畢業(yè)論文--關(guān)于輸料皮帶機(jī)的三維cad的研究與設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于輸料皮帶機(jī)的三維CAD的研究與設(shè)計(jì)。首先對(duì)輸料皮帶機(jī)作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。設(shè)計(jì)過程大致分為以下個(gè)方面,首先繪出輸料皮帶機(jī)相關(guān)圖紙，然后根據(jù)所繪出的二維圖紙進(jìn)行三維建模，

2、采用工具進(jìn)行實(shí)體建模，主要是頭架，中間架，尾架，拉鎖組件的三維建模，最后將這些三維模型組裝成為輸料皮帶機(jī)的機(jī)架。然后利用ANSYS分析軟件對(duì)所組裝的機(jī)架進(jìn)行有限元分析，找出兩個(gè)拉索在梁上的最優(yōu)位置，使得兩根拉索在工作的過程中受力大小近似相等，而且使得梁上的危險(xiǎn)截面處的彎矩最小。此外，利用MATALAB軟件輔助手工計(jì)算，找出拉索在梁上的最優(yōu)位置。然后與軟件分析的最優(yōu)位置進(jìn)行比較，得出拉索在梁上所處的最優(yōu)位置。最后，對(duì)梁進(jìn)行強(qiáng)度校核，判斷所

3、建模型是否符合強(qiáng)度要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)； PROE建模； ANSYS有限元分析；</p><p><b>　　MATLAB軟件</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design is a graduation proje

4、ct about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the prin

5、ciple is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop

6、 Take-Up and Belt. At last, </p><p>　　Keyword: belt conveyor; PROE modeling; ANSYS finite element analysis; MATLAB software;</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1<

7、;/b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　1 緒論6</b></p><p>　　1.1輸料皮帶機(jī)的國內(nèi)外研究與發(fā)展6</p><p>　　1.1.1輸料皮帶機(jī)的簡介6</p><p>　　1.1.2輸料皮帶機(jī)的國外研究成果7</p>

8、<p>　　1.1.3 輸料皮帶機(jī)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀8</p><p>　　1.1.4 輸料皮帶機(jī)的發(fā)展趨勢9</p><p>　　1.2 本課題的主要內(nèi)容、研究方法與技術(shù)路線10</p><p>　　1.2.1 本課題的主要內(nèi)容10</p><p>　　1.2.2 本課題的主要研究內(nèi)容及技術(shù)關(guān)鍵11</p>

9、<p>　　1.3 本課題的研究意義及主要成果11</p><p>　　2軟件開發(fā)平臺(tái)及開發(fā)工具的選擇13</p><p>　　2.1 PROE軟件的簡介13</p><p>　　2.1.1 軟件概述13</p><p>　　2.1.2 主要特性13</p><p>　　2.2 ANSYS軟件

10、的簡介14</p><p>　　2.2.1軟件概述14</p><p>　　2.2.2 技術(shù)種類14</p><p>　　2.3 MATLAB軟件的簡介17</p><p>　　2.3.1軟件概述17</p><p>　　2.3.2主要功能19</p><p>　　3 帶式輸送機(jī)部

11、件的選用20</p><p>　　3.1 輸送帶20</p><p>　　3.1.1 輸送帶的分類：20</p><p>　　3.1.2 輸送帶的連接22</p><p>　　3.2 傳動(dòng)滾筒23</p><p>　　3.2.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型23</p><p>　　3.2.

12、2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.2.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)25</p><p><b>　　3.3 托輥26</b></p><p>　　3.3.1 托輥的作用與類型26</p><p>　　3.3.2 托輥的選型31</p><p>　　3.4 制動(dòng)裝置35</

13、p><p>　　3.4.1 制動(dòng)裝置的作用35</p><p>　　3.4.2 制動(dòng)裝置的種類36</p><p>　　3.4.3 制動(dòng)裝置的選型38</p><p>　　3.5 改向裝置38</p><p>　　3.6拉緊裝置39</p><p>　　3.6.1 拉緊裝置的作用39&l

14、t;/p><p>　　3.6.2 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求39</p><p>　　3.6.3 拉緊裝置在過渡工況下的工作特點(diǎn)40</p><p>　　3.6.4 拉緊裝置布置時(shí)應(yīng)遵循的原則40</p><p>　　3.6.5 拉緊裝置的種類及特點(diǎn)41</p><p>　　4 拉索最優(yōu)位置的確定44</

15、p><p>　　4.1對(duì)梁的受力分析44</p><p>　　4.2 計(jì)算剪力與彎矩47</p><p>　　4.3 判斷剪力與彎矩圖的情況47</p><p>　　4.4 利用MATLAB輔助軟件確定梁上拉索的最優(yōu)位置48</p><p><b>　　5 梁的校核52</b></p&

16、gt;<p>　　5.1 危險(xiǎn)截面的判斷52</p><p>　　5.2 分析截面受力52</p><p><b>　　5.3 校核53</b></p><p><b>　　總結(jié)54</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)55</b></p&

17、gt;<p><b>　　致謝57</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1輸料皮帶機(jī)的國內(nèi)外研究與發(fā)展</p><p>　　1.1.1輸料皮帶機(jī)的簡介</p><p>　　皮帶機(jī)是皮帶輸送機(jī)的簡稱，皮帶機(jī)運(yùn)用輸送帶的連續(xù)或間歇運(yùn)動(dòng)來輸送各種輕

18、重不同的物品，既可輸送各種散料，也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨，用途廣泛。皮帶式輸送機(jī)具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、部件標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭等行業(yè)，用來輸送松散物料或成件物品，根據(jù)輸送工藝要求，可單臺(tái)輸送，也可多臺(tái)組成或與其它輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置型式的作業(yè) 線需要 ,適用于輸送堆積密度小于1.67/噸/立方米，易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料及袋裝物料，如煤、碎

19、石、砂、水泥、化肥、糧食等。被送物料溫度小于60℃。其機(jī)長及裝配形式可根據(jù)用戶要求確定，傳動(dòng)可用電滾筒，也可用帶驅(qū)動(dòng)架的驅(qū)動(dòng)裝置。</p><p>　　皮帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)形式多樣，有槽型皮帶機(jī)、平型皮帶機(jī)、爬坡皮帶機(jī)、側(cè)傾皮帶機(jī)、轉(zhuǎn)彎皮帶機(jī)等多種形式。 　常用的膠帶輸送機(jī)可分為:普通帆布芯膠帶輸送機(jī)、鋼繩芯高強(qiáng)度膠帶輸機(jī)、全防爆下運(yùn)膠帶輸送機(jī)、難燃型膠帶輸送機(jī)、雙速雙運(yùn)膠帶輸送機(jī)、可逆移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)、耐寒膠帶輸送機(jī)

20、等等。 　皮帶輸送機(jī)主要由機(jī)架、輸送皮帶、皮帶輥筒、張緊裝置、傳動(dòng)裝置等組成。</p><p>　　帶式輸送機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，它廣泛的應(yīng)用電力、糧食、冶金、化工、煤炭、礦山、港口、建材等領(lǐng)域。近年來，帶式輸送機(jī)因?yàn)樗鶕碛械妮斔土项悘V泛、輸送能力范圍寬、輸送路線的適應(yīng)性強(qiáng)以及靈活的裝卸料和可靠性強(qiáng)費(fèi)用低的特點(diǎn)，已經(jīng)在某些領(lǐng)域逐漸開始取代汽車、機(jī)車運(yùn)輸。成為散料運(yùn)輸?shù)闹饕b備，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中扮演越

21、來越重要的角色。特別是電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)在糧庫的散料輸送過程中更加有無可比擬的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿σ虼宋覀冮_拓思維、努力創(chuàng)新并結(jié)合自己原有的知識(shí)和現(xiàn)有的資料對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新完善。在此過程中檢驗(yàn)自己的創(chuàng)新能力使其應(yīng)用的范圍更加廣泛的在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域起到更加重要的作用。</p><p>　　加快帶式輸送機(jī)的創(chuàng)新研制特別是以電動(dòng)滾筒作為驅(qū)動(dòng)裝置的帶式輸送機(jī)有著極其重要的意義。因其擁有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽

22、命長、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等。因此國內(nèi)外將帶式輸送機(jī)（電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)）廣泛應(yīng)用于采礦、糧食、冶金等各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，思維的不斷開闊、制造技術(shù)的不斷提高和制造材料的不斷改進(jìn)，帶式輸送機(jī)將以前所未有的速度發(fā)展。保障散料輸送工作高效、安全、可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，并將在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域繼續(xù)起到更加重要的意義。</p><p>　　1.1.2輸料皮帶機(jī)的

23、國外研究成果 </p><p>　　皮帶機(jī)的發(fā)展已有150余年的歷史，它是散狀物料運(yùn)輸?shù)睦硐朐O(shè)備，能以</p><p>　　高速度、自動(dòng)化、連續(xù)性的作業(yè)實(shí)現(xiàn)物料的傳輸。當(dāng)今，在許多場合，無論衡</p><p>　　量標(biāo)準(zhǔn)是輸送量、運(yùn)送距離還是經(jīng)濟(jì)效益，采用帶式輸送機(jī)都有著比路上交通</p><p>　　的汽車、火車更為優(yōu)越的性能口3。比較常見

24、的是目前港口碼頭的裝煤卸煤運(yùn)行都</p><p>　　會(huì)選擇使用帶式輸送機(jī)，其原因是采用汽車運(yùn)輸投資較大，不僅要修建公路，</p><p>　　購買汽車，而且還要投資日常的公路和汽車維修費(fèi)；而帶式輸送機(jī)輸送散狀物</p><p>　　料是連續(xù)的物料流，生產(chǎn)效率比較高口1。1983年A．Roberts等就提出了一份關(guān)</p><p>　　于長距

25、離帶式輸送機(jī)與汽車和鐵路運(yùn)輸相比較的統(tǒng)計(jì)研究報(bào)告，指出當(dāng)運(yùn)輸距</p><p>　　離小于50km時(shí)，最經(jīng)濟(jì)的方式是采用帶式輸送機(jī)進(jìn)行物料輸送№1。目前，帶式</p><p>　　輸送機(jī)已被廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、礦山、港口、電力、糧食和化工等領(lǐng)域呻1。</p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，這些領(lǐng)域?qū)ι钗锪系妮斔吞岢隽诵乱螅瑤捷?lt;/p>&

26、lt;p>　　送機(jī)也相應(yīng)的發(fā)展成為具有長距離(指單機(jī)輸送長度，國外最長達(dá)15000m，)、大運(yùn)量(高帶速和大帶寬)和大傾角輸送物料能力的大型皮帶輸送機(jī)。</p><p>　　1.1.3 輸料皮帶機(jī)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率

27、、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。 </p><p>　　1.1.4 輸料皮帶機(jī)的發(fā)展趨勢</p>&l

28、t;p>　　未來輸送機(jī)的將向著大型化發(fā)展、擴(kuò)大使用范圍、物料自動(dòng)分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。</p><p>　　大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長度已達(dá)440公里以上帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫

29、條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的輸送機(jī)。</p><p>　?、倮^續(xù)向大型化發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸送裝置的長度已達(dá) 440公里以上。帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的"帶式輸送道"。不少國家正在探索長距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。</p

30、><p>　?、跀U(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性的物料的輸送機(jī)。</p><p>　?、凼馆斔蜋C(jī)的構(gòu)造滿足物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化控制對(duì)單機(jī)提出的要求。如郵局所用的自動(dòng)分揀包裹的小車式輸送機(jī)應(yīng)能滿足分揀動(dòng)作的要求等。</p><p>　?、芙档湍芰肯囊怨?jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)

31、科研工作的一個(gè)重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為輸送機(jī)選型的重要指標(biāo)之一。</p><p>　　⑤減少各種輸送機(jī)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。</p><p>　　1.2 本課題的主要內(nèi)容、研究方法與技術(shù)路線</p><p>　　1.2.1 本課題的主要內(nèi)容</p><p><b>　　原始條件：</

32、b></p><p>　　生產(chǎn)能力： 500/h 縱向傾角： 13°</p><p>　　皮帶寬度： 1000mm 輸料距離： 16m</p><p>　　機(jī)架：分體式桁架結(jié)構(gòu) 拉索固定點(diǎn)高度： 4.2m</p><p><b>

33、　　1.完成三維建模</b></p><p>　　使用PROE三維實(shí)體軟件完成液壓支架的三維建模、然后進(jìn)行ANSYS環(huán)境下的有限元分析。</p><p>　　2.完成液壓支架校核與計(jì)算</p><p>　　利用MATLAB進(jìn)行輔助計(jì)算，對(duì)液壓支架進(jìn)行分析校核，判斷三維模型是否符合強(qiáng)度要求。</p><p>　　將經(jīng)典機(jī)械設(shè)計(jì)理論與

34、先進(jìn)技術(shù)手段相結(jié)合，在廣泛調(diào)研、方案論證的基礎(chǔ)上，完成輸料皮帶機(jī)主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，建立其三維參數(shù)化實(shí)體模型；利用ANSYS、MATLAB等軟件對(duì)機(jī)架、拉索等主要零部件進(jìn)行分析與仿真，得到相關(guān)分析數(shù)據(jù)或圖形，實(shí)現(xiàn)輸料皮帶機(jī)的三維CAD。要求：</p><p>　?、乓筝斄掀C(jī)結(jié)構(gòu)簡單且合理，滿足所需的強(qiáng)度要求和剛度要求。</p><p>　?、戚斄掀C(jī)各機(jī)構(gòu)之間應(yīng)動(dòng)作協(xié)調(diào)，無卡死

35、現(xiàn)象，整機(jī)應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn)。</p><p>　?、禽斄掀C(jī)應(yīng)達(dá)到額定生產(chǎn)能力，滿足并實(shí)驗(yàn)工作場地的要求。</p><p>　?、绕渌O(shè)計(jì)要求，如外形美觀、安全高效、方便運(yùn)輸、利于環(huán)保等。</p><p>　　1.2.2 本課題的主要研究內(nèi)容及技術(shù)關(guān)鍵</p><p><b>　　1.研究方法</b></p>

36、<p>　　首先繪出輸料皮帶機(jī)相關(guān)圖紙，然后根據(jù)所繪出的二維圖紙進(jìn)行三維建模，采用工具進(jìn)行實(shí)體建模，主要是頭架，中間架，尾架，拉鎖組件的三維建模，最后將這些三維模型組裝成為輸料皮帶機(jī)的機(jī)架。然后利用ANSYS分析軟件對(duì)所組裝的機(jī)架進(jìn)行有限元分析，找出兩個(gè)拉索在梁上的最優(yōu)位置，使得兩根拉索在工作的過程中受力大小近似相等，而且使得梁上的危險(xiǎn)截面處的彎矩最小。此外，利用MATALAB軟件輔助手工計(jì)算，找出拉索在梁上的最優(yōu)位置。然后與

37、軟件分析的最優(yōu)位置進(jìn)行比較，得出拉索在梁上所處的最優(yōu)位置。最后，對(duì)梁進(jìn)行強(qiáng)度校核，判斷所建模型是否符合強(qiáng)度要求。</p><p><b>　　2.技術(shù)關(guān)鍵</b></p><p>　　(1)三維建模 主要是頭架，中間架，尾架，拉鎖組件的三維建模，最后將這些三維模型組裝成為輸料皮帶機(jī)的機(jī)架。</p><p>　　(2)ANSYS分析 利用A

38、NSYS分析軟件對(duì)所組裝的機(jī)架進(jìn)行有限元分析，找出兩個(gè)拉索在梁上的最優(yōu)位置，使得兩根拉索在工作的過程中受力大小近似相等，而且使得梁上的危險(xiǎn)截面處的彎矩最小。</p><p>　　(3)MATALAB軟件輔助 利用MATALAB軟件輔助手工計(jì)算，找出拉索在梁上的最優(yōu)位置。</p><p>　　1.3 本課題的研究意義及主要成果</p><p>　　本課題“輸料皮帶機(jī)

39、的三維CAD”，主要應(yīng)用PROE實(shí)體軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，能夠展現(xiàn)液壓支架的實(shí)體模型，然后可以用ANSYS軟件對(duì)所組裝的機(jī)架進(jìn)行軟件的有限元分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)架的軟件優(yōu)化，找出拉索的最優(yōu)位置，最后通過手工計(jì)算（MATALAB進(jìn)行輔助計(jì)算），也可算出一個(gè)拉索的最優(yōu)位置。然后對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比，分析可得出拉索的最優(yōu)位置。通過本次課程設(shè)計(jì)，可初步建立皮帶機(jī)的三維實(shí)體模型，并可初步獲得拉索的最優(yōu)化位置。</p><p>　　2軟件

40、開發(fā)平臺(tái)及開發(fā)工具的選擇</p><p>　　2.1 PROE軟件的簡介</p><p>　　2.1.1 軟件概述</p><p>　　Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engi

41、neer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。</p><p>　　2.1.2 主要特性</p><p>　　Pro/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。P

42、ro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。</p><p>　　Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。</p><p><b>　　1．參數(shù)化設(shè)計(jì)</b></p><p>

43、　　相對(duì)于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。</p><p><b>　　2． 基于特征建模</b></p><p>　　Pro/E是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您

44、可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活。</p><p>　　3． 單一數(shù)據(jù)庫（全相關(guān)）</p><p>　　Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整

45、個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價(jià)格也更便宜。</p><p>　　2.2 ANSYS軟件的簡介</p><

46、p><b>　　2.2.1軟件概述</b></p><p>　　ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí)CAE工具之一

47、。</p><p>　　2.2.2 技術(shù)種類</p><p>　　CAE的技術(shù)種類有很多，其中包括有限元法(FEM,即Finite Element Method),邊界元法(BEM,即Boundary Element Method)，有限差分法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。每一種方法各有其應(yīng)用的領(lǐng)域，而其中有限元法應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，現(xiàn)

48、已應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電路學(xué)、電磁學(xué)等。</p><p>　　ANSYS有限元軟件包是一個(gè)多用途的有限元法計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)程序，可以用來求解結(jié)構(gòu)、流體、電力、電磁場及碰撞等問題。因此它可應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域： 航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機(jī)械、微機(jī)電系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)器械等。</p><p>　　軟件主要包括三個(gè)部分：前處理模塊，分析計(jì)算模塊和后處理模

49、塊。</p><p>　　前處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型；</p><p>　　分析計(jì)算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動(dòng)力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；</p><p>　　后處理模塊可將計(jì)

50、算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。</p><p>　　軟件提供了100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。該軟件有多種不同版本，可以運(yùn)行在從個(gè)人機(jī)到大型機(jī)的多種計(jì)算機(jī)設(shè)備上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。</p><p

51、>　　ANSYS發(fā)布10.0新版本</p><p>　　美國賓夕法尼亞州2006年6月2日消息：作為優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)流程的仿真技術(shù)及軟件的開發(fā)者和革新者，ANSYS公司（納斯達(dá)克股票代號(hào)：ANSS）今天發(fā)布ANSYS 10.0新版本。新版本在性能、易用性、協(xié)同工作及耦合技術(shù)，如流固耦合，等方面有很大提高。10.0新版本是在9.0軟件的基礎(chǔ)上研發(fā)的，與其有很好的兼容性，將于7月正式投入市場。</p>

52、<p>　　延續(xù)了ANSYS一貫強(qiáng)大的耦合場技術(shù)，10.0版本為復(fù)雜的流固耦合（FSI）問題提供了更完善的解決方案。該版本整合了世界一流的應(yīng)力分析和流體分析技術(shù)，形成了一套完整的FSI解決方案。通過適合于特定場要求的網(wǎng)格劃分，一個(gè)單一的幾何體可以應(yīng)用于兩種場。該版本提供了有效地解決FSI動(dòng)力學(xué)分析的信息交換功能。市場上沒有任何其他的FSI軟件可以提供如此強(qiáng)大的穩(wěn)健性和高度的精確性分析。另外，該版本可以在多個(gè)機(jī)群進(jìn)行并行處理解

53、決超大模型。</p><p>　　“ANSYS 10.0代表了最先進(jìn)的CAE整合技術(shù)，較9.0有了顯著的提高” ，ANSYS公司總裁兼首席執(zhí)行官Jim Cashman說，“我們一直致力于拓展ANSYS仿真技術(shù)的廣度和深度，同時(shí)建立各種類型的仿真分析軟件的空前大連盟。得益于ANSYS Workbench整合CAE技術(shù)的架構(gòu)，我們創(chuàng)建了建模、仿真、分析、前后處理的一系列無縫鏈接。10.0新版本整合了世界上最優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)

54、、熱、流體等分析功能?！?lt;/p><p>　　ANSYS10.0加入了旋轉(zhuǎn)機(jī)械和葉片設(shè)計(jì)工具，豐富了Workbench環(huán)境下的行業(yè)化功能。即ANSYSBladeModeler，一款針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械葉片構(gòu)件的高效的三維設(shè)計(jì)工具；以及ANSYSTurboGrid，一款高質(zhì)量的葉片設(shè)計(jì)六面體網(wǎng)格劃分工具。</p><p>　　“結(jié)合了ANSYS CFX和渦輪專用的前后處理CFD功能，10.0版本提供

55、了渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)和分析完整的解決方案，”ANSYS公司副總裁兼總經(jīng)理Chris Reid說，“應(yīng)力分析、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析或流固耦合分析的模型可以直接建立，通過CAD系統(tǒng)連通性，可以把模型擴(kuò)展到上下游部件，最終完成整個(gè)模型的分析。ANSYS Workbench是提供此功能上獨(dú)一無二的環(huán)境，借此空氣動(dòng)力學(xué)工程師可以進(jìn)行CFD設(shè)計(jì)，同時(shí)確認(rèn)結(jié)構(gòu)特征。這將大幅度縮短設(shè)計(jì)流程。”</p><p>　　在機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域，ANS

56、YS 10.0包括了ANSYS Workbench下全部的熱瞬態(tài)分析功能。這不僅幫助用戶進(jìn)行非常復(fù)雜的時(shí)域仿真，同時(shí)ANSYS Workbench也可自動(dòng)完成很多建模和求解工作。這樣可以輕松快速地求解設(shè)備在一定運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的熱性能。</p><p>　　為了滿足日益增加的對(duì)大型復(fù)雜問題及時(shí)有效的分析需求，ANSYS 10.0的并行求解器如今可增加了對(duì)CPU和通信技術(shù)的選擇余地。除了支持Ethernet和Gigabi

57、t Ethernet，ANSYS 10.0還支持Myrinet和InfiniBand。相對(duì)于以前的架構(gòu)，ANSYS 10.0能以最少的成本滿足高性能的機(jī)群計(jì)算。</p><p>　　本著以低成本硬件設(shè)備提供高性能解決方案的目標(biāo)，ANSYS Workbench現(xiàn)可支持Windows XP 64位機(jī)的AMD和EMT64芯片集。此項(xiàng)改革解決了許多用戶在Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行大型模型所面臨的2GB內(nèi)存限制。另外，它

58、也使得ANSYS用戶不再需要寫硬盤就能完成整個(gè)求解，從而節(jié)約求解時(shí)間。</p><p>　　對(duì)于用戶，這將幫助他們更加經(jīng)濟(jì)有效地解決大型模型問題，如那些低頻穩(wěn)態(tài)和全瞬態(tài)電磁分析問題。ANSYS 10.0并行求解器可以解決高于一億自由度的大型電磁問題，在CAE行業(yè)獨(dú)樹一幟。</p><p>　　在高頻電磁領(lǐng)域，10.0版本提供了一個(gè)新的模式端口。此端口大大簡化了集成電路（IC）、射頻識(shí)別(R

59、FID)和射頻微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等多種設(shè)備分析傳輸線端口的建模。標(biāo)準(zhǔn)算例顯示，利用此端口建模，可以顯著縮小模型尺寸，在保證精確的頻域計(jì)算結(jié)果前提下，節(jié)約30%到50%的求解時(shí)間和內(nèi)存需求。</p><p>　　2.3 MATLAB軟件的簡介</p><p><b>　　2.3.1軟件概述</b></p><p>　　MATLAB是美國Mat

60、hWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。</p><p>　　MATLAB是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究

61、、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。</p><p>　　MATLAB和Mathematica、Maple、MathCAD并稱為四大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù) </p><

62、;p>　　matlab開發(fā)工作界面</p><p>　　和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。</p><p>　　MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得

63、多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接調(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。</p><p><b>　　2.3.2主要功能</b></

64、p><p>　　1.數(shù)值分析　　2.數(shù)值和符號(hào)計(jì)算　　3.工程與科學(xué)繪圖　　4.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真　　5.數(shù)字圖像處理　　6.數(shù)字信號(hào)處理　　7.通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真　　8.財(cái)務(wù)與金融工程</p><p>　　3 帶式輸送機(jī)部件的選用</p><p><b>　　3.1 輸送帶</b></p><p>　　輸送

65、帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。</p><p>　　輸送機(jī)的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時(shí)的全部負(fù)載。因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械損

66、傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。</p><p>　　3.1.1 輸送帶的分類：</p><p>　　按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，

67、輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉，尼龍和維綸等。</p><p>　　整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會(huì)發(fā)生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。</p><p>　　鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定的

68、間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。</p><p>　　在鋼芯繩中,鋼絲繩的質(zhì)量是決定輸送帶使用壽命長短的關(guān)鍵因素之一，必須具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　(1)應(yīng)具有較高的破斷強(qiáng)度。鋼芯強(qiáng)度高則輸送帶亦可增大，從另一個(gè)角度來說，繩芯強(qiáng)度

69、越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達(dá)到減小輸送機(jī)尺寸的目的。</p><p>　　(2)繩芯與橡膠應(yīng)具有較高的黏著力。這對(duì)于用硫化接頭具有重大意義.提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質(zhì)橡膠等。</p><p>　　(3)應(yīng)具有較高的耐疲勞強(qiáng)度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。</p><p>　　(4)

70、應(yīng)具有較好的柔性.制造過程中采用預(yù)變形措施以消除鋼繩中的殘余應(yīng)力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。</p><p>　　輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風(fēng)化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。</p><p>　　鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1)

71、強(qiáng)度高。由于強(qiáng)度高，可使1臺(tái)輸送機(jī)的長度增大很多。目前國內(nèi)鋼繩芯輸送帶輸送機(jī)1臺(tái)長度達(dá)幾公里、幾十公里。伸長量小.鋼繩芯帶的伸長量約為帆布帶伸長量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象。</p><p>　　(2)成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機(jī)的槽角多數(shù)為35º，這樣不僅

72、可以增大運(yùn)量，而且可以防止輸送帶跑偏。</p><p>　　(3)抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細(xì)的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。</p><p>　　(4)破損后容易修補(bǔ)，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損，破傷幾乎不再擴(kuò)大，修補(bǔ)也很容易。相反，帆布帶損傷后，會(huì)由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強(qiáng)度降低。</p><p>　　(5)接

73、頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長，經(jīng)驗(yàn)表明有的接頭使用十余年尚未損壞。</p><p>　　(6)輸送機(jī)的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細(xì)鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。</p><p>　　鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點(diǎn):</p><p>　　(1)制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生

74、跑偏現(xiàn)象。</p><p>　　(2)由于輸送帶內(nèi)無橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。</p><p>　　(3)易斷絲。當(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進(jìn)物料時(shí)，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。</p><p>　　3.1.2 輸送帶的連接</p><p>　　為了方便制造和搬運(yùn)，輸送帶的長度一般制成10

75、0—200米，因此使用時(shí)必須根據(jù)需要進(jìn)行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機(jī)械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機(jī)械接法和塑化接法兩種。</p><p><b>　　(1)機(jī)械接頭</b></p><p>　　機(jī)械接頭是一種可拆卸的接頭。它對(duì)帶芯有損傷，接頭強(qiáng)度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時(shí)，對(duì)滾筒

76、表面有損害，常用于短距或移動(dòng)式帶式輸送機(jī)上?？椢飳有据斔蛶С２捎玫臋C(jī)械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機(jī)械接頭方式。</p><p>　　(2)硫化（塑化）接頭</p><p>　　硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大，</p><p>　　使用壽命長，對(duì)滾筒表面不產(chǎn)生損害，接頭效率高達(dá)60%—95

77、%的優(yōu)點(diǎn)，但存在接頭工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。</p><p>　　對(duì)于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數(shù)切成階梯狀，如下圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭</p><p>　　然后將兩個(gè)端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定的時(shí)間即可完成。其強(qiáng)度為原來強(qiáng)度的(i-1)/i100%。其中i為帆布層數(shù)。<

78、;/p><p><b>　　3.2 傳動(dòng)滾筒</b></p><p>　　3.2.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型</p><p>　　傳動(dòng)滾筒是傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件。作為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式來講，可分成單滾筒傳動(dòng)及雙滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)多用于功率不太大的輸送機(jī)上，功率較大的輸送機(jī)可采用雙滾筒傳動(dòng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動(dòng)滾筒所能傳遞的牽引力。使用

79、雙滾筒傳動(dòng)時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動(dòng)，可以利用齒輪傳動(dòng)裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動(dòng)仍不需要牽引力需要，可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。</p><p>　　輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，新設(shè)計(jì)產(chǎn)品全部采用滾動(dòng)軸承。傳動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕

80、度大、運(yùn)距長的輸送機(jī)，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。</p><p>　　3.2.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì)</p><p>　　傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行的部件。傳動(dòng)滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。</p>

81、;<p>　?、?輕型：軸承孔徑80100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。</p><p>　?、?中型：軸承孔徑120180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。</p><p>　　③ 重型：軸承孔徑200220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。</p><p>　　輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或

82、鑄鐵結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長的輸送機(jī)，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。</p><p>　　人字形溝槽鑄（包）膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人字

83、溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運(yùn)轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí)，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場合工作，摩擦系數(shù)降低也很小?？紤]到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。</p&g

84、t;<p>　　3.2.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)</p><p>　　其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-2所示：</p><p>　　傳動(dòng)滾筒長度的確定. 查《中國采礦設(shè)備手冊(cè)》表5.4－22得：</p><p>　　其主要性能參數(shù)如表5-1所示：</p><p>　　表5-1傳動(dòng)滾筒參數(shù)表</p><p>　　再查表《運(yùn)輸設(shè)

85、計(jì)選用手冊(cè)》2－40可得出滾筒長度為1150。</p><p><b>　　或者由經(jīng)驗(yàn)公式：</b></p><p>　　已知帶寬B＝1000，傳動(dòng)滾筒直徑為800，滾筒長度比膠帶寬略大，一般取滾筒長度</p><p><b>　?。?00～200）</b></p><p>　　取1000＋150＝

86、1150 與查表結(jié)果一致</p><p><b>　　3.3 托輥</b></p><p>　　3.3.1 托輥的作用與類型</p><p><b>　?。ㄒ唬┳饔?lt;/b></p><p>　　托輥是決定帶式輸送機(jī)的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了輸送

87、帶和托輥所受承載的大小與性質(zhì)。對(duì)托輥的基本要求是：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，密封裝置防塵性能和防水性能好，使用可靠。軸承保證良好的潤滑，自重較輕，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。</p><p>　　支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小帶條的垂度，保證帶條平穩(wěn)運(yùn)行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運(yùn)輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。一臺(tái)輸送機(jī)的托輥數(shù)量很多，托輥質(zhì)量的好壞，對(duì)輸送機(jī)的運(yùn)行阻力、輸送帶的壽

88、命、能量消耗及維修、運(yùn)行費(fèi)用等影響很大。</p><p>　　安裝在剛性托輥架上的三個(gè)等長托輥組是最常見的，三個(gè)托輥一般布置在同一個(gè)平面內(nèi)，兩個(gè)側(cè)托輥向前傾；亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯(cuò)開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點(diǎn)是能接觸到每一個(gè)托輥，便于潤滑；缺點(diǎn)是托輥組支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，并且輸送帶運(yùn)行阻力大約增加10％。因此實(shí)際上主要采用三個(gè)托輥布置在同一平面內(nèi)的托輥組。</p><p><b

89、>　?。ǘ╊愋?lt;/b></p><p>　　托輥可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥等；</p><p><b>　　圖5-3 槽形托輥</b></p><p>　　槽形托輥(圖5-3)用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)上分支，使輸送帶成槽形，以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。目前國內(nèi)Ⅱ系列由三個(gè)輥?zhàn)咏M成的槽形托輥槽角

90、為或，增大槽角可加大載貨的橫斷面積相防止輸送帶跑偏，但使膠帶彎折，對(duì)輸送帶的壽命不利。為降低膠帶邊緣的附加應(yīng)力，在傳動(dòng)滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為、、的過渡托輥使膠帶逐步成槽。</p><p>　　平形托輥由一個(gè)平直的輥?zhàn)訕?gòu)成，用于輸送件貨。</p><p><b>　　其結(jié)構(gòu)簡圖如下：</b></p><p><b>　　圖

91、5-4 平行托輥</b></p><p>　　緩沖托輥用于帶式輸送機(jī)的受料處，以便減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，有橡膠圈式和彈簧板式等。其結(jié)構(gòu)簡圖如下：</p><p><b>　　圖5-5 緩沖托輥</b></p><p>　　a)橡膠圈式 b)彈簧板式</p><p>　　調(diào)心托輥用來調(diào)整輸送帶的橫向位置

92、，使它保持正常運(yùn)行。調(diào)心托輥形式很多，輸送散粒物料最簡單的是采用槽形前傾托輥。如圖5-6所示．借助兩個(gè)側(cè)托輥朝膠帶運(yùn)行方向前傾一定角度(一般約)而對(duì)跑偏的輸送帶起復(fù)位作用。這種方法簡單，但會(huì)使阻力增大約10％。其它還有錐形、V形、反V形等多種調(diào)心托輥，可按需選用。</p><p>　　圖5-6 側(cè)托輥前傾的調(diào)心托輥</p><p>　　托輥直徑與帶寬、物料松散密度和帶速有關(guān)。隨著這些參數(shù)的

93、增大，托輥直徑相應(yīng)增大。帶式輸送機(jī)有載分支最常用的是由剛性的、定軸式的三節(jié)托輥組成的槽形托輥。一般帶式輸送機(jī)的槽角為，如果槽角由增大到，則在同樣帶寬條件下物料橫斷面積增大20％，運(yùn)輸量可提高13％，帶式輸送機(jī)的無載分支常采用平形托輥。帶式輸送機(jī)的裝載處由于物料對(duì)托輥的沖擊，易引起托輥軸承的損壞，常采用緩沖托輥組。</p><p>　　托輥密封結(jié)構(gòu)的好壞直接影響托輥?zhàn)枇ο禂?shù)的大小和托輥的壽命。托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力不僅與速

94、度、軸承及其密封有關(guān)，而且與潤滑脂的選擇也有很大關(guān)系。潤滑脂除起潤滑作用外，還起密封作用。</p><p><b>　?。ㄈ┩休侀g距</b></p><p>　　托輥間距的布置應(yīng)遵循膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能小的原則。膠帶在托輥間的撓度值一般不超過托輥間距的2.5％。在裝載處的上托輥間距應(yīng)小一些，一般的間距為300～600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可

95、取2500～3000mm，或取為上托輥間距的兩倍。</p><p>　　在有載分支頭部、尾部應(yīng)各設(shè)置一組過渡托輥，以減小頭、尾過渡段膠帶邊緣的應(yīng)力，從而減少膠帶邊緣的損壞。過渡托輥的槽角為與兩種，端部滾筒中心線與過渡托輥之間的距離一般不大于800～1000mm。</p><p>　　帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象，即膠帶運(yùn)行中心線偏離輸送機(jī)的的縱向幾何中心線。為防止和克服膠帶

96、跑偏現(xiàn)象，常用的方法是采用不同形式的調(diào)心托輥，在有載分支每隔10組槽形托輥放置一組調(diào)心托輥，下分支每隔6~10組平型托輥放置一組調(diào)心托輥。最簡單的調(diào)心托輥是上分支采用前傾式槽形托輥，下分支采用V型前傾式托輥，前傾托輥的兩個(gè)側(cè)托輥朝膠帶運(yùn)行方向前傾。由于托輥有前傾角，則膠帶運(yùn)行速度和托輥周圍速度之間相差一個(gè)角度，因而托輥相對(duì)膠帶就有一個(gè)相對(duì)速度;使托輥有沿軸向產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢，但是，托輥受托輥架的限制不能運(yùn)動(dòng)，于是兩側(cè)托輥相對(duì)膠帶就產(chǎn)生

97、一個(gè)向內(nèi)的橫向摩擦力。當(dāng)膠帶位于正中央時(shí)，膠帶兩側(cè)受力平衡。當(dāng)膠帶偏向一側(cè)時(shí)，該側(cè)膠帶和托輥所受正壓力增加，則膠帶所受到的橫向摩擦力大于另一側(cè)，因而使膠帶又回復(fù)到正中位置。這種托輥防跑偏簡單可靠，但由于膠帶運(yùn)行時(shí)存在附加滑動(dòng)摩擦力，增加了膠帶的磨損，前傾托輥只能用于膠帶單向運(yùn)行。</p><p>　　另外還有一種回轉(zhuǎn)式調(diào)心托輥，槽形調(diào)心托輥用于有載分支，其防跑偏原理與前傾托輥相同。當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，膠帶的一側(cè)壓在立擋

98、輥上，給擋輥以正壓力和摩擦力，從而使托輥架繞垂直軸回轉(zhuǎn)一角度，這時(shí)膠帶受到一個(gè)與跑偏方向相反的摩擦力，使膠帶向輸送機(jī)中心線移動(dòng)，從而糾正跑偏現(xiàn)象。這種調(diào)心托輥在固定型帶式輸送機(jī)上應(yīng)用的很多。</p><p>　　3.3.2 托輥的選型</p><p>　　由于膠帶輸送機(jī)膠帶跑偏常常引起設(shè)備停機(jī)，撒料，機(jī)架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴(yán)重影響了設(shè)備的使用及壽命，明顯地降低了運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

99、因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的原因并提出相應(yīng)的防偏措施。</p><p>　?。?）帶式輸送機(jī)膠帶跑偏的主要原因</p><p>　　帶式輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受各種偏心力的作用，使膠帶中心偏離輸送機(jī)的中心線，產(chǎn)生偏心，其主要原因是卸料點(diǎn)偏心給料、安裝制造誤差、風(fēng)力干擾、蛇行等。膠帶跑偏不僅能引起膠帶邊緣的磨損、物料灑落等，而且還能造成人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。</

100、p><p>　?。?）改變托輥組結(jié)構(gòu)來防止帶式輸送機(jī)膠帶跑偏</p><p>　　膠帶跑偏是通過膠帶傳送給托輥。使托輥組與膠帶間的摩擦力產(chǎn)生變化引起的。因此，解決輸送機(jī)的膠帶跑偏問題，最好是改變托輥組結(jié)構(gòu)，常見的防偏托輥組結(jié)構(gòu)有前傾托輥組、調(diào)心托輥組和鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M。</p><p><b>　　1）前傾托輥組</b></p>&l

101、t;p>　　前傾托輥組與普通托輥組的區(qū)別在于側(cè)輥在邊支柱上沿輸送機(jī)運(yùn)行方向前傾一個(gè)角度，一般為1.5°～2.O°從安裝制造上講，不會(huì)造成成本的增加。前傾托輥組糾偏原理是：當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，偏離側(cè)的托輥與膠帶的摩擦力增大，而膠帶運(yùn)行方向與托輥的線速度方向有一夾角及前傾角，使膠帶產(chǎn)生一個(gè)向心的糾偏力。由于輥?zhàn)拥那皟A增加，膠帶的運(yùn)行阻力也會(huì)增加，輸送機(jī)全程采用前傾托輥，耗能約增加10％～20％，所以，長距離的輸送機(jī)不宜全

102、程采用前傾托輥組。合理的前傾托輥組其邊支柱應(yīng)做成可將邊托輥置于前傾和對(duì)中兩種位置上，在調(diào)試運(yùn)行過程中。只有跑偏段的托輥調(diào)到前傾位置上輸送機(jī)的耗能增加很少，不會(huì)超過3％。一般情況下。給料穩(wěn)定的膠帶機(jī)采用前傾托輥組，能較好地解決膠帶跑偏問題。</p><p><b>　　2）調(diào)心托輥組</b></p><p>　　調(diào)心托輥組重量較大、成本較高。對(duì)于給料經(jīng)常發(fā)生變化的膠帶機(jī)

103、用調(diào)心托輥組糾偏效果較好。目前采用的調(diào)心托輥組主要有錐形連桿式雙向自動(dòng)調(diào)心托輥組、分體式錐形調(diào)心托輥組和帶側(cè)擋輥的調(diào)心托輥組。調(diào)心托輥組的糾偏原理是：當(dāng)膠帶跑偏時(shí)，引起托輥上的載荷重新分布并且是不均勻的，相對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭矩，跑偏量較小時(shí)，調(diào)心托輥組的扭矩小于摩擦力矩，調(diào)心托輥組不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)跑偏沒有反應(yīng)，當(dāng)跑偏量逐漸增大，扭矩超過摩擦力矩時(shí)橫梁就圍繞立軸成旋轉(zhuǎn)，并隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的增加，轉(zhuǎn)矩繼續(xù)加大，調(diào)心托輥組繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)拥木€速度方向與膠帶的運(yùn)行

104、方向形成的夾角增大，使它們的摩擦力產(chǎn)生向心分力。強(qiáng)制膠帶返回中心位置，而越過中心位置向另一側(cè)繼續(xù)移動(dòng)，扭矩也逐漸減少，經(jīng)過幾次往復(fù)直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。試驗(yàn)證明，每8～1O個(gè)托輥組增加一個(gè)調(diào)心托輥組，能很好地解決膠帶跑偏的問題。</p><p>　　3）鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M</p><p>　　鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M的輥?zhàn)邮窍嗷ャq接的。側(cè)輥靠拆卸方便的掛具吊在機(jī)架或鋼繩上，特別適用

105、于輸送大塊物料和經(jīng)常搬移、安裝精度不高的移置式輸送機(jī)上。它的糾偏原理是：膠帶跑偏時(shí)物料偏向一邊，鉸接的托輥組外形發(fā)生變化，跑偏的一邊因承載力的加大，膠帶與輥?zhàn)幽Σ亮Φ脑龃?，位于跑偏一邊的?cè)托輥傾角大于另一側(cè)的托輥傾角，使中間輥發(fā)生偏轉(zhuǎn)．并產(chǎn)生調(diào)心力，由于物料的大部分由中間輥承受．因此總的調(diào)心力顯著增大，對(duì)膠帶糾偏效果很好。鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M的優(yōu)點(diǎn)：一是更換托輥時(shí)不停機(jī)。在輸送物料過程中可將托輥組與膠帶脫離隨時(shí)更換，對(duì)載荷的適應(yīng)性強(qiáng)。二是托

106、輥組重量輕。由于它沒有橫梁．所以比一般的托輥組重量輕許多。三是噪音低。因其屬于撓性連接，所以可以吸</p><p>　　收振動(dòng)和沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)。這種托輥在國外得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)也多次采用了這種結(jié)構(gòu)的托輥，但應(yīng)注意鉸鏈?zhǔn)降鯍焱休伣M不適用于井下輸送機(jī)。因?yàn)檩斔蜋C(jī)的傾角使膠帶產(chǎn)生偏心橫向力，膠帶不易使輸送機(jī)對(duì)中運(yùn)動(dòng)，造成運(yùn)行的不穩(wěn)定。</p><p>　　該設(shè)計(jì)采用槽形托輥用于輸送散粒物料的

107、帶式輸送機(jī)的上分支，最常用的由三個(gè)棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝800mm查《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》表2－42，取托輥為DTⅡ03C0311, 托輥直徑D為89mm。</p><p>　　在輸送機(jī)的受料處，為了減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，減少運(yùn)行阻力，擬采用</p><p>　　DTⅡ03C0711緩沖托輥；結(jié)構(gòu)型式為橡膠圈式，托輥直徑選為89mm。</p><p>

108、;　　下托輥采用平行型托輥DTⅡ03C2112,托輥直徑為89mm</p><p>　　托輥的間距設(shè)計(jì)由帶寬B＝800mm，取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為3000mm。</p><p>　　表5-2 托輥技術(shù)規(guī)格表</p><p>　　托輥?zhàn)枇ο禂?shù)主要由實(shí)驗(yàn)來確定,見表5-3:</p><p>　　表5-3 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù)&

109、lt;/p><p>　　近年來,對(duì)于托輥?zhàn)枇M(jìn)行了許多理論與試驗(yàn)的研究.研究結(jié)果表明,托輥的運(yùn)行阻力主要包括托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力及擠壓阻力等.擠壓阻力又包括物料碰擊阻力,輸送帶反復(fù)彎曲阻力及壓陷滾動(dòng)阻力.</p><p>　　托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力是由托輥軸承及其密封所產(chǎn)生的阻力,大小取決于托輥的結(jié)構(gòu).而擠壓阻力則與輸送帶的張力的大小有關(guān).</p><p>　　實(shí)驗(yàn)表明,轉(zhuǎn)動(dòng)阻力與擠

110、壓阻力相比,擠壓阻力要比轉(zhuǎn)動(dòng)阻力大的多,而在擠壓阻力中,壓陷滾筒阻力占比重最大,物料碰擊阻力與反復(fù)彎曲阻力隨著輸送帶張力增大而降低.</p><p><b>　　3.4 制動(dòng)裝置</b></p><p>　　3.4.1 制動(dòng)裝置的作用</p><p>　　對(duì)于傾斜輸送物料的帶式輸送機(jī)，其平均傾角大于時(shí)，當(dāng)滿載停車時(shí)會(huì)發(fā)生上運(yùn)物料時(shí)帶的逆轉(zhuǎn)和下運(yùn)