某大學(xué)礦山固定機(jī)械與運(yùn)輸設(shè)備課程設(shè)計(jì)

礦山固定機(jī)械與運(yùn)輸設(shè)備課程設(shè)計(jì)學(xué) 院： 職業(yè)技術(shù)學(xué)院專(zhuān) 業(yè)： 礦山機(jī)電 班 級(jí)： 2008級(jí) 學(xué) 號(hào)： 8學(xué)生姓名： 彭 波 指導(dǎo)教師： 張傳艷 2010年 12月 21 日教師評(píng)語(yǔ)： 目 錄封面- - - - -1教師評(píng)語(yǔ)- - - -2前言- - - - - -6 設(shè)計(jì)題目- - - - -7 設(shè)計(jì)內(nèi)容- - - -7第一部分：箕斗的選定- - -71） 提升高度的計(jì)算- - - 72） 經(jīng)濟(jì)提升速度的計(jì)算- - - 73） 一次提升循環(huán)估算時(shí)間Tx的計(jì)算- -74） 4、小時(shí)提升次數(shù)的計(jì)算- - -85） 小時(shí)提升量As的計(jì)算- - -86） 一次合理提升量- - -8第二部分：提升鋼絲繩的選擇- - -81）鋼絲繩最大懸重長(zhǎng)度Hc- - -82）繩端荷重- - - -93）估算鋼絲繩每米重力P- - -94）鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)：- -9第三部分：提升機(jī)和天輪的選擇- -91） 提升機(jī)卷筒直徑D- - -92） 實(shí)際需要卷筒的容繩寬度B- - -:10第四部分：提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算- -101）確定井架高度Hj- -102）計(jì)算卷筒中心至井筒中鋼絲繩間的水平距離Ls-103）計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng)Lx- -104）鋼絲繩最大外偏角1-115）鋼絲繩最大內(nèi)偏角2-116）鋼絲繩下出繩角- -11第五部分 預(yù)選提升電動(dòng)機(jī)-111）預(yù)選電動(dòng)機(jī)功率- -112）提升機(jī)實(shí)際運(yùn)行速度- -12第六部分：提升系統(tǒng)總變位質(zhì)m-121）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)-122）提升機(jī)（包括減速器）變位質(zhì)量- 123）天輪變位質(zhì)量- - 124）提升鋼絲繩的全長(zhǎng)Lp - -125）容器變位質(zhì)量- - 126）荷載變位質(zhì)量- - 12第七部分：運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算- - 121）、加速度的確定：- - - - - - - - 122、）按減速器輸出軸允許的最大力矩力計(jì)算- -133）按充分利用電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷能力計(jì)算：- - -134）減速度a3的確定- - -135）提升能力校核- - -15第八部分：動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算- - - - - - - -15第九部分：電動(dòng)機(jī)等效功率計(jì)算- - - - - - -171) 等效時(shí)間Td之計(jì)算- - 172) 等效力Fd- - - -173) 電動(dòng)機(jī)等效功率Pd- - -174) 電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷系數(shù)的校驗(yàn)- -175) 特殊里作用下電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷系數(shù)-17第十部分：提升電耗及效率- -181）提升一次的有效電耗- -182）提升一次的實(shí)際電耗- - - 183）提升每噸煤的實(shí)際電耗：- -184)提升效率- - - -18第十一部分：參考文獻(xiàn)- - -19第十二： 結(jié)束語(yǔ)- - -20第十三：提升機(jī)布置圖及提升機(jī)與滾筒的相對(duì)位置圖- -21前 言 課程設(shè)計(jì)是培訓(xùn)學(xué)生運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)分析解決實(shí)際問(wèn)題的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)三年所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固。同樣，也促使了同學(xué)們的相互探討，相互學(xué)習(xí)。因此，我們必須認(rèn)真、謹(jǐn)慎、踏實(shí)、一步一步的完成設(shè)計(jì)。給我三年的學(xué)習(xí)生涯畫(huà)上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)使我們了解到一些實(shí)際與理論之間的差異。通過(guò)課程設(shè)計(jì)不僅可以鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而其還可以培養(yǎng)和熟練使用資料，運(yùn)用工具書(shū)的能力，把我們所學(xué)的課本知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，起到溫故而知新的作用。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中。我們要交系統(tǒng)的了解礦運(yùn)及提升的設(shè)計(jì)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，包括從總體設(shè)計(jì)原則，本次設(shè)計(jì)綜合三年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課程，以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的指導(dǎo)思想為中心，參照有關(guān)資料，有計(jì)劃有頭緒、有邏輯地把這次設(shè)計(jì)搞好！ 該設(shè)計(jì)力求內(nèi)容精煉，重點(diǎn)突出，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，輔導(dǎo)老師給予我們?cè)S多指導(dǎo)與幫助，在此，我們表示深深的感激。由于時(shí)間倉(cāng)促，再加上所學(xué)知識(shí)有限，設(shè)計(jì)中，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不當(dāng)之處、懇請(qǐng)各位老師給予一定的批評(píng)建議，我們非常感激，并誠(chéng)懇地接受，以便將來(lái)在不斷的商討和探索中，有更好的進(jìn)步！以便在今后的人生道路上，不斷完善，不斷成熟!設(shè)計(jì)題目：礦山提升選型設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)依據(jù)已知數(shù)據(jù)1、 提升年產(chǎn)量An=60萬(wàn)T。2、 提升工作制度為年工作日300天，每日工作14h。3、 單水平提升，井筒深度350m。4、 箕斗御載高度Hx=20m。5、 箕斗裝載深度Hz=20m。6、 松散煤的密度為1.15t/m37、 礦井電壓等級(jí)6kv。8、 提升方式：采用主井雙箕斗提升方式。9、 井型和同時(shí)開(kāi)采水平：豎井，一個(gè)水平同時(shí)采出。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1二、計(jì)算選擇（一）箕斗的選定1、提升高度H=Hs+Hz+Hx=350+20+20=390m2、經(jīng)濟(jì)提升速度Vm=0.4 =0.4=7.9m/s3、一次提升循環(huán)估算時(shí)間Txx=+U+初估加速度0.8m/s容器爬行階段附加時(shí)間10s每次提升終了后的休止時(shí)間10sx+ +20= + +20=82.6s4、小時(shí)提升次數(shù)Ns= = =43.6次5、小時(shí)提升量As取提升不均衡系數(shù)C=1.15 As= =164t/h6、一次合理提升量Q= = =3.76t考慮為以后礦井生產(chǎn)能力加大留有余地，由雙繩箕斗規(guī)格表中選擇名義裝載重量為4000kg的箕斗，查表1-3-5其主要技術(shù)規(guī)格如下：自重：Qz=4060kg全高：Hr=8063mm有效容積：5.5m3容器間中間距S=1680mm（二）提升鋼絲繩的選擇1、鋼絲繩最大懸重長(zhǎng)度Hc預(yù)估井雜高度Hj=Hx+Hc+Hp+Hg+0.75Rt=20+8.1+0.5+4+0.751.5=33.35取Hj=35mHc=Hj+H+Hz=35+390+20=445m2、繩端荷重：Qd=Q+Qc=4000+4060=8060kg3、估算鋼絲繩每米重力P鋼繩的安全長(zhǎng)度Lo=1.1B/ma式中：B 為鋼繩的公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度，一般選用B =15500N/mm2只提重物時(shí)的安全系數(shù)Ma=6.5Pk=3.7kg/m 結(jié)合推薦表1-4-12從鋼絲標(biāo)準(zhǔn)（YB829-79）中可選用：6（37）-31-155-右同三角股鋼絲繩：Pk=3.966kg/mPk；=1.85mm；Qq=63350kg4、鋼絲繩的靜力安全系數(shù)校驗(yàn)：M= =6.456.5所選鋼絲繩滿(mǎn)足安全要求，合格可用。（三）提升機(jī)和天輪的選擇1、提升機(jī)卷筒直徑DDg80d=8031=2480mmDg1200=12001.85=2220mm最大靜張力：Fj=Qd+PkHc=8060+3.966445=9824.87kg最大精力差：Fc=Q+PkH=4000+3.966445=5764.87據(jù)此查表1-1-5 決定選用2JK3/11.5型礦井提升機(jī)，其技術(shù)特征為：卷筒直徑Dg=3mDg；卷筒寬度B=1.5m；需用最大靜張力Fj=13000kgFj；最大靜張力差Fce=8000kgFc；i=11.5；Vmax=8m/s；兩滾筒中心距離s=2050mm；兩滾筒間隙a=134mm；Mmac=18000kg.m。 2、鋼絲繩在滾筒上的纏繞寬度BB=1816mm由于BB，因而選雙層纏繞。四、提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算1、天輪直徑：取Dt=Dg=3000mm井架高度：Hj=Hx+Hc+Hp+Hg+0.75Rt=20+8.1+0.5+4+0.751.5=33.35m取井架高度：Hj=35m2、計(jì)算卷筒中心至井筒中鋼絲繩間的水平距離Lxbmin=0.6Hj+3.5+Dg=0.635+3.5+3=27.5m取b=35m3、計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng)LxLx=47.74、鋼絲繩最大外偏角11 =arctg（=31441305、鋼絲繩最大內(nèi)偏角22=arctg（）=arctg ()=18441306、鋼絲繩下出繩角=arctg+ arcsin= arctg+ arcsin=arctg 1.01+arcsin 0.067 =4517+35030=4973015合格（五）預(yù)選提升電動(dòng)機(jī)1預(yù)選電動(dòng)機(jī)功率Ns=552kw式中：K礦井阻力系數(shù)，箕斗提升時(shí)，K=1.15 =0.85；動(dòng)力系數(shù)取=1.3據(jù)以上計(jì)算，選擇YR630-12/1180繞線型異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)特征如下：額定功率Ne=800kw，nd=592rpm；V=6000v；過(guò)載能力=1.8，飛輪慣量GD2=820kg.m2 2、提升機(jī)實(shí)際運(yùn)行速度Vmax=8m/s （六）提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量m1、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量Gd= =12050kg2、提升機(jī)（包括減速器）變位質(zhì)量Gj=2（150+150B）GD2=2 (150+1501.5) 820=kg3、天輪的變?yōu)槲涣縂tGt=80kg4、提升鋼絲繩的全長(zhǎng)LpLp=Hc+Lx+30+3Dg+Dt=445+47.7+3+3=498.7m5、容器變位質(zhì)量Mr=2Qz =24060 =8120kg6、荷載變位質(zhì)量mG=Q+2Qc+2 （Hc+Lx+3.5Dg+Lm）Pk+2Gt+Gj+ =4000+2 4060+2 （445+47.7+3.5 3 3.14+30）3.966+2 80+61500+=45037kgM=4590.9kg.s2/m（七）運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算1、加速度的確定：a0=0.45m/s2式中V0箕斗脫離御載曲軌時(shí)的速度，取1.5m/s； H0御載軌跡中的行程，取2.5m正常加速度：2、按減速器輸出軸允許的最大力矩力計(jì)算：a1=1.26m/s23、按充分利用電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷能力計(jì)算：a1=0.76m/s2 ；取a1=0.7 m/s24、減速度a3的確定按自由滑行：a3= =0.703 m/s2;取a3=0.7爬行段計(jì)算：爬行速度：V4=0.5m/s爬行距離：h4=3m速度圖的具體計(jì)算：初加速段：初加速時(shí)間：t0=3.3s初加速運(yùn)行距離：h0=t0=1.53.3=2.5m正常加速度段：加速時(shí)間：t1=9.3s加速運(yùn)行段距離：h1=44.5m正常減速段：減速時(shí)間：t3=10.7s減速運(yùn)行距離：h3=44.5m爬行階段：爬行階段運(yùn)行時(shí)間：t4=6s制動(dòng)階段：行程忽略不計(jì)，運(yùn)行時(shí)間按1s計(jì)算等速階段：等速運(yùn)行距離：h2=ht-(h0+h1+h3+h4)=445-（2.5+44.5+44.5+3）=351.5m等速運(yùn)行時(shí)間：t2=43.9s提升一次的持續(xù)時(shí)間：純運(yùn)行時(shí)間：tc=t0+t1+t2+t3+t4 =3.3+9.3+43.9+10.7+6=73.2s提升一次的持續(xù)時(shí)間：tg=tc+=73.2+8=81.2s4、提升能力的的校核：年實(shí)際提升能力：A=（t/年）小時(shí)提升的最大能力：Ab=186.05（t/h）提升能力富裕系數(shù)：at=1.13八、動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算提升開(kāi)始時(shí)：F0=KQ+Pk+Ma0=1.154000+3.966445+4590.90.45=8430.78kg初加速度時(shí)：F0=F0-2Pkh0=8430.78-23.9662.5=8410.9kg加速開(kāi)始時(shí)：F1= F0+M（a1-a0）=8410.9+4590.9（0.7-0.45）=9558.6kg加速終了時(shí)：F2= F1-2Pkh1=9558.6-23.96644.5=9205.7kg等速開(kāi)始時(shí)：F3= F2-Ma1=9205.7-4590.90.7=5992kg等速終了時(shí)：F4= F3-2Pkh2=5992-23.966351.5=3203.9kg減速開(kāi)始時(shí)：F5= F4-Ma3=3203.9-4590.90.7=-9.73kg減速終了時(shí)：F6= F5-2pkh3=-9.73-23.96644.5=-362.7kg爬行段開(kāi)始時(shí)： F7=F6+M a3=-362.7+4590.90.7=2850.09kg爬行段終了時(shí)：F8= F7-2Pkh4=2850.09-23.9663=2827.13kg等效力的計(jì)算：Fo=8430.78kg Fo=8410kg F1=9958.6kg F2=9205.7kgF3=5992kg ； F4=3203.9kg F7=2850.09kg F8=2827.13kgFt2= Fd2Ft= (Fo+ Fo)t0+ (F12+F22)t1+ (F32+ F3F4+F42)t2+ (F72+F82)t4=（8430.782+84102）3.3+（9958.62+9205.72）9.3+（59922+59923203+32032）43.7+（2850.092+2827.132）6=2.1109第九部分：電動(dòng)機(jī)等效功率計(jì)算1、等效時(shí)間： Td= (to+t1+t3+t4+t5)+t2 + =（3.3+9.3+10.7+6+1）+43.9+=61.72s2、等效力：Fdx=5833.06kg3、等效功率： Ndx=427.76kw630kw故所選的電動(dòng)機(jī)容量是合適的。4、電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷系數(shù)的校驗(yàn)：=1.391 （0.750.8）=1.351.445、特殊里作用下電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷系數(shù)：當(dāng)打開(kāi)離合器后，調(diào)繩作單鉤時(shí)： Ft=u1（Qc+Pkhc）=1.1（4060+3.966445）=6407.357kg t=0.938 t0.9=0.91.8=1.62故所選的電動(dòng)機(jī)是能夠滿(mǎn)足運(yùn)轉(zhuǎn)中的實(shí)際需要十、電耗及提升機(jī)效率的計(jì)算1、提升一次的有效電耗： E1=4.84(kwh/次)2、提升一次的實(shí)際電耗：Ft=( Fo+ Fo)t0+ (F1+F2)t1+(F3+F4)t2+ (F7+F8)t4=（8430.78+8410）3.3+（9958.6+9205.7）9.3+（5992+3203.9）43.9+（2850.09+2827.13）6=.9E=10.56 （kwh/次）3、提升每噸煤的實(shí)際電耗：Et=2.64 (kwh/次）4