JKMD-3.5X4多繩摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)含開題及3張CAD圖,jkmd,x4,摩擦,磨擦,提升,晉升,設(shè)計(jì),開題,cad
附件6
中期報(bào)告
（學(xué)生用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
學(xué)生姓名
學(xué)號
指導(dǎo)教師
課題名稱
JKMD-3.5×4多繩摩擦式提升機(jī)
簡述開題以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果：
1. 對多繩摩擦式提升機(jī)的工作裝置以及對各部分的功能進(jìn)行了充分的了解。
2. 根據(jù)多繩摩擦式提升機(jī)的參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并對各零件進(jìn)行強(qiáng)度分析，初步完成了說明書的撰寫。
3. 部分零件已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢。
存在的具體問題與解決方法：
1. 主要是多繩摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，一些數(shù)據(jù)計(jì)算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致后面無法選擇所需零件。需要進(jìn)行驗(yàn)算和對比，改正錯(cuò)誤。
2. 一些細(xì)小結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在問題，可能會(huì)影響整個(gè)多繩摩擦式提升機(jī)的工作。應(yīng)該通過仔細(xì)的排查和計(jì)算，使得多繩摩擦式提升機(jī)順利工作，必要時(shí)替換部分零件。
3. 尚未進(jìn)行圖紙的繪制，通過查閱資料，以及指導(dǎo)老師的幫助，加快二維圖紙的繪制。
下一步工作的主要研究任務(wù)、具體設(shè)想與安排：
1. 完善多繩摩擦式提升機(jī)設(shè)計(jì)，加快二維圖紙的繪制。
2. 完善多繩摩擦式提升機(jī)設(shè)計(jì)說明書。
3. 對之前的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)算，防止失誤。
指導(dǎo)教師對前期工作的評價(jià)：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、指導(dǎo)教師評價(jià)及簽名手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件7
工作中期檢查記錄
系（部）： 專業(yè)： 班級：
姓名
學(xué)號
指導(dǎo)教師
檢
查
主
要
內(nèi)
容
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度：
1. 熟悉了多繩摩擦式提升機(jī)的工作裝置以及各部分的功能。
2. 根據(jù)多繩摩擦式提升機(jī)的型號對所需零件進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，初步完成了設(shè)計(jì)說明書的編寫。
3. 對圖紙的繪制有了初步的構(gòu)思，但是尚未完成制圖。
指導(dǎo)教師的指導(dǎo)情況：
1. 每個(gè)星期指導(dǎo)教師都會(huì)檢查本組學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度和完成情況，指出設(shè)計(jì)中存在的不足之處并且對學(xué)生的疑問進(jìn)行解答。
2. 指導(dǎo)教師每次都詳細(xì)的進(jìn)行檢查，保證本組學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度。
存在的具體問題與解決方法：
1. 主要是多繩摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，一些數(shù)據(jù)計(jì)算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致后面無法選擇所需零件。需要進(jìn)行驗(yàn)算和對比，改正錯(cuò)誤。
2. 一些細(xì)小結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在問題，可能會(huì)影響整個(gè)多繩摩擦式提升機(jī)的工作。應(yīng)該通過仔細(xì)的排查和計(jì)算，使得多繩摩擦式提升機(jī)順利工作，必要時(shí)替換部分零件。
3. 尚未進(jìn)行圖紙的繪制，通過查閱資料，以及指導(dǎo)老師的幫助，加快二維圖紙的繪制。
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作領(lǐng)導(dǎo)小組意見
組長簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、領(lǐng)導(dǎo)小組意見手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件3
任務(wù)書
（指導(dǎo)教師用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師姓名
論文（設(shè)計(jì)）題目
JKMD-3.5×4多繩摩擦式提升機(jī)
下達(dá)任務(wù)日期
任務(wù)起止日期
主要研究內(nèi)容及方法
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的是汽車兩軸五擋變速器，主要研究內(nèi)容如下：
(1) 了解多繩摩擦式提升機(jī)的工作原理和特點(diǎn)；
(2) 分析多繩摩擦式提升機(jī)的工作條件和狀況；
(3) 分析多繩摩擦式提升機(jī)所需的輔助部件；
(4) 卷筒、主軸、天輪的設(shè)計(jì)；
(5) 設(shè)計(jì)符合要求的提升機(jī)，能夠滿足設(shè)計(jì)題目的要求。
設(shè)計(jì)方法：
閱讀相關(guān)期刊雜志，初步了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，上網(wǎng)查看相關(guān)設(shè)計(jì)資料，確定框架，利用相關(guān)繪圖軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。
主要任務(wù)及目標(biāo)
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是：
(1) 多繩摩擦式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要構(gòu)件的強(qiáng)度校合計(jì)算。
(2) 編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。
(3) 繪制提升機(jī)裝配圖一張（A0）。
(4) 繪制卷筒裝置圖一張（A0）。
(5) 繪制主軸裝置圖一張（A1）。
目標(biāo)是：
(1) 編制計(jì)算說明書1份（40-50頁），內(nèi)容包括（任務(wù)設(shè)計(jì)要求的選型、校核和設(shè)計(jì)、計(jì)算等）。
(2) 多繩摩擦式提升機(jī)所需的設(shè)計(jì)圖紙共3張。
(3) 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，運(yùn)用所學(xué)的理論知識，鍛煉獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力，具有和指導(dǎo)老師、同學(xué)的合作的意識。
主要參考文獻(xiàn)
[1]濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版)[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.6
[3]孔慶華、劉傳紹主編.極限配合與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2002.2.
[4]王昆等.機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1996.
[5]中南礦業(yè)學(xué)院.礦井提升設(shè)備[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,1985.136～169.
[6]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊/上冊[S].化學(xué)工業(yè)出版社，1979.
[7]張復(fù)德.礦井提升設(shè)備[M]. 北京：煤炭工業(yè)出版社,2004.
[8]機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(第二版)/中冊[S].冶金工業(yè)出版社，1982.1.
[9]礦井提升機(jī)故障處理和技術(shù)改造委員會(huì).《礦井提升機(jī)故障處理和技術(shù)改造》[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[10]趙麗萍.機(jī)械工程材料（第一版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2012.12
[11]機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊/第二卷[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8.
[12]潘英編.礦山提升機(jī)械設(shè)計(jì)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.12.
[13]符春生.機(jī)械制圖（第一版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2013.08
[14]謝忠東.機(jī)械原理（第一版）.北京：北京航天航空大學(xué)出版社,2011.9
[15]吳爽、李健.公差配合與技術(shù)測量（第一版）.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,2016.06．
進(jìn)度安排
各階段工作任務(wù)
起止日期
查閱相關(guān)資料
第1~2周
進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)計(jì)算
第3~6周
進(jìn)行機(jī)械制圖的繪制
第7~9周
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
第10~11周
整理資料，進(jìn)行答辯
第12周
任務(wù)下達(dá)人簽名
任務(wù)接收人
簽名
教研室指導(dǎo)小組組長簽名
系部領(lǐng)導(dǎo)小組組長簽名
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁； 2、本表一式兩份，學(xué)生、系部存檔各一份；3、簽名需手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件5
開題報(bào)告
（學(xué)生用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
課題名稱
JKMD-3.5×4多繩摩擦式提升機(jī)
指導(dǎo)教師
學(xué)生
學(xué)號
一、課題的來源及研究意義
1. 課題的來源
多繩摩擦式提升機(jī)是一種在礦井井下和地面的工作機(jī)械，它是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來?，F(xiàn)在的多繩摩擦式提升機(jī)在提升量、提升速度、安全性和操作便利程度上都有了很大的改善。
多繩摩擦式提升機(jī)是在單繩摩擦式提升機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，為了適應(yīng)現(xiàn)代礦井工作的需求，就需要我們研制出更有效率，更安全的礦用提升機(jī)。
2. 研究意義
摩擦提升與纏繞提升一樣，剛開始使用的是單繩摩擦式提升機(jī)，后來隨著礦井深度和產(chǎn)量的增加，提升鋼絲繩的直徑越來越大，不但制造困難，懸掛不方便，而且使提升機(jī)的有關(guān)尺寸亦隨之增大。為了解決這個(gè)矛盾，在單繩摩擦提升機(jī)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出了以幾根鋼絲繩代替一根鋼絲繩的新型多繩摩擦式提升機(jī)。
二、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及研究背景
1. 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
我國在1958年試制成功了第一態(tài)多繩摩擦提升機(jī)。洛陽礦山機(jī)器廠和上海冶金礦山機(jī)器廠于1971年分別制訂了JKM型和JKD型多繩摩擦式提升機(jī)的系列型譜，經(jīng)過修改補(bǔ)充于1973年起作為該兩廠的定型產(chǎn)品成批生產(chǎn)。當(dāng)前國內(nèi)提升機(jī)電控絕大多數(shù)采用轉(zhuǎn)子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機(jī)繼電器接觸器系統(tǒng)，
2. 國外發(fā)展?fàn)顩r
部分發(fā)達(dá)國家原有的交流提升機(jī)已基本上被晶閘管一電動(dòng)機(jī)（以下簡稱SCR—D)系統(tǒng)所取代。如德國、瑞典等國家已有90％以上采用直流提升機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)大都采用低速直聯(lián)式(省去減速機(jī))，使系統(tǒng)大為簡化。如AEG公司采用低速直聯(lián)的SCI—D系統(tǒng)，電機(jī)功率3000kW，額定轉(zhuǎn)速55．8r/min，滾筒直徑6.5m，提人速度17m/s，提物速度20m/s，提升高度1200m，具有完善的保護(hù)系統(tǒng)；采用磁場反并聯(lián)，有平波電抗器及臥式深度發(fā)送裝置：采用積分給定與行程給定相結(jié)合的雙重給定信號；主回路采用兩組三相橋組成12脈動(dòng)順抗整流，大大提高了功率因數(shù)。SIEMENS(西門子)公司、ABB公司、CEGELEC公司以及ASEA公司等都有相同類型的產(chǎn)品，其性能大同小異。此類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：體積小，重量輕，占地面積小，安裝方便，建筑費(fèi)用低；無減速器，總效率高，電能消耗少；維護(hù)工作量小，備件少，處理事故快；單機(jī)容量大，適用范圍廣；調(diào)速平滑，精度高；易于實(shí)現(xiàn)最佳控制和自動(dòng)化，安全可靠；節(jié)電顯著，5—8年可回收設(shè)備投資，是礦井節(jié)電的有效途徑。其缺點(diǎn)在于：功率因數(shù)低，如三相橋平均功率因數(shù)只有0.45左右；無功沖擊大，高次諧波對電網(wǎng)影響大。這些缺點(diǎn)可采用順序控制和多脈沖整流的方法以及在電網(wǎng)上加諧波濾波器等措施使其抑制在一定的允許范圍內(nèi)。
三、研究目標(biāo)和內(nèi)容
1. 研究目標(biāo)
設(shè)計(jì)符合題目要求的多繩摩擦式提升機(jī)，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。
2.課題內(nèi)容
(1) 多繩摩擦式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要構(gòu)件的強(qiáng)度校合計(jì)算。
(2) 編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。
(3) 繪制提升機(jī)裝配圖一張（A0）。
(4) 繪制卷筒裝置圖一張（A0）。
(5) 繪制主軸裝置圖一張（A1）。
3. 要求
(1) 根據(jù)所給設(shè)計(jì)參數(shù)，合理設(shè)計(jì)提升機(jī)結(jié)構(gòu)并進(jìn)性相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算。
(2) 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范繪制圖紙。
(3) 圖紙全部采用CAD繪制，設(shè)計(jì)計(jì)算說明書電子排版并打印。
(4) 按指導(dǎo)教師指定的設(shè)計(jì)參數(shù)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作，按時(shí)交出全部設(shè)計(jì)資料。
四、本課題研究方法及進(jìn)度安排
1. 研究方法
(1) 閱讀相關(guān)期刊雜志，初步了解設(shè)計(jì)內(nèi)容。
(2) 上網(wǎng)查看相關(guān)設(shè)計(jì)資料，確定框架。
(3) 利用相關(guān)繪圖軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。
2. 進(jìn)度安排
第1~2周：查閱相關(guān)資料
第3~6周：進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)計(jì)算。
第7~9周：進(jìn)行機(jī)械制圖的繪制。
第10~11周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。
第12周：整理資料，進(jìn)行答辯。
五、研究方案的可行性分析和已具備的研究條件
1. 研究方案的可行性分析
標(biāo)志裝載機(jī)的主要技術(shù)性能參數(shù)有主導(dǎo)輪直徑、鋼絲繩最大靜拉力、鋼絲繩最大靜拉力差、鋼絲繩間距和最大提升速度。
2. 已具備的研究條件
落地式多繩摩擦式提升機(jī)的容器及靜載荷由多根鋼絲繩共同承擔(dān)，提升鋼絲繩的材料也越發(fā)的耐用，主導(dǎo)輪直徑及整個(gè)機(jī)器尺寸都縮小了，性能也有了很大的提升，能夠滿足現(xiàn)代礦井開采的需求。我國在落地式多繩摩擦式提升機(jī)的研究上不斷取得進(jìn)展，并且配合各種新材料的研制，為落地式多繩摩擦式提升機(jī)的研究帶來了許多便利。
六、參考文獻(xiàn)
[1]濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版)[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.6
[3]孔慶華、劉傳紹主編.極限配合與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2002.2.
[4]王昆等.機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1996.
[5]中南礦業(yè)學(xué)院.礦井提升設(shè)備[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,1985.136～169.
[6]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊/上冊[S].化學(xué)工業(yè)出版社，1979.
[7]張復(fù)德.礦井提升設(shè)備[M]. 北京：煤炭工業(yè)出版社,2004.
[8]機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(第二版)/中冊[S].冶金工業(yè)出版社，1982.1.
[9]礦井提升機(jī)故障處理和技術(shù)改造委員會(huì).《礦井提升機(jī)故障處理和技術(shù)改造》[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[10]趙麗萍.機(jī)械工程材料（第一版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2012.12
[11]機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊/第二卷[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8.
[12]潘英編.礦山提升機(jī)械設(shè)計(jì)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.12.
[13]符春生.機(jī)械制圖（第一版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2013.08
[14]謝忠東.機(jī)械原理（第一版）.北京：北京航天航空大學(xué)出版社,2011.9
[15]吳爽、李健.公差配合與技術(shù)測量（第一版）.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,2016.06
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、指導(dǎo)教師意見及簽名手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。
附件13
成績評定表
系（部）： 專業(yè)： 班級：
姓 名
學(xué)號
論文（設(shè)計(jì)）題目
JKMD-3.5×4多繩摩擦式提升機(jī)
指導(dǎo)教師評語
成績： 分 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日
評閱教師評語
成績： 分 評閱教師（簽名）： 年 月 日
論文答辯小組意見
成績： 分 組長（簽名）： 年 月 日
系答辯委員會(huì)審核意見
總評成績： 分 主任（簽名）： 年 月 日
注：1、本表中成績應(yīng)按照《呂梁學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評分細(xì)則》（附件11）要求進(jìn)行評定；
2、總評成績由指導(dǎo)教師評閱成績、評閱教師成績和答辯成績按4:2:4的比例計(jì)算得出；
3、該表中評語及意見需手寫。
附件4
指導(dǎo)記錄
（指導(dǎo)教師用表）
系（部）： 專業(yè)： 班級：
姓名
學(xué)號
指導(dǎo)教師
職稱/學(xué)位
畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）題目
JKMD-3.5×4多繩摩擦式提升機(jī)
日 期
指導(dǎo)內(nèi)容
存在問題
指導(dǎo)
學(xué)時(shí)數(shù)
2018.03.05
下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書，綜述礦井提升機(jī)的結(jié)構(gòu)原理以及本次設(shè)計(jì)的要求及內(nèi)容。
缺乏對礦井提升機(jī)的了解
3學(xué)時(shí)
2018.03.12
細(xì)致講解提升機(jī)主軸裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。
需對主軸裝置的各種結(jié)構(gòu)形式了解
4學(xué)時(shí)
2018.03.19
講解主軸裝置設(shè)計(jì)的步驟。
需要更加仔細(xì)的了解提升機(jī)的結(jié)構(gòu)。
4學(xué)時(shí)
2018.03.26
檢查主軸的設(shè)計(jì)是否滿足要求。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍需改進(jìn)。
4學(xué)時(shí)
2018.04.02
對提升容器的選擇進(jìn)行指導(dǎo)。
提升容器選擇不合理。
2學(xué)時(shí)
2018.04.09
檢驗(yàn)所選提升容器能否滿足年產(chǎn)量的需求。
部分學(xué)生不能滿足需求。
4學(xué)時(shí)
2018.04.16
卷筒以及其他零部件總的設(shè)計(jì)指導(dǎo)
不了解各種零部件的作用和選擇方式。
3學(xué)時(shí)
2018.04.23
對圖紙的繪制內(nèi)容、要求等進(jìn)行綜述。
缺乏繪圖技巧，圖紙不夠規(guī)范。
4學(xué)時(shí)
2018.05.02
檢查圖紙繪制情況。
公差及配合的選取存在問題。
3學(xué)時(shí)
2018.05.07
對主軸強(qiáng)度和剛度校核的指導(dǎo)，完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
主軸的設(shè)計(jì)任然存在細(xì)小的問題。
3學(xué)時(shí)
2018.05.14
指導(dǎo)設(shè)計(jì)說明書的編制，完善說明書的內(nèi)容。
缺少外文翻譯，參考文獻(xiàn)的格式有較大錯(cuò)誤。
4學(xué)時(shí)
2018.05.18
對已完成的內(nèi)容進(jìn)行檢查。
圖紙的繪制進(jìn)度稍慢。
3學(xué)時(shí)
2018.05.22
說明書的內(nèi)容篩查。
格式不符合要求，尤其是表格的格式問題。
4學(xué)時(shí)
2018.05.25
所有圖紙的檢查。
標(biāo)注存在問題較多。
8學(xué)時(shí)
2018.05.28
對設(shè)計(jì)資料全面檢查、指導(dǎo)。
圖紙不夠規(guī)范，說明書格式存在問題。
8學(xué)時(shí)
注：本表可續(xù)頁，由指導(dǎo)教師根據(jù)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)工作方案和實(shí)際指導(dǎo)情況填寫（可電子版填寫）。
JKMD-3.5X4多繩摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)
摘 要
目前我國許多煤礦礦井已經(jīng)轉(zhuǎn)向中、深部開采，礦井提升設(shè)備作為 煤礦的關(guān)鍵設(shè)備，在礦井機(jī)械化生產(chǎn)中占有重要地位。制動(dòng)器是提升的 重要組成部分之一，直接關(guān)系著提升機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行。
多繩摩擦提升機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、安全可靠、提升能力強(qiáng)等優(yōu) 點(diǎn)，適用于較深的礦井提升。本文利用大學(xué)期間所學(xué)課程針對多繩摩擦輪提升機(jī)，對其滾筒和制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在對提升機(jī)的制動(dòng)器選型過程中，因盤式制動(dòng)器是近年來應(yīng)用較多 的一種新型制動(dòng)器，它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)及良好的安全性能被廣大用戶認(rèn)可，特別是在結(jié)合了液壓系統(tǒng)和 PLC 控制之后，液壓系統(tǒng)和 PLC 超強(qiáng)的控制性能為盤式制動(dòng)器的應(yīng)用提供了巨大的工作平臺。制動(dòng)盤的制動(dòng)力， 靠油缸內(nèi)充入油液而推動(dòng)活塞來壓縮盤式彈簧來實(shí)現(xiàn)。
液壓盤式制動(dòng)器作為最新一種制動(dòng)器，具有許多優(yōu)點(diǎn)，所以它在現(xiàn) 代多種類型提升機(jī)中獲得廣泛的應(yīng)用。它具有制動(dòng)力大、工作靈活性穩(wěn) 定、敏感度高等特點(diǎn)，對生產(chǎn)安全具有重要意義。
多繩摩擦提升機(jī)是利用鋼絲繩與主導(dǎo)輪上的摩擦襯墊之間的摩擦力帶動(dòng)鋼絲繩隨著主導(dǎo)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放。本次設(shè)計(jì)為JKMD—3.5×4多繩摩擦提升機(jī)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有：主軸裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度及剛度較核計(jì)算；鋼絲繩的選擇計(jì)算；傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)確定及主電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算；提升高度的計(jì)算及校核；防滑條件等驗(yàn)算。
關(guān)鍵詞：提升機(jī)；多繩摩擦；制動(dòng)器；防滑條件；液壓傳動(dòng)
Abstract
Currently many of our coal mine has turned to deep mining. Mine coal upgrading equipment as the key equipment holds an important position in mechanized production of the mine. The brakes are one of the important components of a direct bearing on Hoist the safe operation of equipment.
Multi-rope friction hoist with small size, light weight, safe, reliable, and strong ability to upgrade apply to the deeper mine hoist. In this paper, the braking system for four-rope friction round hoist have been designed.
In the hoist brake selection process, because in recent years disc brake is used in the new brakes It's unique strengths and good safety performance recognized by the majority of users. Especially in the light of the hydraulic control system and the PLC, Hydraulic System and PLC super performance of the disc brake provides a tremendous platform for the work. Brake disc braking force and rely on the fuel tank filled with oil that drives the piston to compress spring to achieve Disc.
Hydraulic disc brakes as the latest development of a brake, which has many advantages. Therefore it in a modern aircraft types to upgrade gain wider application. It is the braking force,flexibility stability,high sensitivity; on production safety is of great significance.Multi-rope friction hoist take use of friction to bring wire-rope along with leading-wheel turning, which is caused by the effect of wire-rope and the friction liner in the leading-wheel, so as to achieve containers to upgrade and descending. The design is the JKMD-3.5 ×4 friction hoist, and the features are: spindle device structure design ,strength and rigidity verification& calculation; calculation of wire Rope choice; decision of transmission parameters and the main motor choice& calculation; raising height calculation and verification; checking of anti-skid conditions.
Key Words：Hoist; Multi-rope friction; Brake; Anti-skid conditions; Hydraulic drive
目 錄
第1章 緒 論 1
1.1 提升機(jī)概況 1
1.2 多繩摩擦提升機(jī)的分類和特點(diǎn) 2
第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要參數(shù) 3
2.1 設(shè)計(jì)題目 3
2.2 設(shè)計(jì)目的 3
2.3 設(shè)計(jì)參數(shù) 3
2.4 內(nèi)容與要求 3
2.4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3
2.4.2 設(shè)計(jì)要求 3
2.4.3 進(jìn)度安排 4
第3章 設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算 5
3.1 提升容器的選擇計(jì)算 5
3.2 提升鋼絲繩的選擇計(jì)算 6
3.3 驗(yàn)算提升機(jī)強(qiáng)度 7
3.3.1 鋼絲繩最大靜張力和鋼絲繩最大靜張力差的計(jì)算 7
3.3.2 驗(yàn)算主導(dǎo)輪襯墊比壓 8
3.4 天輪的選擇 8
3.5 提升機(jī)與鋼絲繩相對位置 8
3.5.1 確定提升機(jī)與鋼絲繩相對位置的原則 8
3.5.2 提升機(jī)與鋼絲繩相對位置各參數(shù)的計(jì)算 9
3.6 運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算 11
3.6.1 計(jì)算最大經(jīng)濟(jì)速度 11
3.6.2 預(yù)選電動(dòng)機(jī) 12
3.6.3 計(jì)算提升系統(tǒng)變位質(zhì)量 12
3.6.4 確定提升時(shí)的加減速度 13
3.6.5 提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 15
3.6.6 提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算 16
3.6.7 提升系統(tǒng)工作圖 17
3.7 多繩摩擦提升機(jī)防滑驗(yàn)算 18
3.7.1 靜防滑安全系數(shù)的驗(yàn)算 19
3.7.2 動(dòng)防滑安全系數(shù)的驗(yàn)算 19
3.8 摩擦輪計(jì)算 21
3.8.1 確定滾筒寬度的確定 21
3.8.2 主導(dǎo)輪輪殼強(qiáng)度校核 21
第4章 主軸的設(shè)計(jì) 23
4.1 主軸的設(shè)計(jì)要求 23
4.2 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
第5章 主軸的校核 27
5.1 提升機(jī)主軸的計(jì)算步驟及項(xiàng)目 27
5.2 軸的強(qiáng)度校核 28
5.3 軸的剛度校核 33
附 錄 37
參考文獻(xiàn) 41
致 謝 43
第1章 緒 論
1.1 提升機(jī)概況
提升機(jī)是用于礦井提升的重要機(jī)械，它能夠輕松完成物料下降和提升，是現(xiàn)代礦井必備的重要機(jī)械之一。
就我國目前現(xiàn)有的提升機(jī)按照大致種類分可以分為兩類，即單繩纏繞式和多繩摩擦式。其中單繩纏繞式提升機(jī)是早期出現(xiàn)的一種提升機(jī)，它的工作原理較簡單，就是把鋼絲繩的一端固定并纏繞在提升機(jī)的滾筒上，另一端繞過井架天輪并且懸掛提升容器，然后利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同，將鋼絲繩纏上或松放，以完成提升或下放容器的工作。由于出現(xiàn)較早并且操作方便，因此單繩纏繞式提升機(jī)在礦井提升作業(yè)中使用比較廣泛?？墒沁@種提升機(jī)受到礦井深度的限制。隨著現(xiàn)代礦井不斷的發(fā)展，對于提升機(jī)的要求也越來越嚴(yán)格。尤其是更大提升量的需要。這就導(dǎo)致提升機(jī)的質(zhì)量越做越大，并且需要投入更多的錢用于設(shè)備的建設(shè)和維護(hù)，增加了采礦成本。因此才有了多繩摩擦式提升機(jī)這個(gè)概念的提出。
多繩摩擦式提升機(jī)的原理十分簡單，是利用了鋼絲繩與摩擦襯墊的摩擦力來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的升降，也就是我們后來稱之為摩擦提升。這樣做的最大好處就是減小了摩擦輪的尺寸，使摩擦輪不會(huì)隨著井深的增加迅速變大。其次，這樣做可以減小主軸的跨度，使得相同的井深條件下可以采用較小的直徑和長度，大大節(jié)約成本的投入。同時(shí)主軸尺寸減小的話我們可以使用功率小一些的電機(jī)就可以滿足提升機(jī)的要求。
摩擦式提升機(jī)和纏繞式提升機(jī)在工作原理上有很大區(qū)別。首先是鋼絲繩不是纏繞在卷筒上，而是套在主導(dǎo)輪上，再把提升容器分別掛在兩端，借助于安裝在主導(dǎo)輪的襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力來傳動(dòng)鋼絲繩。這樣就可以順利的完成箕斗后者罐籠的升降。完成整個(gè)提升過程。
摩擦式提升機(jī)和纏繞式提升機(jī)也有許多共同點(diǎn)，最開始使用的也是單繩摩擦式提升機(jī)，隨著對產(chǎn)量的需求和采掘難度的不斷提升，對鋼絲繩的直徑和強(qiáng)度的要求越來越嚴(yán)格，這些因素直接導(dǎo)致所需鋼絲繩的直徑越來越大。但是大直徑的鋼絲繩不但制造困難，懸掛不方便，而且需要較大尺寸的提升機(jī)來配合，這無形中增加了采礦成本。為了解決這個(gè)問題，在單繩摩擦提升機(jī)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出了以幾根鋼絲繩代替一根鋼絲繩的新型多繩摩擦式提升機(jī)。我國在1958年試制成功了第一臺多繩摩擦提升機(jī)。洛陽礦山機(jī)器廠和上海冶金礦山機(jī)器廠于1971年分別制訂了JKM型和JKD型多繩摩擦式提升機(jī)的系列型譜，經(jīng)過修改補(bǔ)充于1973年起作為該兩廠的定型產(chǎn)品成批生產(chǎn)。
1.2 多繩摩擦提升機(jī)的分類和特點(diǎn)
多繩摩擦提升機(jī)按布置方式分為塔式與落地式兩大類。塔式的優(yōu)點(diǎn)是：(1) 緊湊省地；(2) 省去天輪；(3) 全部載荷垂直向下，井架穩(wěn)定性好；(4) 可獲得較大的包角；(5)鋼絲繩不會(huì)沒有保護(hù)的裸露在雨雪之中，而減少摩擦系數(shù)及使用壽命。但塔式較落地式的設(shè)備費(fèi)用要昂貴的多，因提升塔和普通井架比起要更為龐大和復(fù)雜，需要更多的鋼材。此外，落地式可以同時(shí)安裝提升塔和提升機(jī)，井架高度低而且符合戰(zhàn)略觀點(diǎn)和有利于地震區(qū)建設(shè)。
多繩摩擦提升機(jī)因?yàn)槠渚薮蟮膬?yōu)點(diǎn)而被大量投入在礦井工作中。它的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：
(1) 由于載荷是由數(shù)根鋼絲繩承擔(dān)，故提升鋼絲繩直徑就比相同載荷下單繩提升的直徑小一些，同時(shí)主導(dǎo)輪直徑小。因而在提升相同載荷下，多繩提升機(jī)具有體積小、重量輕、節(jié)省材料、安裝和運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)；
(2) 由于是多根鋼絲繩分擔(dān)載荷，采用較小功率的電機(jī)就可以滿足需求；
(3) 在卡罐和過卷的情況下，有打滑的可能性，可避免斷繩事故的發(fā)生；
(4) 繩數(shù)多，幾根鋼絲繩分擔(dān)了載荷的重量，從而提高了提升設(shè)備的安全性，可以不設(shè)斷繩保險(xiǎn)器；
(5) 當(dāng)采用相同數(shù)量的左捻和右捻鋼絲繩時(shí)，可消除由于鋼絲繩松捻而形成的容器罐耳作用與罐道上的壓力。
同樣，多繩摩擦也存在一些需要改進(jìn)的地方：
(1) 多繩摩擦式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)相對更加復(fù)雜，需要仔細(xì)的維護(hù)和檢修；
(2) 為了保護(hù)各鋼絲繩具有相同的工作條件，當(dāng)有一根鋼絲繩磨損而需要更換時(shí)，則需要更換全部的鋼絲繩；
(3) 因不能調(diào)節(jié)繩長故雙鉤提升不能同時(shí)用于幾個(gè)中段提升，也不適用于鑿井提升，使得受到限制；
(4) 在深度很深的井下工作時(shí)發(fā)生故障的可能性比較大，仍然受到工作環(huán)境的限制，不能充分發(fā)揮其提升能力。
第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要參數(shù)
2.1 設(shè)計(jì)題目
JKMD-3.5×4多繩摩擦式提升機(jī)
2.2 設(shè)計(jì)目的
通過設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)專業(yè)的基本知識，掌握礦井提升機(jī)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步提高專業(yè)設(shè)計(jì)能力。
2.3 設(shè)計(jì)參數(shù)
此次設(shè)計(jì)即采用落地式多繩摩擦提升，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
表2-1 JKMD-3.5X4設(shè)計(jì)參數(shù)
單位
機(jī)器型號
JKMD-3.5×4
鋼絲繩根數(shù)
4根
主導(dǎo)輪直徑
3.5m
鋼絲繩最大靜拉力
54t
鋼絲繩最大靜拉力差
18t
鋼絲繩間距
250mm
最大提升速度
13m/s
2.4 內(nèi)容與要求
2.4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
(1) 主軸裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度及剛度校核計(jì)算；鋼絲繩的選擇計(jì)算；傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)確定及主電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算；提升機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)計(jì)算；制動(dòng)器的選擇計(jì)算；提升高度的計(jì)算及校核；防滑條件等驗(yàn)算。
(2) 編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（40頁左右）。
(3) 繪制提升機(jī)總體布置圖一張（A0）。
(4) 繪制主軸裝置圖一張（A0）。
(5) 繪制卷筒及主軸圖各一張（A1）。
2.4.2 設(shè)計(jì)要求
(1) 根據(jù)所給設(shè)計(jì)參數(shù)，合理設(shè)計(jì)提升機(jī)結(jié)構(gòu)并進(jìn)性相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算。
(2) 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范繪制圖紙。
(3) 圖紙全部采用CAD繪制，設(shè)計(jì)計(jì)算說明書電子排版并打印。
(4) 按指導(dǎo)教師指定的設(shè)計(jì)參數(shù)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作，按時(shí)交出全部設(shè)計(jì)資料。
2.4.3 進(jìn)度安排
(1) 第一～二周：準(zhǔn)備資料。
(2) 第三～六周：進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
(3) 第七～十一周：繪制施工圖紙。
(4) 第十二～十三周：編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，準(zhǔn)備答辯。
(5) 第十四周：答辯。
第3章 設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算
3.1 提升容器的選擇計(jì)算
參照《定型成套設(shè)備》，主井提升選用雙鉤12t四繩箕斗?！抖ㄐ统商自O(shè)備》中規(guī)定：120萬噸井型第一水平為410m,主井第一水平采用12t箕斗。本礦第一水平為410m，考慮到井上下裝卸載距離，提升高度大于410m，這時(shí)是否能用12t箕斗，須經(jīng)過驗(yàn)算。
(1) 采用12t箕斗時(shí)，為保證產(chǎn)量的一次提升循環(huán)時(shí)間Tx應(yīng)為：
(3-1)
=3600×300×14×12÷1.15÷120000
=131.48s
式中：為年工作日，=300d；
t為每日提升工作小時(shí)數(shù)，t=14h；
Q為一次提升量，Q=12t；
C為提升不均衡系數(shù),C=1.15；
An為年產(chǎn)量，An=1200000t。
(2) 第一水平提升高度
H=HS1+HZ+HX (3-2)
=410+18+18
=446m
(3) 第一水平提升時(shí)的最大經(jīng)濟(jì)速度為：
=0.4
=0.4
=8.44m/s
參照參數(shù)，選用最大速度為13m/s是合理的，此值小于允許值。
(4) 估算每次提升時(shí)間循環(huán)時(shí)間:
= (3-3)
=
=80.28s
式中：a為加速度，暫取a=0.6m/s;
為箕斗在卸載曲軌內(nèi)減速與爬行的估算附加時(shí)間，暫取=10s;
為箕斗裝卸載時(shí)間，因一次提升量Q＞8噸，取=15s
通過上述計(jì)算，估算的實(shí)際循環(huán)時(shí)間小于完成產(chǎn)量的循環(huán)時(shí)間，故12t箕斗是能夠完成任務(wù)的。所以本提升系統(tǒng)采用雙鉤12t四繩箕斗，型號為JDS-12/110×4，自重=12t，名義裝載量為12t，繩間距為300㎜，導(dǎo)向裝置為鋼絲繩罐道。
3.2 提升鋼絲繩的選擇計(jì)算
(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)用最大靜載荷計(jì)算：
(3-4)
式中：—鋼絲繩最大計(jì)算靜載荷，=54000kg；
—容器一次提升量，=12000kg；
—箕斗自重，=12000kg;
—鋼絲繩每米重量（kg/m）；
—鋼絲繩最大懸垂長度（m）；
(3-5)
=30+410+18
=458m
式中：—礦井深度，=410m；
—井架高度，箕斗提升=30～35m，暫取30m；
—由井底車場水平到容器裝載位置的高度，箕斗提升=18～25m，暫取18m；
設(shè)為鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強(qiáng)度（kg/cm2），為鋼絲繩所有剛絲斷面積之和（cm2）。如果保證鋼絲繩安全工作，必須滿足下式：
(3-6)
式中：—鋼絲繩安全系數(shù)，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，摩擦提升主井鋼絲繩的安全系數(shù)，取=7；
—鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強(qiáng)度，=17000kg/cm2；
上式中和是兩個(gè)未知數(shù)，為解上式需找出和的關(guān)系。
=100 (3-7)
式中：—鋼絲繩比重（kg/cm3），取=0.009kg/cm3。
將式（3-6）代入（3-5）式并化簡：
(3-8)
即：
由計(jì)算可知2.8kg/m
綜上選用型普通圓股鋼絲繩4根，其主要規(guī)格是：鋼絲繩直徑d-31mm；
鋼絲直徑=2mm；鋼絲繩每米重量=3.383kg/m；鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強(qiáng)度=17000kg/cm2；全部鋼絲斷裂力之和=60850kg。
至于尾繩選用型普通圓股鋼絲繩4根，其主要規(guī)格是：鋼絲繩直徑d-34mm；鋼絲直徑=2.2mm；鋼絲繩每米重量=4.476kg/m；鋼絲繩鋼絲的極限抗拉強(qiáng)度=17000kg/cm2；全部鋼絲斷裂力之和=81350kg。主繩和尾繩每米差重=1.093kg/m。
此系統(tǒng)為重尾繩系統(tǒng)，箕斗位于井口時(shí)鋼絲繩受力最大。
檢驗(yàn)如下：
m/s2
由于實(shí)際安全系數(shù)大于7，上述鋼絲繩可用。
3.3 驗(yàn)算提升機(jī)強(qiáng)度
3.3.1 鋼絲繩最大靜張力和鋼絲繩最大靜張力差的計(jì)算
(1) 鋼絲繩最大靜張力
=++4 (3-9)
=12000+12000+4×4.476×（446+18）
=32307.456㎏
(2) 鋼絲繩最大靜張力差
=+ (3-10)
=12000+4.476×464
=14076.864㎏
上述最大靜張力及靜張力差均小于該提升機(jī)的允許值(允許的最大靜張力為54000㎏,允許的最大靜張力差為18000㎏最大0 2080+0.100+2