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研究生機(jī)械設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告

時(shí)間:2021-02-04 16:12:36 開(kāi)題報(bào)告 我要投稿

研究生關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告

  下面是中國(guó)人才網(wǎng)為您準(zhǔn)備的研究生關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告,供大家參考和借鑒噢!希望能對(duì)您有所幫助。后續(xù)精彩不斷,敬請(qǐng)關(guān)注!

研究生關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告

  題目:上行式石灰?guī)捷斔蜋C(jī)設(shè)計(jì)

  一、課題依據(jù)及意義

  帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備,在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門(mén)及交通運(yùn)輸部門(mén)中主要用來(lái)運(yùn)送大量散狀貨物,如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。由于帶式輸送機(jī)有長(zhǎng)距離、運(yùn)量大、連續(xù)運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn),其已經(jīng)成為煤礦最理想的高效連續(xù)輸送設(shè)備。帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井。

  由于帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它,可以將物料在一定的輸送線上,從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。所以選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題,由此能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。由于現(xiàn)在對(duì)貨物石灰比較常用,所以上行式石灰?guī)捷斔蜋C(jī)的設(shè)計(jì)還是很有必要的。

  二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)(含文獻(xiàn)綜述)

  1、國(guó)外對(duì)帶式輸送機(jī)的發(fā)展研究

  國(guó)外對(duì)帶式輸送機(jī)得研究包括多方面,比如輸送機(jī)起動(dòng)的優(yōu)化理論,輸送帶橫向振動(dòng)理論的發(fā)展,橡膠損耗裝置的研究,橡膠損耗裝置的研究,卸料軌跡與料流狀態(tài)研究等等。具體研究發(fā)展情況幾天如下:

  輸送帶振動(dòng)理論的發(fā)展 對(duì)正交各向異性薄板理論的研究,對(duì)運(yùn)動(dòng)的輸送帶出現(xiàn)振動(dòng)和彎曲現(xiàn)象有了第一次數(shù)學(xué)解釋,提供了一種準(zhǔn)確的方法預(yù)測(cè)帶式輸送機(jī)的回程段振動(dòng)的能量。得出了4階偏微分方程的解,并被應(yīng)用于具體的稱為薄板的彈性邊界。得出了一種方法,對(duì)鋼絲繩芯輸送帶和織物帶,預(yù)測(cè)運(yùn)輸段和回程段帶的振動(dòng)形式需應(yīng)用不同的特殊邊界條件。

  紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)研究了物料和輸送帶彎曲的影響,并且發(fā)表了許多研究成果。其他人也相繼發(fā)表了自己的研究成果,主要體現(xiàn)在對(duì)彎曲和有關(guān)滾動(dòng)壓陷損耗的橡膠特點(diǎn)影響的理解以及壓陷損耗有關(guān)的復(fù)雜情況。

  動(dòng)力學(xué)分析 有多種方法可以解決輸送帶中彈性應(yīng)力傳播的問(wèn)題,包括波動(dòng)模型、質(zhì)量—彈簧模型、邊界元素模型和有限元/微分方法。每一種方法都有其數(shù)學(xué)根據(jù)。例如,對(duì)于波動(dòng)模型方法有必要考慮全部應(yīng)力波的傅立葉成分,而質(zhì)量—彈簧模型的解決方案取決于產(chǎn)生應(yīng)力各個(gè)模態(tài)的幅值,對(duì)于有限元模型,當(dāng)運(yùn)用大量的運(yùn)算來(lái)模擬應(yīng)力時(shí)若元素邊界錯(cuò)誤就可能出現(xiàn)問(wèn)題,并且元素的模數(shù)會(huì)變成臨界的模數(shù)。應(yīng)用波動(dòng)模型需要較多的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),而質(zhì)量—彈簧模型更易于用速度快、內(nèi)存大的計(jì)算機(jī)來(lái)處理。

  表1 國(guó)外帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) Zh_ _sxd =

  Tab.1 The main technical parameters of belt conveyer in overseas oq\_ {]7o.

  國(guó)外300~500萬(wàn)t/a高產(chǎn)高效礦井 @_jLSym Rn

  >G主參數(shù)

  順槽可伸縮帶式輸送機(jī)

  大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī)

  運(yùn)距/m

  2000~3000

  ﹥3000

  帶速/m.s-1

  3.5~4

  4~5,最高達(dá)8

  輸送量/t.h-1

  2500~3000

  3000~4000

  驅(qū)動(dòng)總功率/kW

  1200~2000

  2、國(guó)內(nèi)對(duì)帶式輸送機(jī)的發(fā)展研究

  我國(guó)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(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)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、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)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(guó)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(kāi)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。目前,我國(guó)煤礦井下用帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)特征指標(biāo)如表2所示。

  表2 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

  Tab.2 The main technical parameters of the belt conveyer in China

  主參數(shù)

  順槽可伸縮帶式輸送機(jī)

  大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī)

  運(yùn)距/m

  2000~3000

  ﹥3000

  帶速/m.s-1

  3.5~4

  4~5,最高達(dá)8

  輸送量/t.h-1

  2500~3000

  3000~4000

  驅(qū)動(dòng)總功率/kW

  1200~2000

  1500~3000,最大達(dá)10100

  3、國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的差距

  差距一:技術(shù)性能上的對(duì)比

  我國(guó)帶式輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要,尤其是順槽可伸縮帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲(chǔ)帶與張緊裝置等與國(guó)外有著很大差距。 |S _>(YWu9 從上面國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)得主要技術(shù)指標(biāo)可以了解到:

  1. 各種輸送帶式機(jī)的最大裝機(jī)功率都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于國(guó)外的最大裝機(jī)功率。

  2. 帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制,我國(guó)帶式輸送機(jī)帶速要比國(guó)外低上至少1m/s(我國(guó)為4m/s,國(guó)外已經(jīng)達(dá)到5m/s以上)。

  3. 運(yùn)輸能力 我國(guó)帶式輸送機(jī)最大運(yùn)量為3000 t/h,國(guó)外已達(dá)5500 t/h。

  4. 工作面順槽運(yùn)輸長(zhǎng)度 我國(guó)為3000 m,國(guó)外為7300m。

  5. 最大輸送帶寬度 我國(guó)帶式輸送機(jī)為1400 mm,國(guó)外最大為1830 mm。

  6. 自移機(jī)尾=nr_YjxlC~ 如今高效工作需要求輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。而國(guó)內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口,可見(jiàn)差距相差甚遠(yuǎn)。

  7. 高效儲(chǔ)帶與張緊裝置 我國(guó)采用封閉式儲(chǔ)帶結(jié)構(gòu)和絞車(chē)紅緊為主,張緊小車(chē)易脫軌,輸送帶易跑偏,輸送帶伸縮時(shí),托輥小車(chē)不自移,需人工推移,檢修麻煩。國(guó)外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開(kāi)放式儲(chǔ)帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動(dòng)張緊設(shè)備,托輥小車(chē)能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏,不會(huì)出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。

  8. 輸送機(jī)品種 國(guó)內(nèi)機(jī)型品種少,功能單一,使用范圍受限,不能充分的發(fā)揮其性能。而且由于我國(guó)煤礦的地質(zhì)條件差異很大,需要在運(yùn)輸系統(tǒng)里布置新的特殊條件,所以需有待開(kāi)發(fā)專用型的運(yùn)輸機(jī)。

  差距二:核心技術(shù)上的差異

  1.動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù)

  動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù)是長(zhǎng)距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵,這種核心技術(shù)制約著大型帶式輸送機(jī)的發(fā)展。對(duì)帶式輸送機(jī)的'研究中,我國(guó)在計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范中,使用的是剛性理論來(lái)進(jìn)行分析研究。而實(shí)際上輸送帶是粘彈性體,長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,而不能簡(jiǎn)單地用剛體力學(xué)來(lái)解釋和計(jì)算。因此說(shuō)我國(guó)對(duì)輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)。

  2.運(yùn)動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù)

  我們需要采用軟起動(dòng)方式來(lái)降低輸送機(jī)制動(dòng)張力,尤其是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),對(duì)于那種大運(yùn)量產(chǎn)距離的帶式輸送機(jī)。但對(duì)軟起動(dòng)也需有所研究,軟起動(dòng)分時(shí)慢時(shí)快起動(dòng)以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊;但又要控制起動(dòng)加速度0.3~0.1 m/ ,解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的帶速同步問(wèn)題及輸送帶涌浪現(xiàn)象,減少對(duì)元部件的沖擊。各電機(jī)之間的功率平衡也應(yīng)加以控制,并提高平衡精度。國(guó)內(nèi)解決了長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的起動(dòng)與功率平衡及同步性問(wèn)題,但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國(guó)外相比還有一定差距。此外,長(zhǎng)距離大功率帶式輸送機(jī)除了要求一個(gè)運(yùn)煤帶速外,還需要一個(gè)驗(yàn)帶的帶速,調(diào)速型液力偶合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)與功率平衡,但還需研制適合長(zhǎng)距離的無(wú)級(jí)液力調(diào)速裝置。

  差距三:控制系統(tǒng)差距

  1. 驅(qū)動(dòng)方式 我國(guó)為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器,國(guó)外傳動(dòng)方式多樣,如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動(dòng)系統(tǒng)等,控制精度較高。

  2. 監(jiān)控裝置 我國(guó)輸送機(jī)采用的是中檔可編程序控制器來(lái)控制輸送機(jī)的啟動(dòng)、正常運(yùn)行、停機(jī)等工作過(guò)程。這種可編程序控制器沒(méi)有自動(dòng)臨近裝置,沒(méi)有故障診斷與查詢等。而在國(guó)外,采用的是高檔可編程序控制器PLC,開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲(chǔ)、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。

  3.輸送機(jī)保護(hù)裝置 我國(guó)的輸送機(jī)保護(hù)裝置相對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō)對(duì)于很多方面都是處于一種空白狀態(tài),也就是說(shuō)國(guó)外所設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置,我國(guó)目前還做不到。比如國(guó)外的帶式輸送機(jī)除了安裝了輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過(guò)滿堵塞、自動(dòng)灑水降塵這些基本等保護(hù)裝置外,還開(kāi)發(fā)了很多新型監(jiān)測(cè)裝置,如傳動(dòng)滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煙霧報(bào)警及自動(dòng)消防滅火裝置、纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防爆電子輸送帶秤自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)等等。我國(guó)不但沒(méi)有這些開(kāi)發(fā),而且那些基本保護(hù)其可靠性、靈敏性、壽命都較低。

  差距四:可靠性、壽命上的差距

  1.輸送帶抗拉強(qiáng)度 我國(guó)生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm,國(guó)外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm,國(guó)外為7000 N/mm。 \_@w_l_xWG

  2.輸送帶接頭強(qiáng)度 我國(guó)輸送帶接頭強(qiáng)度為母帶的50%~65%,國(guó)外能夠達(dá)到母帶的70%~75%。 h-_fIO_*3

  3. 托輥壽命 我國(guó)現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國(guó)外比較,壽命短、速度低、阻力大,而美國(guó)等使用的新型注油托輥,其運(yùn)行阻力小,軸承采用稀油潤(rùn)滑,大大地提高了托輥的使用壽命,并可作為高速托輥應(yīng)用于帶式輸送機(jī)上,使用面廣,經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國(guó)輸送機(jī)托輥壽命為2萬(wàn)h,國(guó)外托輥壽命5~9萬(wàn)h,國(guó)產(chǎn)托輥壽命僅為國(guó)外產(chǎn)品的30%~40%。 J_\z-_Y O_

  4. 輸送機(jī)減速器壽命 我國(guó)輸送機(jī)減速器壽命2萬(wàn)h,國(guó)外減速器壽命7萬(wàn)h。 _P`uU_o(?

  5. 帶式輸送機(jī)上下運(yùn)行時(shí)可靠性差。 a<+O`4____

  4.現(xiàn)如今帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

  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,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。

  2. 提高元部件性能和可靠性 設(shè)備開(kāi)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(kāi)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,使帶式輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步提

  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(kāi)發(fā)特殊型帶式輸送機(jī),如彎曲帶式輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。

  三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案

  通用帶式輸送機(jī)由輸送帶、托輥、滾筒及驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。我此次設(shè)計(jì)的是上行式石灰?guī)捷斔蜋C(jī),屬于一種通用 帶式輸送機(jī),主要計(jì)算與選擇輸送帶類型,托輥類型,滾筒類型以及張緊裝置。

  根據(jù)使用地點(diǎn)的具體情況、用戶要求或輸送機(jī)類型情況,進(jìn)行輸送機(jī)的整體布置。主要包括驅(qū)動(dòng)裝置的形式、數(shù)量和安裝位置的確定,拉緊裝置的形式和安裝位置的確定,機(jī)頭、機(jī)尾布置,裝載位置及形式,清掃裝置的類型及位置的確定等。輸送帶繞經(jīng)驅(qū)動(dòng)滾筒和尾部改向滾筒形成無(wú)極的環(huán)形封閉帶。上、下雨股輸送帶分別支承在上托輥和下托輥上。拉緊裝置保證輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時(shí),驅(qū)動(dòng)滾筒通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)行。物料裝在輸送帶上與輸送帶一同運(yùn)動(dòng)。通常利用上股輸送帶運(yùn)送物料,并在輸送帶繞過(guò)機(jī)頭滾筒改變方向時(shí)卸載。必要時(shí),可利用專門(mén)的卸載裝置在輸送機(jī)中部任意點(diǎn)進(jìn)行卸載。

  四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度

  目標(biāo) 帶式輸送機(jī)得研究以及設(shè)計(jì)應(yīng)用中,我們對(duì)帶式輸送機(jī)的利用要達(dá)到效率最大化。帶式輸送機(jī)在不斷的發(fā)展,其設(shè)計(jì)理論以及開(kāi)發(fā)成果基本滿足礦工業(yè)的需求,我們利用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù),結(jié)合現(xiàn)實(shí)地點(diǎn)與理論,設(shè)計(jì)出更好更有特色的帶式輸送機(jī)。帶式輸送機(jī)的應(yīng)用跟廣泛,所以在安全裝置上需要更加的用心,而且根據(jù)市場(chǎng)的需求,設(shè)計(jì)出性能以及質(zhì)量更能滿意的輸送機(jī)。

  特點(diǎn) 上行式石灰?guī)捷斔蜋C(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的傳送帶-流水線-傳送帶機(jī)械。礦井地面選煤廠及井下主要輸送道中,大部分采用此種輸送機(jī)。通過(guò)它我們能將物料從最初的供料點(diǎn)運(yùn)輸?shù)阶罱K的卸料點(diǎn),其輸送路線適應(yīng)性強(qiáng)且靈活,線路長(zhǎng)度可以短到10米,長(zhǎng)到數(shù)十千米以上,也可以安裝到小型隧道里,甚至架設(shè)在危險(xiǎn)地面上課。對(duì)于現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)中,這是一種不可缺少的裝置。

  工作進(jìn)度安排

  1. 查閱相關(guān)資料,外文資料翻譯(6000字符以上),撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 20xx.12.27~20xx.01.21 4周

  2.運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 20xx.03.21~20xx.04.03 2周

  3.總裝圖設(shè)計(jì) 20xx.04.04~20xx.04.24 3周

  4 主要零、部件強(qiáng)度及選用計(jì)算 20xx.04.25~20xx.05.08 2周

  5.繪制零、部件圖 20xx.05.09~20xx.05.22 2周

  6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(畢業(yè)論文) 20xx.05.23~20xx.06.05 2周

  7.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 20xx.06.06~20xx.06.23 2周

  五、參考文獻(xiàn)

  [1]孫桓等主編.機(jī)械原理.北京:高等教育出版社,2001

  [2]濮良貴等主編.機(jī)械設(shè)計(jì). 北京:高等教育出版社,2001

  [3]《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》編委會(huì).運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè). 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社.1999

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