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刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)的簡單研究
1引言
在此次設(shè)計過程中，在查閱大量刮板輸送機(jī)生產(chǎn)廠家提供的文獻(xiàn)資料后，發(fā)現(xiàn)刮板輸送機(jī)的設(shè)計輸送能力與中部槽實際過煤能力存在很大出入（中部槽物料斷面見圖1-1），即：中部槽的實際過煤量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其設(shè)計時的輸送能力。
圖1-1中部槽物料斷面
刮板輸送機(jī)的輸送能力，t/h：
t/h (1-1)
式中，A—貨載最大橫斷面積，㎡；
—貨載的裝滿系數(shù)，；
—貨載的散裝容重，對原煤；
—刮板輸送機(jī)鏈速，m/s。
由式（1-1）可知中部槽過煤斷面積：
（1-2）
例：張家口煤礦機(jī)械有限公司生產(chǎn)的SGZ900/1050型刮板輸送機(jī)，其設(shè)計輸送能力2000t/h，鏈速m/s，中部槽規(guī)格（mm×mm×mm）。令其裝滿系數(shù)，原煤散裝密度為。代入式（1-2）得所需中部槽過煤面積：
由圖1-1知中部槽過煤面積：
m2 （1-3）
將中部槽尺寸代入式（1-3），取物料堆積角得：
由以上可知，張家口煤礦機(jī)械有限公司生產(chǎn)的SGZ900/1050型刮板輸送機(jī)，其中部槽的實際過煤量無法滿足設(shè)計要求，于是在此次設(shè)計中引入刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)k。
(1-4)
式中，——設(shè)計輸送能力，t/h；
——中部槽實際過煤量，t/h。
2數(shù)據(jù)統(tǒng)計
數(shù)據(jù)統(tǒng)計中主要以中國煤炭協(xié)會物資流通分會與中煤貿(mào)發(fā)物資有限公司機(jī)電設(shè)備部合編的《煤礦常用機(jī)電產(chǎn)品使用手冊》中提供的張家口煤礦機(jī)械有限公司生產(chǎn)的輸送機(jī)參數(shù)為主要依據(jù)，同時參考了其他企業(yè)提供的資料，整理見表2.1。
表2.1 刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)統(tǒng)計
型號
輸送能力/
t·h-1
鏈速/
m·s-1
中部槽規(guī)格/
(㎜×㎜×㎜)
影響系數(shù)k
影響系數(shù) k平均值
SGB620/40T
150
0.86
1500×620×180
0.54
0.54
SGB630/150
250
0.868
1500×630×190
0.86
0.85
SGB630/150（鑄）
250
0.868
1500×602×215
0.84
SGD630/180
400
0.92
1500×630×222
1.17
1.13
SGB630/180
400
1
1500×630×222
1.08
SGB630/220
450
1.01
1500×630×222
1.2
1.2
SGB630/220
450
1.07
1500×630×222
1.13
SGB630/220
450
1
1500×630×222
1.21
SGB630/220(鑄)
450
1
1500×590×252
1.24
SGZ730/320
600
0.91
1500×730×222
1.43
1.28
SGZ730/320(鑄)
600
0.94
1500×680×290
1.32
SGZ764/264
600
0.95
1500×764×222
1.29
SGZ764/264
600
1.12
1500×764×222
1.09
SGZ730/400(鑄)
700
1.1
1500×680×290
1.32
1.4
SGZ764/320
700
0.95
1500×764×222
1.49
SGZ764/320(鑄)
700
0.95
1500×724×290
1.4
SGZ764/400
800
1.1
1500×764×222
1.48
1.39
SGZ764/400（鑄）
800
1.17
1500×724×290
1.3
SGZ764/500
900
1.07
1500×730×222
1.83
1.7
SGZ764/500（鑄）
900
1.1
1500×724×290
1.56
SGZ764/630
1000
1.03
1500×764×222
1.97
1.9
SGZ764/630（鑄）
1000
1.03
1500×724×290
1.84
SGZ800/500
1200
1.3
1500×800×333
1.4
1.73
SGZ800/630（鑄）
1200
1.31
1500×800×308
1.46
SGZ830/630（鑄）
1200
1.03
1500×780×290
1.99
SGZ800/750（鑄）
1500
1.3
1500×800×333
1.75
1.89
SGZ880/800（鑄）
1500
1.1
1500×800×344
2.03
SGZ900/630
1800
1.3
1500×900×303
1.87
1.84
SGZ900/750(鑄)
1800
1.31
1500×900×320
1.81
SGZ900/1050
2000
1.25
1500×900×320
2.1
1.87
SGZ1000/1050
2000
1.25
1750×1000×340
1.75
SGZ1000/1125
2000
1.31
1500×1000×303
1.77
SGZ1000/1400
2500
1.3
1500×1000×352
2.06
2.06
SGZ1000/2100
3000
1.4
1750×1000×352
2.29
2.29
SGZ1000/2650
3500
1.6
1750×1000×372
2.27
2.27
表2.1中所計算參數(shù)均按式（1-1）與（1-4）計算所得。為了統(tǒng)一驗算標(biāo)準(zhǔn)，在計算中取裝滿系數(shù)，原煤散裝密度為，取物料堆積角。
在數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程中，對于同一類型刮板輸送機(jī)采用對其刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)取平均值的方法進(jìn)行分析，如表2.1所列。
建立刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)與設(shè)計輸送能力之間的關(guān)系，如圖2-1。
圖2-1 影響系數(shù)k
3結(jié)論
在對刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)的簡單研究中，將離散的數(shù)據(jù)統(tǒng)計轉(zhuǎn)化為圖2-1的連續(xù)的曲線圖。
考慮到圖2-1曲線的不規(guī)則性，為了能夠更好的反映刮板輸送機(jī)設(shè)計輸送能力和刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)k的關(guān)系，對表2.1提供的影響系數(shù)利用Excel表格進(jìn)行一元非線性回歸分析，分別生成對數(shù)曲線和多項式曲線及對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式見圖3-1、3-2。
圖3-1 對數(shù)函數(shù)
圖3-2 多項式函數(shù)
通過圖3-1、 3-2所生成的曲線進(jìn)行比較可以看出，對數(shù)函數(shù)生成的曲線更接近圖3-1的曲線，故而選擇刮板輸送機(jī)輸送能力系數(shù)k滿足的關(guān)系式為：
（3-1）
通過Excel回歸分析的方法將無規(guī)則的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，生成式（3-1）的數(shù)學(xué)模型。為設(shè)計大運(yùn)輸量刮板輸送機(jī)時，對中部槽規(guī)格的選擇提供參考，解決了由于設(shè)計刮板輸送機(jī)輸送能力過大而無法選擇中部槽規(guī)格的問題。
結(jié) 論
此次畢業(yè)設(shè)計主要是對SGZ-1000/2×700型刮板輸送機(jī)的總體部分、傳動部分、主要零部件進(jìn)行設(shè)計，在最后對刮板輸送機(jī)設(shè)計能力與中部槽實際過煤能力不符的情況進(jìn)行了簡單研究，并提出了刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)的概念。在設(shè)計中刮板輸送機(jī)采用了機(jī)頭、機(jī)尾雙驅(qū)動，傳動部平行布置的總體設(shè)計。此次設(shè)計的重點是刮板輸送機(jī)傳動部的設(shè)計，設(shè)計中采用了格里森弧齒錐齒輪—斜齒圓柱齒輪—行星齒輪三級減速器。說明書對傳動部的齒輪進(jìn)行了設(shè)計計算和校核，對重要的軸、鍵進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對主要軸承進(jìn)行了壽命校核，對其他部分進(jìn)行了選用。
在專題設(shè)計部分中，通過對資料提供的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得出設(shè)計輸送能力與刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)之間的關(guān)系曲線，同時利用Excel對設(shè)計輸送能力與刮板輸送機(jī)輸送能力影響系數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，并建立了數(shù)學(xué)模型。
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