完整版带式输送机毕业设计毕业论文设计.docx

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完整版带式输送机毕业设计毕业论文设计

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摘要

该课题是结合实际工程问题而制订出的一个题目，其目的是设计一套能够在给定场合下安全可靠运行的上运带式输送机系统。

本文是对通用设备（DTⅡ系列通用固定带式输送机）的选型计算，需要通过计算选择各组成部件，并着重进行电控系统的分析设计。

最后组合成使用于具体条件下的带式输送机。

本文设计的带式输送机属于向上运输，需要考虑带式输送机的软启动问题、逆止问题、可靠停车问题以及所需要的配套电控问题。

然后综合各种情况下的问题，找出最合理的解决方法并进行整合，最终选取出带式输送机的各部件来组成符合实际工程要求的输送机系统。

本文通过对输送机各部件的选型计算和电控系统的设计以使整个系统能够在给定场合下安全可靠的完成预期的任务。

关键词带式输送机；上运；软启动；液体粘性；电控

目录

摘要I

1绪论1

1.1本课题研究的目的和意义1

1.2本课题研究的内容2

1.3国内外研究情况及其发展2

1.4驱动系统的技术要求4

1.5长距离带式输送机合理的驱动装置6

1.6带式输送机的发展趋势7

2上运带式输送机设计10

2.1设计题目原始参数10

2.2输送带选型计算10

2.3输送线路初步设计13

2.4托辊的选择计算13

2.5带式输送机线路阻力计算17

2.6输送带张力的计算20

2.7输送带强度验算21

2.8牵引力及电机功率计算22

2.9驱动装置及分布23

2.10拉紧力、拉紧行程的计算及拉紧装置的选择25

2.11制动力矩的计算及制动器的选择28

2.12软启动装置的选择29

2.13辅助装置30

3带式输送机电控装置31

3.1概述31

3.2各控制部件功能32

3.3系统工作原理36

3.4信号与报警40

3.5故障解除与其它40

4结论41

参考文献42

致谢43

附录一44

1绪论

带式输送机是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带作为传送物料和牵引工作的输送机械，是输送能力最大的连续输送机械之一。

其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。

它是运输成件货物与散状物料的理想工具，因此被广泛用于电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行业。

1.1本课题研究的目的和意义

带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在地面和井下运输具有广泛的应用。

带式输送机自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。

特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。

当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。

带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺的关键设备。

加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。

目前，带式输送机已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分。

为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、上运带式输送机。

此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软起动和制动问题。

带式输送机向上运送物料时，其驱动电机的运行工矿有别于一般的带式输送机。

由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊要求。

上运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。

若制动装置设计的不合理，很容易发生飞车事故，从而造成断带、撕带等事故，给生产带来极大危害。

如何实现软制动与自动张紧，逐渐向智能化、自动化、人性化方向发展，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。

相信随着课题的不断深入，对带式输送机将会有深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。

1.2本课题研究的内容

首先了解带式输送机的基本知识（包括其主要设备工作方式工作原理等）。

然后根据使用场合和给定的原始参数，对各种工况进行分析计算，设计系统方案（运输机布置形式，驱动方式，输送带的选型，拉紧装置的设计，清扫装置的设计等），设计出合适的驱动系统和控制系统。

设计出各个系统之后，还要进行动态特性的研究，以确保在输送机启动时，系统的动安全系数大于预先设定的数值，所设计的系统仍能符合要求的正常运行。

1.3国内外研究情况及其发展

1.3.1国外带式输送机技术的现状

国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面:

一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。

国外己经使用或己经进行设计的几条典型长距离带式输送机输送线：

（1）西班牙的西撒哈拉带式输送机线路是世界最长的长距离输送机线路，该线路长达100km，用两年半时间建成，并于1972年投入使用，用来将位于石质高原地区的布·克拉露天矿的磷灰石矿石运往艾尔—阿雍海港。

总投资额为两亿马克。

预计该线路能达行30年，年平均运输量为1000万吨磷灰石矿石（2000ttothefinalproduct.

Heattreatmentistheoperationofitssolidstatetochangeitsphysicalproperties.Accordingtotheprocedureused,steelcanbeandabrasion,oritcanbesoftenedtopermitmachining.

Withthepropersizereduced,toughnessincreased,oraaductileinterior.Theanalysisofthesteelmustbeknownbecausesmallpercentagesofcertainelements,notablycarbon,greatlyaffectthephysicalproperties.

Alloysteelowetheirpropertiestothepresenceofoneormoreelementsotherthancarbon,namelynickel,chromium,manganese,molybdenum,tungsten,silicon,vanadium,andcopper.Becauseoftheirimprovedphysicalpropertiestheyareusedcommerciallyinmanywaysnotpossiblewithcarbonsteels.

Thefollowingdiscussionappliesprincipallytotheasplaincarbonsteels.Withthisprocesstherateofcoolingisthecontrollingfactor,rapidcoolingfromabovethecriticalrangeresultsinthematerialsnormallyknownassteels,asimplifieddiagramisoftenused.

Thoseportionsoftheiron-carbondiagramnearthedeltaregionandthoseabove2%carboncontentareoflittleimportancetotheengineerandaredeleted.Asimplifieddiagram,suchastheoneinFig.2.1,focusesontheeutectoidregionandisquiteusefulinunderstandingthepropertiesandprocessingofsteel.

Thekeytransitiondescribedinthisdiagramisthedecompositionofsingle-phaseaustenite（γ）tothetwo-phaseferritepluscarbidestructureastemperaturedrops.

Controlofthisreaction,whicharisesduetothedrasticallydifferentcarbonsolubilityofausteniteandferrite,enablesawiderangeofpropertiestobeachievedthroughtounderstandtheseprocesses,considerasteeloftheeutectoidcomposition,0.77%carbon,beingslowcooledalonglinex-x’inFig.2.1.Attheuppertemperatures,onlyausteniteispresent,the0.77%carbonbeingdissolvedinsolidsolutionwiththeiron.Whenthesteelcoolsto727℃（1341℉）,severalchangesoccursimultaneously.

TheironwantstochangefromtheFCCaustenitestructuretotheBCCferritestructure,buttheferritecanonlycontain0.02%carboninsolidsolution.

Therejectedcarbonformsthecarbon-richcementiteintermetallicwithcompositionFe3C.Inessence,thenetreactionattheeutectoidisaustenite0.77%C→ferrite0.02%C+cementite6.67%C.

Sincethischemicalseparationofthecarboncomponentoccursentirelyinthesolidstate,theresultingstructureisafinemechanicalmixtureofferriteandcementite.Specimenspreparedbypolishingandetchinginaweaksolutionofnitricacidandalcoholrevealthelamellarstructureofalternatingplatesthatformsonslowcooling.

Thisstructureiscomposedoftwodistinctphases,butsetofcharacteristicpropertiesandgoesbythenamepearlite,becauseofitsresemblancetomother-of-pearlatlowmagnification.

Steelstheeutectoidamountofcarbon（lessthan0.77%）areknownasofsuchamaterialrepresentedbycoolingalongliney-y’inFig.2.1.

Atcoolingentersaregionwherethestablephasesareferriteandaustenite.Tie-lineandlevel-lawcalculationsshowthatlow-carbonferritenucleatesandgrows,leavingtheremainingaustenitericherincarbon.

At727℃（1341℉）,theausteniteisofeutectoidcomposition（0.77%carbon）andfurthercoolingtransformstheremainingaustenitetopearlite.Theresultingstructureisamixtureofprimaryorpro-eutectoidferrite（ferritethatformedabovetheeutectoidreaction）andregionsofpearlite.

Hypereutectoidsteelsaresteelsthatcontaingreaterthantheeutectoidamountofcarbon.Whensuchsteelcools,asshowninz-z’ofFig.2.1theprocessissimilartothe-richphaseforms,theremainingaustenitedecreasesincarboncontent,reachingtheeutectoidcompositionat727℃（1341℉）.Asbefore,anyremainingaustenitetransformstopearliteuponslowcoolingthroughthistemperature.

Itshouldberememberedthatthetransitionsthatdescribedbythephasediagramsareforequilibriumconditions,whichcanbeapproximatedbyslowcooling.Withslowthereversemanner.

However,whenalloysarecooledrapidly,entirelydifferentresultsmaybeobtained,becausesufficienttimeisnotprovidedforthenormalphasereactionstooccur,insuchcases,thephasediagramisnolongerausefultoolforengineeringanalysis.

Hardening

Hardeningistheprocessoforaboveitscriticalrangeandthencoolingitrapidly.

Ifthecarboncontentofthesteelisknown,thepropertemperaturetowhichthesteelshouldbe-ironcarbidephasediagram.However,ifthecompositionofthesteelisunknown,alittlepreliminaryexperimentationmaybenecessarytodeterminetherange.

Agoodproceduretofollowisto.Whenthecorrecttemperatureisobtained,therewillbeamarkedchangeinanytherateoftheinterioranduniformstructurecannotbeobtained.

Ifapieceisirregularinshape,aslowrateisallthemoreessentialtoeliminatewarpingandcracking.The,thelongermustbetheafterthecorrecttemperaturereached,thepieceshouldbetoattainauniformtemperature.

Thetreatmentdependsonthequenchingrate,thecarboncontent,andtheworksize.Inalloysteelsthekindandamountofalloyingelementinfluencesonlytheunhardenedorpartiallycontentwillnotrespondappreciablytocontentinsteelincreasesuptoaround0.60%,thepossiblebeincreasedonlyslightly,becausesteelsabovetheeutectoidpointaremadeupentirelyofpearliteandcementiteintheannealedstate.Pearliterespondsbesttobetransformedintoathoughallotherconditionsacertaincriticalrate,thereisadefinitelimittotheinsidetemperatureandmaintainingitatorclosetothistemperature.

Underthesecircumstancestherewouldalwaysbesomefinitedepthofsurfaceoilquenching,whenthesurfacetemperaturemaybetensilestrengthandanincreaseintheductilityandtoughnessofthesteel.Theoperationconsistsofreheatingquench-thattheprocesslendsitselftoclosecontrolofthephysicalpropertiesandinmostcasesdoesnotsoftenthesteeltotheextentthatannealingwould.Thefinalstructureobtainedfromtemperingafullyofthemartensitetakesplaceatafasterrate,andatabout600℉（315℃）thechangetoastructurecalledtemperedmartensiteisveryrapid.Thetemperingoperationmaybedescribedasoneofprecipitationandagglomerationorcoalescenceofcementite.

Asubstantialprecipitationofcementitebeginsat600℉（315℃）,whichproducesadecreaseintheprocessoftempering,someconsiderationshouldbegiventotimeaswellastotemperature.Althoughmostofthesofteningactionoccursinthefirstfewminutesafterthetemperatureisreached,thereissomeadditionalreductioninboth,theasaltbathasaustemperingandmartempering,resultinproductsdesirablephysicalproperties.

Annealing

Theprimarypurposeofannealingistosoftencoolingataslowlycontrolledratesothatthetemperatureofthesurfaceandthatofthecenterofthepieceareapproximatelythesame.

Thisprocessisknownasfullannealingbecauseitwipesoutalltraceofpreviousstructure,refinesthecrystallinestructure,andsoftensthemetal.Annealingalsorelievesinternalstressespreviouslysetupinthemetal.

Thetemperaturetowhichagivensteelshouldbeannealingdependsonitscomposition;forcarbonsteelsitcanbeobtainedreadilyfromthepartialiron-ironcarbideequilibriumdiagram.Whentheannealingtemperaturereached,thesteelshouldbe