礦熱爐爐頂旋轉(zhuǎn)布料裝置設(shè)計(jì)中期報(bào)告

需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）題目：礦熱爐爐頂旋轉(zhuǎn)布料裝置設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r1.1完成了一篇開(kāi)題報(bào)告對(duì)爐頂旋轉(zhuǎn)布料器進(jìn)行了解、研究并選出一套合理的設(shè)計(jì)方案。熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)工作管理手冊(cè)及撰寫(xiě)規(guī)范。1.2完成了一篇3000字以上的外文翻譯針對(duì)國(guó)內(nèi)目前對(duì)旋轉(zhuǎn)布料器研究文獻(xiàn)的缺少，加上本人“取其精華，去其糟粕”的追求科學(xué)的精神，有效的進(jìn)行中西文化的結(jié)合并努力研究，所以積極主動(dòng)地翻譯了一篇外文文獻(xiàn)進(jìn)行參考。1.3完成了布料器結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)及有關(guān)零件的必要計(jì)算與校核1.3.1料筒鋼管的選擇料筒使用的是管材結(jié)構(gòu)焊接部件，合理的選擇管材，能提高整個(gè)布料器的使用壽命，減少維修次數(shù)和時(shí)間。本布料器的設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)布料器安裝在爐頂鋼圈上，受爐喉熱煤氣的威脅。布料溜槽位于爐喉料面之上，完全處于熱煤氣的工作環(huán)境中，所以，優(yōu)先選用無(wú)縫鋼管。1.3.2齒輪的確定齒輪的選擇應(yīng)考慮齒輪的類(lèi)型、傳動(dòng)類(lèi)型、強(qiáng)度的校核以及噪音的減少等。1.3.3軸承的校核由于轉(zhuǎn)矩的大小是低速軸大于高速軸，同時(shí)低速軸和高速軸的直徑相差較小，所以只需校核高速軸的深溝球軸承。1.3.4皮帶機(jī)電動(dòng)機(jī)的選擇正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是：在電動(dòng)機(jī)能夠滿(mǎn)足機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)功率。本設(shè)計(jì)非連續(xù)制工作機(jī)械，而且起動(dòng)、制動(dòng)頻繁，工作粉塵量大。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。本設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)工作制度為斷時(shí)工作制，因此不用考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱計(jì)算。機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需靜功率按下式計(jì)算： 計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率，考慮到工作環(huán)境，其系數(shù)，所以 0.86.311=5.049，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)應(yīng)選用：YZ系列三項(xiàng)異步電機(jī)：型號(hào)：YZ160L8；額定電壓：380V；額定功率：7.5KW；轉(zhuǎn)速：705r/min；效率：82.4%；基準(zhǔn)工作制為40%；1.3.5皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算原始數(shù)據(jù)及工作條件參數(shù)和工作條件（1） 輸送物料：硅石、焦炭、球團(tuán)（2） 物料特性： 塊度：20120mm物料密度：0.652.6（3） 工作環(huán)境：露天（4） 輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸： 運(yùn)距：1m 傾斜角：=0最大運(yùn)量：30t/h 帶寬：B=650mm上托輥間距 下托輥間距DT(A)型固定式帶式輸送機(jī)是通用型系列產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、交通、電力、建材、化工、輕工、糧食和機(jī)械等行業(yè)，輸送堆積密度為5002500各種散裝物料和成件物品，適用環(huán)境溫度為-2040。本設(shè)計(jì)選用DT(A)型固定式帶式輸送機(jī)。初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖1所示：圖1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖1.3.5.1計(jì)算步驟輸送帶上最大的物料橫截面積為保證正常輸送條件下不撒料,輸送帶上允許的最大物料橫截面積按式(1.1)計(jì)算(按圖2)。 (1.1) (1.2) (1.3)式中b輸送帶可用寬度m，按以下原則取值：b2m時(shí)，b=0.9b0.05m；b2m時(shí)，b=b0.05m；中間輥長(zhǎng)度，m，對(duì)于一輥或二棍的托輥組，；物料的運(yùn)行堆積角，參考表2-1中數(shù)據(jù)酌定。圖2 等長(zhǎng)三輥槽型截面參考表3-2列出了不同帶寬時(shí)的S值,可直接查取。帶寬的確定按給定的工作條件,取焦炭的堆積角為。焦炭的堆積密度按650；輸送機(jī)的工作傾角=；帶式輸送機(jī)的最大輸送能力計(jì)算公式為 （1.4）式中：運(yùn)輸量，（t/h）； 輸送帶速度，（m/s）； 輸送物密度，（kg/）； 輸送帶上輸送物的最大面積，； 輸送帶的傾斜參數(shù)。輸送帶的速度是輸送機(jī)的重要參數(shù)，遵從以下原則：(1) 長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、寬度大的運(yùn)輸機(jī)可選擇較高帶速；(2) 傾角較大、運(yùn)輸距離越短則輸送帶的速度速也應(yīng)越??；(3) 顆粒大、磨性大，易碎和易吹散的物料應(yīng)選用較低的帶速；(4) 采用卸料車(chē)輛卸料時(shí)，速度不宜超過(guò)2.5m/s，采用犁式卸料機(jī)時(shí)，帶速不得超過(guò)2m/s；(5) 輸送成件物品時(shí)，帶速不應(yīng)大于1.25m/s；(6) 手選用帶式輸送機(jī)帶速一般為0.3m/s；(7) 有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。與物料特性有關(guān)的常用帶速，可參考DT（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-2選取。輸送機(jī)的工作傾角=；查DT（A）型帶式輸送機(jī)選用手冊(cè)表3-3傾斜輸送機(jī)面積折減系數(shù)k(此后凡未注明均為該書(shū))得k=1;按給頂?shù)墓ぷ鳁l件,取球團(tuán)的靜堆積角為；帶寬B=650mm；焦炭的堆積密度為650：考慮山上的工作條件取帶速為1.0m/s： 由式(1.4) 由=查表2.1得=,在查表3-2得S=0.0442。根據(jù)=，查表3-3得k=1.00， 滿(mǎn)足要求。經(jīng)如上計(jì)算,確定選用帶寬B=650mm,680/1型煤PVC整體帶芯輸送帶。680/1型煤PVC整體帶芯輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度750N/mm；帶厚10mm；輸送帶質(zhì)量8.71kg/m。輸送帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（1.5）式核算，再查表3-4不同帶寬推薦輸送物料的最大粒度。 （1.5）計(jì)算：故，輸送帶寬滿(mǎn)足輸送要求。1.3.5.2圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算計(jì)算公式(1) 所有長(zhǎng)度（包括L80m）：傳動(dòng)滾筒上所需要的圓周驅(qū)動(dòng)力為運(yùn)輸機(jī)的所有阻力之和，可用式（1.6）計(jì)算： （1.6）式中主要阻力，N；附加阻力，N；特種主要阻力，N；特種附加阻力，N；傾斜阻力，N。這五種輸送機(jī)阻力、是所有輸送機(jī)所共有的，其他三類(lèi)阻力，依據(jù)實(shí)際情況定，由設(shè)計(jì)者選擇。（2） ：對(duì)輸送距離長(zhǎng)度大于80m的帶式輸送機(jī)，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。為作簡(jiǎn)化計(jì)算引入系數(shù)C，則計(jì)算公式如下： （1.7）式中輸送機(jī)長(zhǎng)度系數(shù)，在輸送距離大于80m時(shí)，可按式（1.7）計(jì)算，或從表查取 （1.8）式中附加長(zhǎng)度，一般為70m100m；系數(shù)，C1.02，可參考表3-5選取。主要阻力計(jì)算輸送帶的主要阻力是輸送料及輸送帶移動(dòng)和回程分支托輥及承載分支旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和。計(jì)算公式： （1.9）式中模擬摩擦系數(shù)，由工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。輸送帶長(zhǎng)度（頭尾滾筒的中心距離）m；重力加速度=10；初步選定托輥為DT6204/C4，查表27，上托輥間距1.2m，下托輥間距3m，上托輥槽角35，下托輥槽角0。承載分支托輥組在每米長(zhǎng)度上的旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（1.10）計(jì)算 （1.10）其中承載分支的每組托輥上的旋轉(zhuǎn)部分重量，kg；承載分支托輥之間的間距，m；托輥已經(jīng)選好，知計(jì)算：回程分支托輥組單位長(zhǎng)度（m）的旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（1.11）計(jì)算： （1.11）其中回程分支單組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量回程分支托輥之間的間距，m；計(jì)算：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度（m）上的輸送物料重量kg/m單位長(zhǎng)度（m）的輸送帶質(zhì)量，kg/m，=8.71kg/m=0.02230105.375+1.93+（28.71+8.33）cos0218.2N阻力系數(shù)，值依據(jù)表3-6模擬摩擦系數(shù)（推薦表）選取。取=0.022。附加阻力計(jì)算輸送附加阻力包括加料段材料的加速度和輸送帶之間的慣性阻力和摩擦，加速階段加速摩擦材料和導(dǎo)料槽兩側(cè)板上的摩擦阻力，輸送帶在滾筒抗彎和驅(qū)動(dòng)滾筒體和滾筒軸承的阻力四部分組成，可用式（1.12）計(jì)算 （1.12）式中：輸送帶繞過(guò)滾筒的次數(shù)；改向滾筒的個(gè)數(shù)。已知=0.125m/s，根據(jù)運(yùn)輸條件及現(xiàn)場(chǎng)情況取，=2m查表得=0.4m，根據(jù)附錄1可知：=0.044211.06500.87525.1N250.8N由于傳送帶總長(zhǎng)小于80m時(shí)，、忽略不計(jì)。故=163.8N=0N=25.1250.8163.80=439.7N主要特種阻力計(jì)算主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（1.13）計(jì)算： （1.13）按式（1.14）或式（1.15）計(jì)算：(1) 三個(gè)等長(zhǎng)輥?zhàn)拥那皟A上托輥時(shí) （1.14）(2) 二輥式前傾下托輥時(shí) （1.15）計(jì)算 （1.16）式中槽型系數(shù)30槽角時(shí)為0.4，35時(shí)槽角時(shí)為0.43,45時(shí)槽角時(shí)為0.5；輸送帶和托輥間的摩擦系數(shù)，一般取為0.30.4；裝有前傾托輥的輸送機(jī)的長(zhǎng)度，m；托輥的前傾角度，（）；倒料槽的欄板的長(zhǎng)度，m；??；倒料槽的兩欄板之間的寬度，m； 輸送料與導(dǎo)料欄板之間的摩擦系數(shù)，一般取為0.50.7。=0.430.330（8.718.33）10cos0sin5.2N即=5.2158.7=163.9N附加特種阻力計(jì)算附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，計(jì)算公式如下： （1.17） （1.18） （1.19）式中清掃器的個(gè)數(shù)，包括空段清掃器和頭部清掃器； 輸送帶和一個(gè)清掃器接觸面積，見(jiàn)表3-11； 輸送帶和清掃器間的壓力，?。?輸送帶和清掃器間的摩擦系數(shù)，取0.50.7； 刮板系數(shù)，一般取1500N/m。查表3-11得A=0.007，取，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（1.18）則N擬設(shè)計(jì)的總圖中有兩個(gè)清掃器和一個(gè)空段清掃器（一個(gè)空段清掃器相當(dāng)于1.5個(gè)清掃器）=0由式（1.17）則=3.5420=1470N傾斜阻力計(jì)算傾斜阻力按下式計(jì)算： （1.20）式中輸送機(jī)受料點(diǎn)與卸料點(diǎn)間的高度，m；輸送機(jī)向上提升時(shí)，取為正值；輸送機(jī)向下運(yùn)輸時(shí)，取為負(fù)值。因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)水平運(yùn)輸，所有H=0=0N由式（3.6）=218.2439.7163.914700=2291.8N1.3.6傳動(dòng)功率計(jì)算傳動(dòng)軸功率（）計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸功率（）按式（1.21）計(jì)算： （1.21）電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率，按式（1.22）計(jì)算： （1.22）式中傳動(dòng)效率，在0.850.95之間選??；聯(lián)軸器的傳遞效率；機(jī)械式聯(lián)軸器的效率：=0.98液力耦合器：=0.96；減速器的傳動(dòng)效率，按照每級(jí)齒輪的傳動(dòng)效率為0.98計(jì)算；二級(jí)減速機(jī)：=0.980.98=0.96三級(jí)減速機(jī)：=0.980.980.98=0.94電壓強(qiáng)系數(shù)，一般取0.900.95。多機(jī)驅(qū)動(dòng)的功率不平衡系數(shù)，一般取，單驅(qū)動(dòng)時(shí)，。根據(jù)所得值，查電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，按取大不取小原則選擇電動(dòng)機(jī)功率。由式（1.21） 由式（1.22）1.3.7電動(dòng)機(jī)與減速器的選型（1） 電動(dòng)機(jī)：Y100L2-4，V=380V，共2臺(tái)，電機(jī)功率P=3KW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min由于滾筒直徑=0.5m，帶速=1.0m/s，滾筒轉(zhuǎn)速：=38.22r/min減速器減速比=37.42，取減速比=40，實(shí)際帶速=0.94m/s減速器：1） 選擇減速器時(shí)需滿(mǎn)足條件： (1.23)式中計(jì)算功率，kw；負(fù)載功率，kw；工況系數(shù)，查表17-11；減速器的公稱(chēng)輸入功率，查表17-18?？傻?2.2921.5=3.438kw21kw。2） 校核熱平衡許用功率時(shí)需滿(mǎn)足： (1.24)環(huán)境溫度系數(shù)，查表17-12；負(fù)荷率系數(shù)，查表17-13；負(fù)荷率利用系數(shù)，查表17-14；或減速器熱功率，kw，查表17-19?？傻?2.2921.211.5=4.1370kw故減速器選用型號(hào)XWEDW74187-3，共一臺(tái)，帶冷卻風(fēng)扇。1.3.8輸送皮帶張力的設(shè)計(jì)計(jì)算輸送帶張力在整個(gè)長(zhǎng)度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：（1） 在任何負(fù)載條件下，對(duì)皮帶張力的作用應(yīng)該是所有傳動(dòng)輥的圓周力傳遞的摩擦到輸送帶上，輸送帶與滾筒及應(yīng)保證不滑；（2） 皮帶張力應(yīng)該足夠大，在滾筒凹陷兩組輸送帶是小于一定值。輸送帶的不打滑條件的設(shè)計(jì)校核圓周驅(qū)動(dòng)力通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上（見(jiàn)圖3）圖3 作用于輸送帶的張力為保證輸送帶在工作時(shí)不發(fā)生打滑現(xiàn)象，需要在回程帶上保證最小張力，計(jì)算如下式： （1.25）式中最大圓周帶負(fù)載起動(dòng)或制動(dòng)力，啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)系數(shù)；輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù)；所有傳動(dòng)輥輸送帶的包圍角，rad。根據(jù)幾何條件確定值，單滾筒驅(qū)動(dòng)一般取3.33.7，折合=190210,雙滾筒驅(qū)動(dòng)一般取7.7，折合=400，采用DTH(A)和D-YM96傳動(dòng)滾筒頭架時(shí)，實(shí)際達(dá)到的值；歐拉系數(shù)。根據(jù)給定條件，取=0.35，=190，查表3-13得=3.18。則輸送帶下垂度的設(shè)計(jì)校核校核輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的最小張力，按式（1.26）和（1.27）進(jìn)行計(jì)算校核。承載分支 （1.26）回程分支 （1.27）式中設(shè)計(jì)允許最大下垂度，一般0.01；承載上托輥之間的間距（最小張力處）；回程下托輥之間的間距（最小張力處）。取=0.01由式（1.26和（1.27）得：各特性點(diǎn)張力的設(shè)計(jì)計(jì)算為了確定輸送帶對(duì)張力輥的變化，拉緊裝置張力和凸凹拉伸性能弧的起點(diǎn)需逐點(diǎn)張力計(jì)算法，進(jìn)行各特性點(diǎn)張力計(jì)算。根據(jù)不打滑條件，傳動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)最小張力為1577N。令（1） 運(yùn)行阻力的計(jì)算：有分離點(diǎn)起，依次將特殊點(diǎn)設(shè)為1、2、3、，一直到相遇點(diǎn)8點(diǎn)，如圖4所表示。圖4 張力分布點(diǎn)圖計(jì)算運(yùn)行阻力時(shí)，首先要確定輸送帶的種類(lèi)和型號(hào)。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶，680/1型煤PVC整體帶芯輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度750N/mm；帶厚10mm；輸送帶質(zhì)量8.71kg/m。1） 承載段運(yùn)行阻力由式（1.28）： （1.28）=2） 回空段運(yùn)行阻力由式（1.29） （1.29）=102.8N3） 最小張力點(diǎn)有以上計(jì)算可知，2點(diǎn)為最小張力點(diǎn)（2） 輸送帶上各點(diǎn)張力的計(jì)算1) 由懸垂度條件確定5點(diǎn)的張力承載段最小張力應(yīng)滿(mǎn)足2) 利用逐點(diǎn)張力計(jì)算法，可得各點(diǎn)張力如下：=157710000.65=2227N=1.022227=2271.5N=2271.5102.82000.65=2504.3N=1.022504.3=2554.4N=1.042554.4=2656.6N2556N 滿(mǎn)足最小張力要求。彈簧清掃器阻力，;空回帶清掃器阻力，。由于采用帶人字形溝槽的橡膠覆蓋面?zhèn)鲃?dòng)滾筒，當(dāng)環(huán)境潮濕、時(shí)，。帶入上公式得=5014.9N。1.3.9傳動(dòng)滾筒、改向滾筒合張力計(jì)算改向滾筒合張力計(jì)算根據(jù)計(jì)算得出的各特性點(diǎn)張力，計(jì)算各滾筒合張力。尾部180改向滾筒的合張力：=2554.4+2656.6=5211N傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算根據(jù)計(jì)算得出的各特性點(diǎn)的張力，計(jì)算傳動(dòng)滾筒的合張力：傳動(dòng)滾筒合張力：=5014.9+1577=6591.9N1.4傳動(dòng)滾筒的最大扭矩計(jì)算單驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（1.30）計(jì)算： （1.30）式中D傳動(dòng)滾筒的直徑（mm）。雙驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)滾筒的最大扭矩按式（1.31）計(jì)算： （1.31）初選傳動(dòng)滾筒直徑為500mm，則傳動(dòng)滾筒的最大扭矩為：N/m。1.4.1張緊力計(jì)算張緊裝置拉緊力按式（1.32）計(jì)算 （1.32）式中張緊滾筒趨入點(diǎn)張力（N）；張緊滾筒奔離點(diǎn)張力（N）。由式（1.32）得=2554.4+2656.6=5211N查DT(A)表6-42選DT(A)80D1051L螺旋張緊裝置，質(zhì)量為49kg。1.4.2輸送帶的選擇計(jì)算織物芯輸送帶尼龍、棉、聚酯等織物芯輸送帶層數(shù)（Z）按下式計(jì)算： （1.33） （1.34）式中織物芯帶每層厚度，mm； ，織物芯帶上下覆蓋層厚度，mm；由式（1.33）可得，取n=12，N/mm，=0.12 取Z=4。由式（1.34）可得，=10821.7=367.2mm500mm符合要求，即選輸送帶為608/1滿(mǎn)足要求。1.5完成了旋轉(zhuǎn)布料器2D總裝圖一張（如圖5）圖5 爐頂旋轉(zhuǎn)布料器總圖2 存在問(wèn)題及解決措施2.1設(shè)計(jì)困難復(fù)雜行星齒輪減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，然而，行星齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的課題，主要取決于它的重量和體積，或在傳輸參數(shù)選擇承載能力。根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在給定的傳動(dòng)比，輸出軸的轉(zhuǎn)速和功率的傳輸，為了得到齒輪的齒數(shù)，模數(shù)，齒寬，行星輪數(shù)目和修正系數(shù)，通常需要在多個(gè)參數(shù)的選擇，以計(jì)算其他參數(shù)。例如，選擇