鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司 李培勇

礦用刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪的參數(shù)化和可視化設(shè)計(jì)

鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司 李培勇

刮板輸送機(jī)主要是依靠鏈傳動(dòng)進(jìn)行傳運(yùn)的，在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中是主要的機(jī)械化輸送煤和卸載煤的裝備。因此驅(qū)動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)好壞對(duì)輸送機(jī)的傳動(dòng)性能、壽命周期和礦業(yè)生產(chǎn)效率都有著密切的聯(lián)系?；谶@些原因，本文對(duì)影響刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪設(shè)計(jì)的主要因素進(jìn)行了分析，并對(duì)刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪模型的參數(shù)化和可視化設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。

驅(qū)動(dòng)鏈輪部件是礦用刮板輸送機(jī)的重要組成部分，鏈輪本身應(yīng)該具有正確的幾何尺寸和良好的機(jī)械性能，只有這樣才能夠和鏈條穩(wěn)定的契合，進(jìn)行安全可靠的傳遞工作動(dòng)力。實(shí)現(xiàn)礦用刮板輸送機(jī)的參數(shù)化和可視化設(shè)計(jì)能夠加強(qiáng)鏈輪設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和設(shè)計(jì)效率，這對(duì)煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、影響刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪設(shè)計(jì)的主要因素分析

礦用刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)需要大量的計(jì)算知識(shí)，影響刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪設(shè)計(jì)的主要因素有：第一，圓環(huán)鏈。圓環(huán)鏈?zhǔn)擎溳唫鲃?dòng)的主要組件，其若出現(xiàn)斷裂或者損壞的現(xiàn)象會(huì)對(duì)整個(gè)刮板輸送機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生極大的影響。因此應(yīng)該對(duì)圓環(huán)鏈的關(guān)鍵尺寸，比如鏈環(huán)公稱直徑、節(jié)距以及最大外圓半徑等等進(jìn)行正確的設(shè)定。第二，接鏈環(huán)。目前我國(guó)煤礦機(jī)械應(yīng)用的接鏈環(huán)主要有鋸齒式和側(cè)卸式兩種。接鏈環(huán)需要具備很強(qiáng)的破斷強(qiáng)度和較高的疲勞壽命，因此在接鏈環(huán)的設(shè)計(jì)中必須重視其抗腐蝕和耐磨損的特性設(shè)計(jì)。第三，鏈輪齒數(shù)。鏈輪齒數(shù)是影響鏈輪設(shè)計(jì)的另外一個(gè)重要因素，在鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中，鏈輪齒數(shù)對(duì)動(dòng)載荷的影響是伴隨鏈輪齒數(shù)的加大而加大的，因此選擇鏈輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)該注重在保證傳動(dòng)能力和不改變鏈節(jié)距的前提條件下選取較小值。

二、刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪模型的參數(shù)化和可視化設(shè)計(jì)闡述

刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)就是說(shuō)用一組參數(shù)來(lái)約束尺寸關(guān)系來(lái)建立模型：第一，對(duì)關(guān)鍵參數(shù)以及重要參數(shù)進(jìn)行輸入控制，這些關(guān)鍵參數(shù)包括：圓環(huán)鏈的公稱直徑和節(jié)距、鏈輪的齒數(shù)、最大外圓半徑和外寬以及影響鏈輪齒形和鏈窩尺寸的相關(guān)參數(shù)等等。第二，對(duì)參數(shù)和關(guān)系式進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定，關(guān)系式是定義符號(hào)和參數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)表現(xiàn)方式，驅(qū)動(dòng)改變關(guān)系來(lái)改變模型，并且其間相聯(lián)系的尺寸往往是通過(guò)相應(yīng)的關(guān)系式來(lái)進(jìn)行約束。第三，建造相應(yīng)的輪廓外觀。依賴于各個(gè)尺寸之間的相互關(guān)系來(lái)建造相應(yīng)的輪廓線，并且逼真的模型往往都要先確定精準(zhǔn)的輪廓曲線，然后由相應(yīng)的參數(shù)驅(qū)動(dòng)生成相應(yīng)的實(shí)體模型。鏈輪模型主要包括鏈輪體、臺(tái)階齒形槽等等。礦用刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪的參數(shù)化如圖1所示。

礦用刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪的可視化設(shè)計(jì)主要是在參數(shù)化的相應(yīng)作用下對(duì)其進(jìn)行設(shè)定限制，根據(jù)實(shí)際分析特征對(duì)其進(jìn)行曲線、曲面和運(yùn)動(dòng)及物理性能的測(cè)量，然后從中找出最合適的模型參數(shù)。針對(duì)主要的零部件設(shè)計(jì)應(yīng)該注重傳動(dòng)鏈組建的設(shè)計(jì)，首先，鏈條應(yīng)該采用高強(qiáng)度的鏈條，并且應(yīng)該相應(yīng)對(duì)接鏈環(huán)的數(shù)量進(jìn)行減少。其次，接鏈環(huán)應(yīng)該選用符合標(biāo)準(zhǔn)的材料，使其抗腐蝕和耐磨損程度能夠滿足礦用刮板輸送機(jī)的工作需求。其總體的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該使礦用刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性強(qiáng)、功率大、強(qiáng)度高和故障出現(xiàn)率低的目標(biāo)。

分站的任務(wù)主要為接收服務(wù)器指令、儲(chǔ)存系統(tǒng)參數(shù)、接收數(shù)據(jù)采集、傳達(dá)數(shù)據(jù)等。分站能夠根據(jù)檢測(cè)到得異常數(shù)據(jù)情況，進(jìn)行安全控制，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，如果發(fā)生意外導(dǎo)致分站死機(jī)時(shí)，分站依然能夠輸出復(fù)位信號(hào)，并自動(dòng)復(fù)位。如果發(fā)生服務(wù)器中斷等情況，分站能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行保存，并在連接之后繼續(xù)監(jiān)控；數(shù)據(jù)采集器與傳感器：傳感器能夠采集到CH4的體積分?jǐn)?shù)、CO2的體積分?jǐn)?shù)、CO的體積分?jǐn)?shù)以及CH4的溫度等多項(xiàng)參數(shù)，數(shù)據(jù)采集器能夠?qū)⒉杉降脭?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)，將信號(hào)傳輸?shù)椒终局?，分站?huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次采集，然后將采集后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器中。向吞吐量提供支持，同時(shí)開(kāi)展能夠預(yù)測(cè)的執(zhí)行是單周期指令預(yù)取機(jī)制的主要作用。為更好地適應(yīng)大規(guī)模且復(fù)雜程度較高的應(yīng)用的需求，特配置了144K字節(jié)增強(qiáng)型閃存以及8K字節(jié)靜態(tài)RAM。相比較于當(dāng)前的嵌入式系統(tǒng)而言，DSPIC產(chǎn)品具有自身的特點(diǎn)，集低電壓檢測(cè)、看門狗定時(shí)器以及振蕩器于一身，不同借助其他元件，這樣主板面積以及系統(tǒng)成本均得到有效控制，并未嵌入式系統(tǒng)提供了單一芯片解決方案。

三、結(jié)論

礦用刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪的參數(shù)化和可視化設(shè)計(jì)能夠在實(shí)現(xiàn)其尺寸上的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)還對(duì)其尺寸進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化分析處理，以便于對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行質(zhì)量上的提升，這不僅具有極強(qiáng)的實(shí)用性并且其建模過(guò)程的簡(jiǎn)要化還能夠?yàn)槠涓鼜?qiáng)工作效率的研究奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)礦用刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪的參數(shù)化和可視化設(shè)計(jì)能夠極大加強(qiáng)鏈輪設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和設(shè)計(jì)效率，這具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。