù)。 19 圖 3 3- -2 2 鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力 把這個(gè)作用于鏈軸上的摩擦力Fi，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W。按作功相等 的條件得 F琴W誇 （3 3- -1515） 將Fi以公式（1 1- -1717）代入，整理得 W Syf辛 （3 3- -1616） 式中W 鏈條由直變彎的阻力， 小 鏈軸直徑，mmmm 20 D - 鏈輪直

19、徑，mmmm 鏈條繞進(jìn)鏈輪時(shí)，相鄰 兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)折的角度。21 同理可得，在分離點(diǎn)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(3- -1717) 式中：W 鏈條由彎變直的阻力，N;N; S S 鏈條在分離點(diǎn)的張力，NoNo 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(shí) F 2 (Sy Si) f (3 3- -1818) 式中F2鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力, N N； f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F2， 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W。按力矩相等的條件得 d F22Sif di 22 （3 3- -1919） 將F F2以公式

20、（3 3- -1818）代入，整理得 W （S Sy S%S% （3 3- -2 20 0） 式中W鏈輪軸上的摩擦阻力，N; N; d 鏈輪轉(zhuǎn)軸的直徑，mmmm 由上分析得到，鏈條饒經(jīng)鏈輪的阻力W1為 Wl W W W (3(3- -2121) fidi fd D W i ki（Sy Si） （3 3- -2323） 由于公式計(jì)算復(fù)雜，使用中經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按 直線(xiàn)段的運(yùn)行總阻力的 10%10%己為繞經(jīng)曲線(xiàn)段的阻 力，即 Wl Wz 10% ki (3(3- -2222) 23 （3 3- -24 24 ） 則饒經(jīng)曲線(xiàn)段的阻力為 Wl 0.1 13465.8 1346.58N 則刮板輸送機(jī)運(yùn)行總靜

21、負(fù)荷 Wj 為 Wj Wl Wz 1346.58 13465.8 14812.38N 3.4.3 牽引鏈的動(dòng)負(fù)荷 鏈嚙合傳動(dòng)，是驅(qū)動(dòng)鏈輪通過(guò)輪齒與鏈節(jié)的 嚙合，將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，變成直線(xiàn)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(shí) 呈多邊形圍繞，鏈條是間歇地隨相遇點(diǎn)輪齒運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)鏈輪作等速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏈條是變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)， 并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的中心角為周期。 這種運(yùn)動(dòng)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 R， 鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度為 ，如圖圖 3 3- -3a 3a 所示， 為 相遇點(diǎn)輪齒的圓周速度與水平線(xiàn)的夾角，為鏈 條水平運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，可以看出，

22、cos R cos 24 （3 3- -2525） 角的大小， 等于相遇點(diǎn)輪齒的半徑與鏈輪 縱軸線(xiàn)的夾角，這個(gè)夾角隨鏈輪的旋轉(zhuǎn)變化，從 在相遇點(diǎn)剛開(kāi)始嚙合時(shí)的寧，逐漸減小到 0 0,再 逐漸增加到。鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，另一個(gè)輪齒在 相遇點(diǎn)與鏈條嚙合，鏈條的速度就隨這個(gè)新的相 遇點(diǎn)輪齒的運(yùn)動(dòng)而變化。據(jù)此，式（3 3- -2525）中的 變化范圍為 _ 0 _ 0 2 2 式中。為一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的鏈輪的圓心角。 圖 3 3- -3 3 鏈傳動(dòng)的速度分析 由此可知，即使鏈輪的角速度不變，鏈條的 瞬時(shí)速度也是變化的，其速度特性如公式(3 3- -2525) 所示，速度變化的周期為鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)。鏈條 速度變

23、化曲線(xiàn)日?qǐng)D圖 3 3- -3b3b，鏈速的變化范25 圍 R述云 R 由于鏈速的變化，鏈條運(yùn)動(dòng)中就有加速度， 鏈條運(yùn)動(dòng)的加速度為 a dV R 2 sin dt (3(3- -2626) 鏈條運(yùn)動(dòng)的加速度也隨 角變化，其變化范 圍為 R si n 0 a R sin 0 2 2 加速度變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖圖 3 3- -3b3b?？梢钥闯?，鏈 條在相遇點(diǎn)嚙合開(kāi)始時(shí)的加速度最大，隨鏈輪旋 轉(zhuǎn)，加速度逐漸減到 0 0,然后達(dá)到最大負(fù)值，到26 另一個(gè)鏈輪嚙合時(shí)，鏈條運(yùn)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(gè)0角所需時(shí)間。最大加速度的絕對(duì)值為 (3(3- -2727) 由鏈輪

24、的幾何關(guān)系得 (3(3- -2828) 將式（3 3- -2828）代入式（3 3- -27 27 ）得 a max （3 3- -2929） 式中 /ax 鏈條最大加速度; 鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度; l 鏈節(jié)距； R鏈輪分度圓半徑。 amax 2 sin o 2 sin 2 丄 2R 27 有以上分析可知鏈條是作變加速運(yùn)動(dòng)的。有 加速度就有慣性力，因此，鏈條在運(yùn)動(dòng)中，不僅28 受靜負(fù)荷，還受有動(dòng)負(fù)荷，并且是周期性動(dòng)負(fù)荷。 加速度為正，慣性力的方向相反，動(dòng)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(yùn)行 方向相同，動(dòng)負(fù)荷使鏈條的張力減小。 由圖 3 3- -3b 3b 可以看到，后一個(gè)輪齒開(kāi)始

25、嚙合 的瞬間，鏈條的加速度從-amax增到+ +amax，在這瞬 間的加速度為 2 2amax。如果參與這一加速度運(yùn)動(dòng)的 質(zhì)量為 M M 則鏈條所受的動(dòng)負(fù)荷為 2M2Mmax。 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(dòng) 負(fù)荷應(yīng)按 4Mj4Mjmax計(jì)。考慮到這個(gè)變化瞬間，后一 個(gè)輪齒嚙合之前的加速度為 amax ，其慣性力與鏈條 運(yùn)動(dòng)方向相同，因此，鏈條實(shí)際所受的最大動(dòng)負(fù) 荷按下式計(jì)算 3 3- -3030) 實(shí)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（2 26 6）x io7N N。 作為彈性

26、體的鏈條，鏈輪傳給它的牽引力， 不能同時(shí)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(gè)相同的加速度，參 與加速度運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量也不是整條鏈子及所帶的Wd 2 2M amax ( M amax) 3M amax 29 負(fù) 載。因此，式（ 3 3- -30 30 ）只可用在鏈子很短的情況。 對(duì)于彈性鏈，只要不在共振條件下運(yùn)行，鏈條所 受的最大動(dòng)負(fù)荷，比用此式計(jì)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(dòng)運(yùn)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(jì)算出其動(dòng)負(fù) 荷。所以目前近似的按靜負(fù)荷的 20%20%計(jì)算。 則動(dòng)負(fù)荷為 Wd 0.2 Wj 0.2

27、14812.38 2962.48N 344 總運(yùn)行阻力 綜上可得總運(yùn)行阻力Wzong為 Wzong Wj Wd 14812.38 2962.48 17774.9 N N 3.5 電動(dòng)機(jī)功率 P 核算 驅(qū)動(dòng)軸上的功率P0為： P W：ongv 0 1000 (3(3- -31 31 ) 為傳動(dòng)裝置效率，取 0.80.8 P0 17774.9 085 18.9kW 則計(jì)算得 30 1000 0.8 考慮到采區(qū)的電壓降以及難以準(zhǔn)確計(jì)算的 額外阻力，實(shí)際配備的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)比P0增加 15%15% 20%20%勺備用量。 則電動(dòng)機(jī)功率 P 1.2P 22.7KW 又考慮有時(shí)可能傾角大于 1010 度或其

28、他原因 使工作阻力偏大，固選擇電動(dòng)機(jī)功率為 30KW30KW 與 初選型號(hào)的電機(jī)相比，符合要求。 3.6 減速比核算及齒輪箱選型 自己添加內(nèi)容 3.7 圓環(huán)鏈的選擇與核算 圓環(huán)鏈在工作時(shí)受拉伸和彎曲，環(huán)內(nèi)應(yīng)力狀 況復(fù)雜，理論計(jì)算較困難。因此，圓環(huán)鏈通常按 最大牽引力Fmax選擇，即： 單鏈牽引時(shí) Fmax吝 K n （3 3- -3232） 31 雙鏈牽引時(shí) Fmax Sd K n （3 3- -3333） 式中sd圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù) 荷，N;N; 雙鏈牽引時(shí)的不均 勻系數(shù)， 一般取 0.85 ； Kn 安全系數(shù)，米煤機(jī)用32 的圓環(huán)鏈，可?。籏n 25:3.5 刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈，取 K

29、n 3.5 : 4.5。 由式（3 3- -3232）得 查表選擇圓環(huán)鏈為 14 50 B14 50 B 級(jí) 3.8 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。 Sd Fmax K (3(3- -3434) 取 Kn 4.5 Sd F max K n 17774.9 4.5 2 0.85 47051N 33 則刮板鏈的安全系數(shù)為34 根據(jù)自己的選型設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，選擇合適的 廠(chǎng)家生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)。如下例子。 刮板輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)匯總?cè)缦卤硭? 序號(hào) 1 1 （3 3- -3535） 式中 n n 鏈條的安全系數(shù), 般 n3.5n3.5 查得 Sd 250KN n Sd 250 14

30、 3.5 Wzong 17.7749 符合要求 4 選型設(shè)計(jì)匯總 單鏈 n Sd Wzong 35 名稱(chēng)規(guī)格 SGB420/22(30)SGB420/22(30) 輸送量 8080 36 (t/h)(t/h) 輸送長(zhǎng)度 （m m） 8080 （要選擇）鏈 速（m/sm/s） 0.880.88 電 動(dòng) 機(jī) （ 要 選 擇） 型號(hào) TDSBTDSB- -22(30)22(30) 功率 (kw)(kw) 22(30)22(30) 轉(zhuǎn)速 (rpm)(rpm) 14701470 電壓（V V） 380380 板 機(jī) 刮 規(guī)格 （mmmm） 0 14 14 X 5050 （要設(shè)計(jì)）減 速器傳動(dòng)比 i i

31、22.2422.24 37 參考文獻(xiàn) 11 成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）軸承 M.M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.12004.1 22 成大先. .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）常用工程材 料M.M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.12004.1 33 成大先. .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）聯(lián)結(jié)與緊固 M.M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.12004.1 44 成大先. .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）常用設(shè)計(jì)資 料M.M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.12004.1 55 成大先. .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）極限與配合 M.M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.12004.1 66 . .成大先. .機(jī)械

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