皮帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)論文開題報(bào)告

東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目：皮帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 學(xué)習(xí)中心:住址：電話： Email: 開題日期：2017年月—日指導(dǎo)教師：

設(shè)計(jì)（論文）題目皮帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）類型（劃“/）工程設(shè)計(jì)應(yīng)用研究開發(fā)研究基礎(chǔ)研究其它V一、本課題的研究目的和意義皮帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的無端輸送帶輸送貨物的機(jī)械。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、運(yùn)輸距離長(zhǎng)，而且有很高的生產(chǎn)率。主要用于冶金、采礦、煤炭、電站、港口以及工業(yè)企業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，皮帶式輸送機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中重要性越來越大，是工業(yè)機(jī)械化的重要內(nèi)容。皮帶式輸送機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、煤礦、港口、建材、糧食等領(lǐng)域。因此，對(duì)皮帶式輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)十分必要。由于組成皮帶式輸送機(jī)的基本部件有幾十種，每種又包括若干類型，加之不冋的地形、工況、布置形式又有多種變化，使得皮帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)相當(dāng)繁重，尤其部件的選型涉及較多的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與規(guī)則。隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的迅速發(fā)展，皮帶式輸送機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。為了適應(yīng)用戶要求，必須向新產(chǎn)品、多品種方向發(fā)展，因此，以往的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要，采用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法和CAD技術(shù)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力。并在課題的研究中將對(duì)皮帶式輸送機(jī)的基本設(shè)計(jì)思想進(jìn)行較深入的研究，應(yīng)用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)計(jì)算方法對(duì)皮帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行分析，相信通過本課題的研究，必定會(huì)對(duì)皮帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)提出新的理念，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)結(jié)果。二、本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）本課題的側(cè)重點(diǎn)在于皮帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算。首先對(duì)皮帶式輸送機(jī)的一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分析其現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)存在哪些弊端和不足，并從中得出比較合理的布置結(jié)構(gòu)。然后根據(jù)所得結(jié)果，進(jìn)一步分析研究，得出最優(yōu)布置方案。其次給出實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)可靠布置結(jié)構(gòu)。本文主要應(yīng)用機(jī)械原理設(shè)計(jì)的知識(shí)，首先應(yīng)用力學(xué)等基本知識(shí)對(duì)皮帶式輸送機(jī)的不同布置結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和研究，并得出各自的特點(diǎn)；研究皮帶式輸送機(jī)的受力情況，爭(zhēng)取改進(jìn)現(xiàn)有的皮帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)或能創(chuàng)造性地提出一種新的布置結(jié)構(gòu)。1、 皮帶式輸送機(jī)的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：（1） 輸送帶（2） 支承裝置（3） 滾筒組（4） 拉緊裝置（5） 驅(qū)動(dòng)裝置（6） 機(jī)架2、 皮帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)與校驗(yàn)：（1） 輸送能力和輸送帶寬度（2） 圓周驅(qū)動(dòng)力托輥校核輸送帶張力傳動(dòng)滾筒軸功率傳動(dòng)滾筒的最大扭矩電動(dòng)機(jī)功率織物芯輸送帶層數(shù)核算傳動(dòng)滾筒直徑拉緊參數(shù)計(jì)算三、文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）1國(guó)外皮帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀國(guó)外皮帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2個(gè)方面：一方面是皮帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀皮帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎皮帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是皮帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型皮帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用于了皮帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了皮帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)：八、、?⑴設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300~500萬t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。⑵應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。⑶采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。⑷新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國(guó)FSW生產(chǎn)的FSW1200/(2~3)X400/600)工作面順槽皮帶式輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000t/h以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)(如美國(guó)久益公司生產(chǎn)的S500E配套，可隨工作面推移而自動(dòng)快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。2國(guó)內(nèi)皮帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀我國(guó)生產(chǎn)制造的皮帶式輸送機(jī)的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，皮帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離皮帶式輸送機(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(zhǎng)距離皮帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮皮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)皮帶式輸送機(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。3煤礦皮帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)3.1設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，皮帶式輸送機(jī)的輸送能力要加大。長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后的 10a內(nèi)輸送量要提高到3000?4000t/h，還速提高至4?6m/s，輸送長(zhǎng)度對(duì)于可伸縮皮帶式輸送機(jī)要達(dá)到3000m對(duì)于鋼繩芯強(qiáng)力皮帶式輸送機(jī)需加長(zhǎng)至5000m以上，單機(jī)驅(qū)動(dòng)功率要求達(dá)到1000?1500kW輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到6000N/mm（鋼繩芯）和2500N/mm（鋼繩芯）。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮皮帶式輸送機(jī)，無論是主參數(shù)，還是運(yùn)行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場(chǎng)急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進(jìn)、性能更可靠的長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮皮帶式輸送機(jī)，以提高我國(guó)皮帶式輸送機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平， 填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,接近并趕上國(guó)際先進(jìn)工業(yè)國(guó)的技術(shù)水平。其包含7個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：⑴皮帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；⑵軟起動(dòng)與功率平衡技術(shù)；⑶中間驅(qū)動(dòng)技術(shù)；⑷自動(dòng)張緊技術(shù)；⑸新型高壽命高速托輥技術(shù)；⑹快速自移機(jī)尾技術(shù)；⑺高效儲(chǔ)帶技術(shù)。3.2提高元部件性能和可靠性設(shè)備開機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾、高速托輥等，使皮帶式輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。3.3擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ埽龅揭粰C(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。開發(fā)特殊型皮帶式輸送機(jī)，如彎曲皮帶式輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。4電控系統(tǒng)介紹電控裝置控制核心采用可編程控制器，它能自動(dòng)對(duì)輸送機(jī)的可控起動(dòng)、可控制動(dòng)、帶速同步、功率平衡、輸送帶張力、輸送帶接頭強(qiáng)度、傳動(dòng)滾筒與托輥軸承溫度、輸送量計(jì)量及各類保護(hù)與安全裝置等進(jìn)行監(jiān)控。目前，國(guó)際上出現(xiàn)了采用PLC技術(shù)也就是可編程控制器研發(fā)出了一套較為完善的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。采用綜合電源電器控制技術(shù)以及相關(guān)的程序軟件形成的監(jiān)控系統(tǒng)。它能輕松完成對(duì)相關(guān)信息的采集、存儲(chǔ)、處理、傳輸、故障診斷、查尋等工作。因此，它能自動(dòng)對(duì)輸送機(jī)的可控起動(dòng)、可控制動(dòng)、帶速同步、功率平衡、輸送帶張力、輸送帶接頭強(qiáng)度、傳動(dòng)滾筒與托輥軸承溫度、輸送量計(jì)量及各類保護(hù)與安全裝置等進(jìn)行監(jiān)控?！熬盼濉逼陂g，我國(guó)經(jīng)過在膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的長(zhǎng)期研究，在這方面的技術(shù)有了極大的突破和進(jìn)展，尤其在其控制和自動(dòng)檢測(cè)方面發(fā)展迅速，有的技術(shù)指標(biāo)已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。不過，在某些方面還是和國(guó)外有一定的差距，表現(xiàn)在功率平衡、故障的診斷與查、保護(hù)措施。4.1PLC的組成PLC是可編程控制器(Programmablelogicalcontroller )縮寫，與20世紀(jì)70年代誕生于美國(guó)，是計(jì)算機(jī)與繼電器接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。PLC具有邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，并取代了繼電器-接觸器控制，采用了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序和順序執(zhí)行的原理， 也是靠存儲(chǔ)程序、執(zhí)行指令進(jìn)行信息處理，實(shí)現(xiàn)輸入到輸出的變換。 PLC編程語言采用直觀的類似繼電器-接觸器控制電路圖的梯形語言，它的目的是用以控制各種類型機(jī)械或生產(chǎn)過程。所以從實(shí)質(zhì)講 PLC是一臺(tái)工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的滿足實(shí)時(shí)控制要求的專用計(jì)算機(jī)。與普通計(jì)算機(jī)所不同的主要是：沒有鍵盤，代之為一個(gè)個(gè)輸出電路，并用其獲取控制命令或現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。同時(shí)，此輸入電路具有濾波能力，與內(nèi)部電路是電隔離的，但可通過光耦合建立聯(lián)系；沒有顯示器，代之為一個(gè)個(gè)輸出電路，并用其產(chǎn)生控制輸出。由于此電路具有驅(qū)動(dòng)功能，故可以驅(qū)動(dòng)一般的工業(yè)控制元器件，如電磁閥、接觸器等。同時(shí)，此電路與內(nèi)部電路也是電隔離的，用光或磁偶合建立聯(lián)系。沒有有硬盤，只有內(nèi)存。但可配備存儲(chǔ)卡，為程序與數(shù)據(jù)建立備份；配置有外設(shè)或通信接口，可用以編程或下載程序、監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)通信；結(jié)構(gòu)為模塊化，體積小，安裝方便，比較堅(jiān)固，具有很強(qiáng)的抗干擾、抗沖擊、抗震動(dòng)特性。4.2PLC的指令系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分可分為箱體式的PLC和模塊式PLC箱體式的PLC把電源、CPU內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)，一個(gè)主機(jī)箱就是一臺(tái)完整的PLC就可以實(shí)現(xiàn)控制。微型機(jī)、小型機(jī)多為箱體式。模塊式PLC是由不同功能的模塊組成，包括CPL模塊、輸入輸出模塊、電源模塊、通信模塊、機(jī)架等。超大、大型機(jī)多采用模塊式。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的可靠的操作系統(tǒng)，因而具有豐富的功能，如：信號(hào)采集功能：可采用開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)及脈沖信號(hào)。輸出控制功能：可控制輸出開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)及脈沖(脈沖鏈或脈寬可調(diào)制的脈沖)信號(hào)。邏輯處理功能：可進(jìn)行各種位、字節(jié)、字、雙字邏輯運(yùn)算數(shù)據(jù)運(yùn)算功能：可進(jìn)行各種字、雙字整數(shù)運(yùn)算，有的還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算定時(shí)功能：可進(jìn)行延時(shí)或定時(shí)控制，時(shí)間可精確到毫秒。有的還有內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘。計(jì)數(shù)功能：可進(jìn)行計(jì)數(shù)，高速計(jì)數(shù)頻率可高達(dá)幾百赫茲。中斷處理功能：可實(shí)現(xiàn)種種內(nèi)外中斷，以提高對(duì)輸入的響應(yīng)速度與精度。程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：可存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)定、程序及數(shù)據(jù)，并可保證這些數(shù)據(jù)在掉電時(shí)不丟失。除此外，還有聯(lián)網(wǎng)通信、自檢測(cè)、自診斷等功能?？梢姡S富的功能使PLC得到廣泛應(yīng)用，也為工業(yè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。4.3PLC的主要特性與其他控制器相比，PLC在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，主要因?yàn)镻LC具有以下主要特性：具有高可靠性。所有輸入輸出電路均采用光電隔離；各FO端子除了采用常規(guī)模擬量濾波外，還有數(shù)字濾波；內(nèi)部采用電磁屏蔽，防止輻射干擾；每次掃描都對(duì)程序進(jìn)行檢查和校驗(yàn)，一旦程序出錯(cuò)立即報(bào)警并停止運(yùn)行。編程方便，易于使用。PLC采用與實(shí)際電路接線圖非常接近的梯形圖，易懂易編，編程工作集中到了設(shè)計(jì)思想的本身而不是如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想。從硬件方面說，使用可編程控制器，無論是接線、配置都及其方便。環(huán)境要求低，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，且不需要特殊維護(hù)。與其它裝置配置連接方便。PLC的接口原則是使用外部接線，電平轉(zhuǎn)換盡量少。對(duì)于開關(guān)量，輸入可以是無源觸點(diǎn)開關(guān)或集電極晶體管輸出；輸出有繼電器、可控硅、晶體管等不同的形式。對(duì)于模擬量，只要模擬量信號(hào)電平在一定的范圍內(nèi)(士10或4-20MA)，就可以按要求直接接入。對(duì)于數(shù)據(jù)通信，只需要RS232或RS422接口即可。四、擬解決的關(guān)鍵問題1大傾角輸送過程中物料的下滑，滾料問題，必要時(shí)采用四節(jié)深槽托輥組。2電機(jī)重載起動(dòng)時(shí)的軟啟動(dòng)問題。3大傾角上運(yùn)皮帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方案的確定。4皮帶式輸送機(jī)的控制問題。電控裝置控制核心采用可編程控制器，具有起車預(yù)告、主電機(jī)運(yùn)行、故障顯示等主要信號(hào)顯示，具有沿線通話和起車預(yù)警功能，能滿足空載起動(dòng)、重載啟動(dòng)，可以分別控制二臺(tái)給煤機(jī)且和給煤機(jī)之間有閉鎖功能。5皮帶式輸送機(jī)的各種保護(hù)問題。例如：防跑偏開關(guān)、拉線保護(hù)、縱撕保護(hù)、煙霧保護(hù)、煤位保護(hù)、超溫保護(hù)、打滑保護(hù)以及語音信號(hào)系統(tǒng)。五、研究思路和方法在設(shè)計(jì)初期，認(rèn)真學(xué)習(xí)皮帶式輸送機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，閱讀各類有關(guān)下運(yùn)皮帶式輸送機(jī)的中文及外文文獻(xiàn)，了解皮帶式輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及研究方向，為做設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。隨后通過參加畢業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)皮帶式輸送機(jī)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，了解皮帶式輸送機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。畢業(yè)實(shí)習(xí)結(jié)束后，就可以自己獨(dú)立的對(duì)所設(shè)計(jì)的皮帶式輸送機(jī)進(jìn)行功能分析，在以后的設(shè)計(jì)中也能進(jìn)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，同時(shí)能準(zhǔn)確地進(jìn)行輸送帶選型、拉緊裝置、制動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、清掃裝置的選型。完成這些機(jī)械設(shè)備、部件和電氣設(shè)備，為施工打下基礎(chǔ)。六、參考文獻(xiàn)[1]于巖,李維堅(jiān).運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì).北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1998，8.1?80[2]李炳文，王啟廣.礦山機(jī)械.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007,162?186[3]張?jiān)?DTII(A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社.2003,15?450[4]宋偉剛.通用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)