煤
矿机械
Coal Mine Machinery
Vol.39No.10Oct.2018
第39卷第10期2018年10月
doi :10.13436/j.mkjx.201810021
问题探讨
引言
中国煤炭科工集团太原研究院研发的煤矿巷道快速掘进系统装备，配备双锚掘进机、运锚机、带式转载机、迈步式自移机尾和除尘系统等设备，一定程度达到掘、支、运平行作业，实现快速掘进的目的。其中，迈步式自移机尾可在掘进工作循环前将与带式转载机重叠搭接的机尾部一次性移动到预定位置，可大大缩短辅助作业时间，降低工人劳动强度，减少作业人员数量，提高作业环境安全性，实现巷道快速掘进。
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DWZY1000/1200型迈步式自移机尾
图1为快速掘进系统装备配套研发的DWZY1000/1200型迈步式自移机尾，由动力架、机尾架、中间架等部分组成，3个机架分别通过抬升机构和轮组件
搭在轨道上，机架和轨道可以互为支撑通过抬升机构的伸长和压缩分别使对方抬离巷道底板，通过推移油缸实现交替迈步前进。该设备自带电气与液压系统，依靠自身动力，实现机尾的抬升、推移与调偏。
其输送能力为1000t/h ，一次推移可以前进或后退1200mm ，提供的搭接行程为20m 。
针对迈步式自移机尾中间架在使用中的2种工况：①滑靴着地作为支撑；②在抬升机构抬起机架过
程中是支撑油缸支撑着机架。在其结构设计的过程中，使用Solidworks 建模和ANSYS Workbench 分析。首先，就中间机架分别在2种工况下小车在其上移动过程中的的受力应力应变情况，确定中间机架在小车的负载下在某几个点处的变形或应力最大，以小车的这几个位置作为下一步结构优化分析的着力点。然后，以变形最小或者应力最小为优化条件对中间机架进行受力优化分析，确定机架结构的几组参数。最后就中间架优化分析中确定的结构参数对其进行了模态分析，找出1阶模态频率最大的1组数据作为结构设计的结果。
图1DWZY1000/1200型煤矿用迈步式自移机尾
1.中间架
2.机尾架
3.动力架
图2为自移机尾与带式转载机配套形式。带式转载机通过行走小车跨骑在自移机尾上边，可以沿巷道方向在自移机尾上前后移动。
图2
自移机尾与带式转载机配套形式
2两种工况下机架受力的瞬态动力学分析
迈步式自移机尾中间架的有限元分析设计
杨康信
（中国煤炭科工集团太原研究院，太原030006）
摘要：简要介绍了在煤矿综掘巷道掘进工作面上使用迈步式自移机尾的情况。就迈步式自
移机尾中间架的2种使用工况，使用ANSYS Workbench 软件对其移动加载的受力过程进行分析，找出其上应力最大时小车所在的位置。然后，以中间架应力最小为结构优化目标对其进行优化分析并选出3组较优数据。最后，就3组参数的结构进行模态分析，以1阶模态频率最大的1组数据作为机架的设计参数。
关键词：自移机尾；中间架；ANSYS Workbench ；瞬态运动分析；优化分析；模态分析中图分类号：TD353文献标志码：A 文章编号：1003-0794（2018）10-0063-05
FEA Design of Middle-Frame of Stepping Self-moving Belt Tail
Yang Kangxin
(Taiyuan Research Institute ，China Coal Technology and Engineering Group ，Taiyuan 030006，China)
Abstract:Introducing the use of stepping self-moving belt tail in fully-mechanized excavating tunnel of coal mine briefly.For two using conditions of the middle frame of stepping self -moving belt tail,ANSYS Workbench is used to analyze the loading process of moving load and find out the position of the car when the maximum stress is in the middle frame.Then ，the middle frame is optimization analyzed and three groups of optimal data were selected while taking the minimum stress of the middle frame as the structural optimization objective.Finally,three modal analysis of the middle frame with four different sets of parameters are carried out ，and the first order modal data with the highest frequency is taken as the design parameters of the frame.
Key words:stepping self -moving belt
tail
；middle frame ；ANSYS Workbench ；transient motion analysis ；optimization analysis ；modal analysis 1
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万方数据
设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。 生产纲领为中小批量生产。 目录 序言 (4) 一．零件的分析 1零件的作用 (4) 2零件的工艺分析 (4) 二．毛坯制造 1确定毛坯的制造形式 (5) 二．工艺规程设计 1基面的选择 (5) 2制定机械加工工艺路线 (5) 四．机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1.面的加工（所有面） (7) 2.孔的加工 (7) 五．确定切削用量及基本工时 1．工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定 (9) 2．工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定 (10) 3．工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 (11) 4 ．工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定 (12) 5．Ⅴ切削用量及基本时间的确定 (13) 6. 工序Ⅵ的切削用量及基本时间的确定 (14) 7．工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定 (15) 8 .工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定 (16)
9. 工序Ⅹ的切削用量及基本时间的确定 (16) 六．夹具的选择与设计 (16) 1.夹具的选择 (17) 2．夹具的设计 (17) 七．选择加工设备 1．选择机床，根据不同的工序选择机床 (18) 八．选择刀具 1. 选择刀具，根据不同的工序选择刀具 (18) 九．选择量具 1．选择加工面的量具 (19) 2．选择加工孔量具 (19) 3．选择加工槽所用量具 (19) 参考文献 (19) 序言 机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目所给定的零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，φ32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即
结构有限元分析程序设计 绪论 §0.1 开设“有限元程序设计”课程的意义和目的 §0.2 课程特点 §0.3 课程安排 §0.4 课程要求 §0.5 基本方法复习 $0.1 意义和目的 1.有限元数值分析技术本身要求工程设计研究人员掌握 1). 有限元数值分析技术的完善标志着现代计算力学的真正成熟和实用化,已在各种 力学中得到了广泛的应用。比如：，已杨为工程结构分析中最得以收敛的技术手段，现代功用大致有： a). 现代结构论证。对结构设计从内力，位移等方面进行优劣评定，从而进 行结构优化设计。 b)可取代部份实验，局部实验+有限元分析，是现代工程设计研究方法的一大 特点。 c)结构的各种功能分析（疲劳断裂，可靠性分析等）都以有限元分析工具作为 核心的计算工具。 2). 有限元数值分析本身包括着理论+技术实现（本身功用所绝定的） 有限元数值分析本身包括着泛函理论+分片插值函数+程序设计 2. 有限元分析的技术实现（近十佘年的事）更依赖于计算机程序设计 有限元分析的技术取得的巨大的成就，从某种意义上说，得益于计算机硬件技术的发展和程序设计技术的发展，这两者的依赖性在当代表现得更加突出。（如可视化技术） 3.从学习的角度，不仅要学习理论，而且要从程序设计设计角度对这些理论的技术实现有 一个深入的了解，应当致力于掌握这些技术实现能力，从而开发它，发展它。（理论本身还有待于进一步完美相应的程序设计必须去开发） 4.程序设计不仅是实现有限元数值分析的工具和桥梁，而且在以下诸方面也有意义： 1). 精通基本概念，深化理论认识； 2). 锻炼实际工程分析，实际动手的能力； 3). 获得以后工作中必备的工具。（作业+老师给元素库） 目的：通过讲述有限元程序设计的技术与技巧，便能达到自编自读的能力。 §0.2 课程特点 总描述：理论+算法+数据结构（程序设计的意义） 理论：有限元算法，构造，步骤，解的等外性，收敛性，稳定性，误差分析 算法；指求解过程的技术方法，含两方面的含义；a. 有限元数值分析算法，b, 与数据结构有关的算法（总刚稀疏存贮，提取，节点优化编号等） 数据结构：指各向量矩阵存贮管理与实现，辅助管理结构（指针，数据记录等） 具体特点： 理论性强：能量泛函理论+有限元构造算法+数据结构构造算法 内容繁杂：理论方法+技术方法+技术技巧 技巧性强：排序，管理结构（指针生成，整型运算等）
C0630 车床尾架设计说明书
一、车床尾架的设计背景及意义制造业中的车床是主要用车刀对旋转工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。其结构主要分为：主轴箱、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱、刀架。 尾架是车床的重要部件之一，它在车床加工中起到了重要的作用。尾架体安装在车床的右导轨上，尾架套筒可以安装顶尖，以支撑较长的工件的右端、安装钻头、铰刀，进行加工。也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮，将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 C0630车床是一种经济型轻型车床，具有加工范围大、主轴变速范围广，具备普通车床的基本功能，消耗功率小等特点。在该机床上，除可完成车削外圆、端面、切槽、镗孔等工艺工作外，还可进行钻孔、铰孔、车削公英制内外螺纹及攻丝、套丝等工作。因此，本机床适用于仪器、仪表制造，医疗卫生器械制造，适用于单件小批量生产。 二、车床尾架的工作原理 顶针（4）以1:20 的圆锥体装在轴套（6）的锥孔内，螺母（9）用两外螺钉 M12x20（10）与轴套固定，螺钉M15x30（8）用其圆柱端限制轴套只能作轴向移动。当转动手轮（14）时，通过键A8x14（15）使螺杆（11）旋转（不能轴向移动），再通过螺母（9）的作用，使轴套带着顶针作轴向移动。当顶针移动到所需要的位置时，转动手柄（7）和螺杆（19），使夹紧套（18、20）将轴套锁紧。整个尾架是靠定位键（25）嵌入床身的T 型槽内作横向定位，但可沿槽作纵向滑动来改变尾架与主轴端面的位置，以适应加工不同长度的工件。顶紧工件后，可旋紧螺母M24（22）和双头螺柱 M24X75（23），带动螺柱头（24）将尾架锁紧在床身上。（注：零件编号详情见配套A0 图纸） 三、车床尾座的设计 尾座是卧式车床的重要附属部件，其主要作用是在加工特别是轴类零件时，可以定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。C0630 卧式车床的尾座采用的结构设计合理，动、静刚度好，精度高。套筒和尾座的移动均为机械传动，套筒和尾座的夹紧、放松均采用相关机构夹紧，夹紧力足够大，安全可靠，工人操作简单、方便、效率高。这种结构
自移机尾自动控制系统功能描述 一概述 自移机尾是综采工作面运输系统的重要组成环节，主要完成在工作面推进过程中实现转载机的推进和皮带机尾移动的协调；接受从转载机来的物料，并转入皮带系统。为提高物料转运效率，降低操作劳动强度和改善工作环境，特开发自移机尾自动控制系统。 二自移机尾结构原理 带式输送机自移机尾是顺槽转载机与带式输送机的中间衔接装置，满足高产高效工作面高进尺、快推进的配套要求。具有胶带跑偏调整、转载机推移方向校正和自行前移等功能，主要由头端架、中间基架、尾端架、小车、浮动托辊组、滚筒润滑装置、液控系统等组成。 图 1 自移机尾结构原理图 自移机尾液控系统如图2所示，立缸1~4安装于中间基架上，主要完成中间基架的水平调整，水平缸1和2分别安装于头端架和尾端架上，完成整个机身的水平运动和水平面内的方向调整。推移缸完成机身的前进。浮动缸完成浮动托辊组的上升和下降运动；各缸由手动换向阀完成动作控制。
图2 自移机尾液压原理图 二自动控制系统功能设计 为自动完成上述动作，设计以下功能： 整个系统分手动和自动操作，随时进行切换。其中手动操作按目前现行的操作方式进行，自动操作按如下逻辑： 1 自动推移 1.1 开始推移 自动开始：根据集控发来的指令，实现自移机尾开始水平运动的时刻，即推移缸的动作开始； 手动开始：手动操作“启动”按钮。 1.2 结束推移： 自动结束：根据设定的推移距离，和实时测量的推移位移进行对比，如到位则停止； 推移暂停：手动操作“暂停”按钮进入暂停状态，再按“暂停”继续运动。 也即“点动”操作。 2 自动纠偏功能： 在自动纠偏状态下，完成机身状态和皮带相对位置的动态调整，保障皮带
课程设计说明书河南科技大学 设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺 题目: 设计推动架零件的机械加工工艺设计 内容： 1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 2张 4.机械加工工序卡片 12张 5. 工装设计装配图 4张 6. 工装设计零件图 4张 7. 课程设计说明书 1份 班级机械一班 学生 指导教师
2010年 3 月 目录 绪论............................................................................................ . (1) 第1章引言................................................ .............................. (2) 1.1机械加工工艺规程制订 (2) 1.2机械加工工艺规程的种类 (3) 1.3制订机械加工工艺规程的原始资料 (3) 第2章零件的分析 (4) 2.1零件的作用.................................... ............ ...... ......... (4) 2.2零件的工艺分析.................. ..................... ............ ... (4) 第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (5) 第4章选择加工方法，制定工艺路线 (7) 4.1机械加工工艺设计......... ............... ......... .................. (7) 4.2制定机械加工工艺路线... ............ ............ .................. (7) 4.3工艺方案的比较与分析 (8) 第5章选择加工设备及刀具、夹具、量具 (10) 5.1选择加工设备与工艺设备 (10) 5.2确定工序尺寸 (11) 第6章确定切削用量及基本时间 (13) 6.1 工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定............... (13) 6.2 工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定......... (14) 6.3工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 (15) 6.4 工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定...... ...... ..................... (16) 6.5工序Ⅴ切削用量及基本时间的确定 (17)
湖南大学 《有限单元法》编程大作业 专业：土木工程 姓名： 学号： 2013年12月
目录 程序作业题目： (3) 1、程序编制总说明 (3) 2、Matlab程序编制流程图 (3) 3、程序主要标示符及变量说明 (4) 4、理论基础和求解过程 (5) 4.1、构造插值函数 (5) 4.2位移插值函数及应变应力求解 (5) 5.程序的验证 (6) 附录：程序代码 (15)
程序作业题目： 完成一个包含以下所列部分的完整的有限元程序( Project) 须提供如下内容的文字材料（1500字以上）： ①程序编制说明； ②方法的基本理论和基本公式； ③程序功能说明； ④程序所用主要标识符说明及主要流程框图； ⑤ 1～3 个考题：考题来源、输出结果、与他人成果的对比结果（误差百分比）； ⑥对程序的评价和结论（包括正确性、适用范围、优缺点及其他心得等）。 须提供源程序、可执行程序和算例的电子文档或文字材料。选题可根据各自的论文选题等决定。 1、程序编制总说明 a.该程序采用平面三角形等参单元，能解决弹性力学的平面应力、平面应变问题。 b.能计算单元受集中力的作用。 c.能计算结点的位移和单元应力。 d.考题计算结果与理论计算结果比较，并给出误差分析。 e.程序采用MATLAB R2008a编制而成。 2、Matlab程序编制流程图
图1 整个程序流程图 3、程序主要标示符及变量说明 1、变量说明： Node ------- 节点定义 gElement ---- 单元定义 gMaterial --- 材料定义，包括弹性模量，泊松比和厚度 gBC1 -------- 约束条件 gNF --------- 集中力 gk------------总刚 gDelta-------结点位移 输入结构控制参数 输入其它数据 形成整体刚度阵 引入支承条件 解方程，输出位移 求应力，输出应力 形成节点荷载向量 开始 结束 1 单元面积 求弹性矩阵 单元刚度矩阵 位移-应变矩阵 6 7 8 9 10 2 3 4 5
机械制造工艺课程设计报 告说明书 课题：张紧轮支架 班级： 姓名： 指导教师：
课程设计任务书 课题：张紧轮支架的加工工艺规程设计 设计内容： 1、张紧轮支架的零件图 1 张 2、张紧轮支架毛坯图 1 张 3、机械加工工艺过程卡 1 份 4、机械加工工序卡 1 份 5、课程设计说明书 1 份 年月日
课程设计说明书 目录 一、课题介绍 3 1.1 任务目标 3 1.2 设计要求 3 二、零件结构工艺性分析 3 三、毛坯的选择 3 四、机械加工工艺规程设计 4 4.1加工方法的选择 4 4.2 拟定工艺过程 4 五、机床的选择 4 5.1 机床的选择 4 5.2 量具的选择 5 六、机械加工工序设计 5 6.1 确定加工余量和工序尺寸 5 6.2 确定切削用量和时间定额 6 七、课程设计总结 11 参考文献 12
一、课题介绍 1.1 任务目标 零件材料： HT200 技术要求： 1、未注铸造圆角R5-R10 2、调质HBS1187-220 零件数据：（见零件图） 1.2 设计要求 要求编制一个张紧轮支架零件的机械加工工艺过程，并编写设计说明书。具体内容如下： 1、分析零件加工性，选择毛胚的制造方法，指定毛胚的技术要求。 2、拟定张紧轮支架的机械加工工艺过程，填写工艺卡。 3、确定各工序所用的加工设备。 4、计算加工余量，时间定额，填写工序卡。 5、提交设计说明书。 二、零件结构工艺性分析 该张紧轮支架属于支撑零件，结构较简单。其加工精度，粗糙度已给出其上下两端面精度要求较高，其他表面直接采用铸造就能满足其表面粗糙度要求。 三、毛坯的选择 该撑头螺杆形状不复杂，尺寸较小，不属于精密零件或制造要求高的零件。因此由表2-6（《机械制造技术基础课程设计》）采用HT200即可。 毛胚可直接通过铸造得出。
夹具设计说明书 姓名： 学号：08 班级：08机械五班 指导老师: 2012-03-01
目录 一、概述 (3) 二、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求 (3) （一）结构特点的论述 (4) （二）零件的二维设计图 (4) （三）零件的工艺分析 (4) 三、设计方案的讨论 (5) 四、夹具结构特点的论述 (5) 五、定位误差的计算 (7) 六、夹具的主要技术条件及优缺点分析 (7) 七、夹具主要零件技术条件的分析 (7) 八、夹具非标零件的加工工艺规范 (8) 九、主要参考资料 (9)
一、概述 设计题目：设计钻推动架Φ10及Φ16孔专用夹具。 在机床上用于装夹工件的装置，即为机床夹具。在机床上进行加工时，必须先把工件安装在准确的加工位置上，并将其可靠固定，以确保工件在加工过程中不发生位置的变化，才能保证加工出得表面达到规定的加工要求（尺寸、形状和位置精度），这个过程叫做装夹。在此过程中，确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫定位；在工件定位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫夹紧，而装夹则是定位和夹紧过程的总和。 在夹具设计中，通过工件各定位面与夹具的相应定位元件的定位工作面（定位元件上起定位作用的表面）接触、配合或对准来实现定位；夹具对机床应先保证有准确的相对位置，而夹具结构又保证定位元件的固定工作面对夹具与机床相连接的表面的相对准确位置，这就保证了夹具定位工作面相对机床切屑运动形成表面的准确几何位置，也就达到了工件加工表面对定位基准的相互位置精度要求。由此可见，在制造技术迅猛发展的今天，无论是传统的机床还是数控机床，加工中心上，仍是不可或缺的重要工艺设备，通过机床的夹具设计，不仅可以培养综合运用机械设计制造的知识，还可以得到工程设计的初步训练。 通过此次夹具设计，我得到了下述各方面的锻炼： 能熟练运用设计软件AutoCAD对二维图纸的绘制，通过本次设计，对于软件的综合运用能力得到了很大的提升。 提高了结构设计的能力。通过设计夹具的训练，对于机械基础知识和生产实习中学到的实践知识得以有效利用，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 学会使用手册及图表资料，掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，能够做到熟练使用。 设计中还有许多的不足之处，希望各位老师多加指导。 二、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求 （一）结构特点的论述
目录： 一、背景资料 (1) 1.1 选题目的和意义 (1) 1.2 当今机床的技术发展趋势 (2) 1.3 设计的主要研究内容 (2) 二、尾架部分设计 (2) 2.1 总体布局 (3) 2.2 尾座体的设计 (3) 2.3 尾座顶尖的设计 (4) 2.4 支撑件的设计 (4) 2.5 套筒移动的进给机构 (5) 2.6 导轨设计 (5) 2.7 操纵机构设计 (6) 2.8 尾座的结构工艺性 (7) 2.9 套筒夹紧机构的设计 (7) 2.10 装配结构的工艺性 (8) 2.11 尾架工作原理 (8) 三、尾座相关的设计计算与强度校核 (9) 3.1 挠度的计算 (10) 3.2 转角的计算 (10) 3.3 钻削力的计算与功率 (10) 3.4 主要零件强度校核 (11) 四、尾座精度的设计 (12) 4.1 尾座与机床形位公差的确定 (12) 4.2 底面及立导向面形位公差的确定 (12)
一、背景资料 1.1 选题目的和意义 机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中,作为竞争取胜的重要段。 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器。它是用来制造机器的机器，所以又称为“工业母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。金属切削机床是用来加工机器零件的主要设备，约占机器总制造量的 40%—60%。机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术设备的任务，是国民经济各部门赖以发展的基础，而机床工业则是机械制造上业的基础，一个国家机床上业的技术水平在很大程度上标志着这个国家的上业生产能力和科学技术水平。所以，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重要的作用。 车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机。主要分为：主轴箱（床头箱）、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱（走刀箱）、刀架。 尾架是车床上的重要的部件之一，它在机床上起到了关键作用。尾架体安装在机床的右端导轨上，尾架上的套筒可以安装顶尖，以支承较长的工件的右端、安装钻头、绞刀，进行空加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 在这样一种背景下，我的课题选择为卧式车床尾座结构的设计，用以提高生产效率，产品质量，降低工人劳动强度及降低企业成本。此外，力求完成课题之余，熟悉国内外机床行业的现状及发展趋势,增强对如何发展民族机床产业的感性认识。
井工开采新型皮带机自移机尾的结构及前景 近年来，我国经济发展取得了非常的大的成绩，在经济快速发展的同时对能源消耗量也提出了更高的要求。我国在能源消耗方面煤炭是非常重要的组成部分，在煤炭开采过程中应用了很多新型设备，其中新型皮带机自移机尾的结构应用给企业生产带来了新的方向。 标签：井工开采；皮带机自移机尾；综采（放）工作面 前言 我国是煤炭生产和消费大国，2012年全国煤炭产量达到36.6亿吨。我国一次能源的70%来自煤炭，煤炭在我国能源结构中有着其它能源无法替代的作用。对于传统简易皮带机机尾，虽然可以满足转载机与其配合实现6-8m大行程，但其结构简单、强度较低，不能实现自行移动，只能依靠传统的单体支柱及拉移油缸来实现自移前行，在实施简易皮带机尾移动时，一般需要3-4人相互配合搬运、支护单体液压支柱、连接拉移油缸、接液压管路等一系列高强度、高危险的劳动。随着宁煤集团、新汶集团、潞安集团等百万吨矿井陆续投入生产，为了减轻综采（放）工作面工人的劳动强度；减少工作面人员数量；提高工作面生产效率，促进综采技术的发展，皮带自移机尾可满足多刀一移的工作方式。 1 皮带机自移机尾组成部分及工作原理 1.1 组成部分 由1尾架、2中间架、3小车、4推移缸、5头架、6液压控制系统、附件等组成（见图1）。 图1 1.2 工作原理 随着采煤机割煤的推进，转载机在行走部上沿着本机导轨逐渐前移，同时安装在行走部上的皮带机机尾滚筒随之前移，胶带松弛，此时带式输送机应随着张紧胶带。当转载机前进到极限位置时，操纵操作阀将调平油缸收缩使滑撬抬起、如果底板局部不平，部分调平油缸可以不完全收缩，以保证整机水平，然后将推移缸活塞杆伸出，这样本机以转载机为支点前进一个行程。在推移机架前先将皮带机靠近本机头架的轨梁拆掉一组，以便于空出本机的行走空间。 2 新型皮带自移机尾 为满足高产高效机械化采煤工作面，满足日采多刀一移（n>3）。针对目前该状况，采取增大皮带自移机尾行程满足日采多刀一移。
湖南师范大学 机械制造基础 推动架夹具设计说明书 设计者：黄辉翔 班级学号：2008180220 指导教师：尹克俭老师 2008级机械设计制造及其自动化 2010年5月25日
目录 一、序言 (2) 二、设计内容..............................2. 三、零件的分析 (3) 四、工艺规程设计 (7) 五、夹具设计 (13) 六、设计心得 (23) 八、参考文献 (23) 内容： 1.零件图1张 2.机械加工工艺过程卡片1张 3.机械加工工序卡片2张 4.夹具装配图1张 5. 课程设计说明书1份
一零件的分析 零件的工艺分析 推动架共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。分析如下：以φ32为中心的一组加工表面，这一组加工表面包括：45、60、φ16孔 以φ16孔为中心的一组加工表面，这一组加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔 经过分析，为了保证加工精度和降低加工成本，将φ32孔和φ16作为定位基准，以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求，完全可以达到图纸要求。由上面分析可知，加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后表面为精基准加工另外一组加工面。零件图如下，
二工艺规程设计 1 确定毛坯的制造形式： 零件材料为HT200，考虑零件受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 2 基面的选择 （1 ）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。为了使基准统一，先选择φ32孔和φ16孔作为基准. 3 制定工艺路线 2.3.1 工艺路线方案一 工序一备毛坯 工序二热处理 工序三铣面φ35和φ50的下表面φ27的右表面 工序四铣面φ35和φ50的上表面 工序五扩孔φ32，孔口倒角 工序六车端面，钻孔φ10，车孔φ16，孔口倒角 工序七钻扩铰φ16孔 工序八钻孔φ6，锪孔 工序九钻M8底孔φ6.6，攻M8孔 工序十铣槽6x1、6x9 工序十一检查 工序十二入库 2.3.2 工艺路线方案二 工序一备毛坯 工序二热处理 工序三铣面φ35和φ50的下表面φ27的右表面 工序四铣面φ35和φ50的上表面
有限元分析软件 有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50 年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。 有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC 四个比较知名比较大的公司，其中ADINA、ABAQUS 在非线性分析方面有较强的能力目前是业内最认可的两款有限元分析软件，ANSYS、MSC 进入中国比较早所以在国内知名度高应用广泛。目前在多物理场耦合方面几大公司都可以做到结构、流体、热的耦合分析，但是除ADINA 以外其它三个必须与别的软件搭配进行迭代分析，唯一能做到真正流固耦合的软件只有ADINA。ANSYS是商业化比较早的一个软件，目前公司收购了很多其他软件在旗下。ABAQUS专注结构分析目前没有流体模块。MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。ADINA是在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。 结构分析能力排名：ABAQUS、ADINA、MSC、ANSYS 流体分析能力排名：ANSYS、ADINA、MSC、ABAQUS 耦合分析能力排名：ADINA、ANSYS、MSC、ABAQUS 性价比排名：最好的是ADINA，其次ABAQUS、再次ANSYS、最后MSC ABAQUS 软件与ANSYS 软件的对比分析： 1．在世界范围内的知名度：两种软件同为国际知名的有限元分析软件，在世界范围内具有各自广泛的用户群。ANSYS 软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉，它在计算机资源的利用，用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题，其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。由于ANSYS 产品进入中国市场早于ABAQUS，并且在五年前ANSYS 的界面是当时最好的界面之一，所以在中国，ANSYS 软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。但随着ABAQUS北京办事处的成立，ABAQUS软件的用户数目和市场占有率正在大幅度和稳步提高，并可望在今后的几年内赶上和超过ANSYS。 2．应用领域：ANSYS 软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。ABAQUS 则集中于结构力学和相关领域研究，致力于解决该领域的深层次实际问题。 3．性价比：ANSYS 软件由于价格政策灵活，具有多种销售方案，在解决常规的
绪论 本文是有关推动架工艺步骤的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线，以确保零件的加工质量。 据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。
第1章引言 机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。 1.1机械加工工艺规程制订 1.1.1生产过程与机械加工工艺过程 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。 机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。 机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。 规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下： 1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。 2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。
有限元分析软件的比较（购买必看）－转贴 随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式，这些问题的解析计算往往是不现实的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（FEA，Finite Element A nalysis）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。在工程实践中，有限元分析软件与CAD系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面： 增加设计功能，减少设计成本； 缩短设计和分析的循环周期； 增加产品和工程的可靠性； 采用优化设计，降低材料的消耗或成本； 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题； 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费； 进行机械事故分析，查找事故原因。 在大力推广CAD技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展至今已有几十个版本，是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在，世界各地的研究机构和大学也发展了一批规模较小但使用灵活、价格较低的专用或通用有限元分析软件，主要有德国的ASKA、英国的PA FEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。 以下对一些常用的软件进行一些比较分析： 1. LSTC公司的LS-DYNA系列软件
新型迈步式胶带输送机自移机尾的研制及应用 李发泉 （中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西太原030006） ［摘要］煤巷的快速掘进对后配套运输机尾的延伸效率提出了更高的要求。新型迈步式自移 机尾与可弯曲带式转载机重叠式布置方式实现了快速掘进工作面的连续运输，增加了辅助运输宽度。后配套长距离搭接行程（≥100m ）使当天生产班内无需延胶带。刚性架采用提升臂+导轨结构降低了移架阻力。通过改进泵站使油缸动作加快，将延伸胶带时间缩小至3h 以内。 ［关键词］ 迈步式自移机尾；快速掘进；连续运输 ［中图分类号］TD528.1 ［文献标识码］A ［文章编号］1006-6225（2018）02-0038-03Development and Application of New Walking Belt Conveyer Self-moving Machine Tail LI Fa-quan （Taiyuan Ｒesearch Institute Co.，Ltd.，China Coal Technical ＆Engineering Group ，Taiyuan 030006，China ） Abstract ：Some more higher demands was put forward ，which coal roadway speedy driving to extend efficiency of corresponding trans-portation machine tail.And then continuous transportation of speedy driving working face was realized by overlap arrangement of new walking self-moving tail and flexible band type reversed loader ，the subsidiary transportation width was increased.And belt would not be extend in day production shift as the later corresponding long distance overlap joint route that more than 100m.Support moving resist-ance was decreased as the structure that lifting arm and guideway structure of stiff frame were applied.Oil cylinder movement acceler-ated as pump station was improved ，and belt extent time was shorted less than 3h. Key words ：waling belt conveyer self-moving machine tail ；speedy driving ；continuous transportation ［收稿日期］2017－12－26 ［DOI ］10.13532/https://www.doczj.com/doc/bf9862970.html,11－3677/td.2018.02.011［基金项目］中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金重点项目（2013zd001） ［作者简介］李发泉（1985－），男，黑龙江宁安人，助理研究员，硕士，主要从事短壁开采装备及快速掘进装备设计与研究工作。［引用格式］李发泉.新型迈步式胶带输送机自移机尾的研制及应用［J ］．煤矿开采，2018，23（2）：38－40，17. 1概述 带式输送机机尾延伸是掘进工作面劳动强度 大，耗时较多的工序之一。随着综采工作面产能的提高，年消耗回采巷道数量大幅增加，而煤巷掘进技术水平较低，造成采掘比例失调严重，使煤巷掘 进在集约化高效矿井生产实践中瓶颈性凸显［1］ 。实现延尾机械化和煤流连续运输是提高煤巷掘进效率的有效途径。 目前煤巷掘进工作面后配套运输机尾的延伸方式主要有绞车牵引和掘锚机牵引两种。前者通过在掘进机后方打设锚固点，并将绞车固定在带式输送机机尾上，用绞车拖拉锚固点将带式输送机机尾向前拉移，该方式投入人员较多，劳动强度大，并易引发断绳伤人事故；后者通过链条将带式输送机机尾与掘进设备连接，掘进设备前进并拖拽运输机尾至指定位置，这种方式需要设备频繁调动，对底板破坏较大，且机尾容易偏移，需要二次调整带式转载机，故该方式效率较低。另外，为降低带式输送机移动阻力，常需要在刚性架下面铺设临时轨道， 这种轨道需要人工搬运，劳动强度大 ［2－4］ 。 传统煤巷后配运输主要采用普通带式转载机与带式输送机机尾重叠搭接，这种配套方式的优点是设备投资较少，设备机身轻，缺点是受限于带式转载机机身刚性，重叠搭接较短，一般为25m 左右［5］。 由掘锚机、八臂锚杆钻车、胶带转载机、迈步式自移机尾等设备组成的世界首套煤矿快速掘进系统于2013年在大柳塔矿首次应用，该系统通过带式转载机和迈步式自移机尾的平行搭接，实现了连 续运输和延尾机械化 ［6－9］ 。采用可弯曲带式转载机和迈步式自移机尾上下重叠搭接可进一步提高运输效率，增加后配套重叠搭接行程。为此研制了集缆线存储、调偏、自移等功能于一体的新型迈步式自移机尾，满足快速掘进工作面配套要求。2迈步式自移机尾的研制2.1 布置和特点 迈步式自移机尾主要用于快速掘进工作面的煤 8 3第23卷第2期（总第141期） 2018年4月煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY Vol.23No.2（Series No.141） April 2018
皮带自移机尾操作规程 皮带自移机尾操作规程 一、一般规定 1、皮带自移机尾操作工、维修工必须经过培训，经考核合格后发证，持证上岗。 2、各种电气、机械、液力保护和闭锁装置必须保证齐全完好，动作灵敏可靠，严禁甩掉不用。 二、运转前的检查 1、必须对整个设备进行外观检查，以保证没有异物阻碍运行，并且所有的防护装置齐全牢固。 2、确保各动力传动装置，胶带机尾工作部件安装连接情况，液压连接件连接情况，如果有松动，进行必要的加固。 3、确保通讯、信号、闭锁装置齐全、灵活可靠。 4、确保液压管路、电缆无挤压现象。 5、确保转载机头与行走小车与胶带机尾的搭接平稳、可靠。 6、确保液压阀组动作灵活。 7、检查15米范围内胶带架的完好情况，托辊转动情况，有问题处理好后再运转。 8、确保各部位油缸位置，托板位置及油缸行程。保证所有的螺栓和紧固件都要紧固齐全。 9、确保液压阀组手把位置正确，操作正确。
三、操作安全措施 1、认真检查胶带输送机通讯，急停是否正常，发现故障状态时，及时给予处理。 2、确认顺槽胶带机开起时，通知工作面所有人员，设备即将起动；胶带输送机在运行时，机尾滚筒护罩后面的区域应保持清洁。所有液压油缸要保持清洁，其上下不能有煤和矸石的堆积。 3、使胶带输送机空载运行一段距离，检查胶带机尾滚筒托辊转动情况，胶带有跑偏情况及时调正。 4、操作过程中要精力集中，精心操作，随时注意胶带运转及跑偏情况，随时进行调整。 5、在操作各部油缸时要注意油缸行程、转载机位置及转载机、胶带的运转情况。 6、在操作机尾进行推移前检查底板有无卡、阻现象，推移过程中注意观察推移油缸、系统情况，发现异常立即停止操作。 7、当胶带输送机停止时，不允许推移输送机机尾。司机必须按本规程规定经常检查设备的运行状态，发现异常状态必须及时停机处理，不准设备带病运转。 8、设备运转时，要注意声音变化，如有异常噪音发出时，要立即查明原因排除故障，方可开机。在任何情况下，任何人不得横跨、乘坐运行中的胶带输送机。 9、胶带机机尾液压系统使用完毕必须关闭进液截止阀。
资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 夹具设计说明书 姓名: 学号: 08 班级: 08机械五班 指导老师: -03-01 目录 一、概述 (3) 二、被加工零件的结构特点及指定工序的加工要求 (3) ( 一) 结构特点的论述 (4)
( 二) 零件的二维设计图 (4) ( 三) 零件的工艺分析 (4) 三、设计方案的讨论 (5) 四、夹具结构特点的论述 (5) 五、定位误差的计算 (7) 六、夹具的主要技术条件及优缺点分析 (7) 七、夹具主要零件技术条件的分析 (7) 八、夹具非标零件的加工工艺规范 (8) 九、主要参考资料 (9) 一、概述 设计题目: 设计钻推动架Φ10及Φ16孔专用夹具。 在机床上用于装夹工件的装置, 即为机床夹具。在机床上进行加工时, 必须先把工件安装在准确的加工位置上, 并将其可靠固定, 以确保工件在加工过程中不发生位置的变化, 才能保证加工出得表面达到规定的加工要求( 尺寸、形状和位置精度) , 这个过程叫做装夹。在此过程中, 确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程叫定位; 在工件定位后用外力将其固定, 使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫夹紧, 而装夹则是定位和夹紧过程的总和。 在夹具设计中, 经过工件各定位面与夹具的相应定位元件的定位工作面( 定位元件上起定位作用的表面) 接触、配合或对准来实现定位; 夹具对机床应先保证有准确的相对位置, 而夹具结构又保证定位元件的固定工作面对夹具与机床相连接的表面的相对准确位置, 这就保证了夹具定位工作面相对机床切屑运动形成表面的准确几何位置, 也就达到了工件加工表面对定位基准的相互
C0630车床尾架设计说明书
一、车床尾架的设计背景及意义 制造业中的车床是主要用车刀对旋转工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。其结构主要分为：主轴箱、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱、刀架。 尾架是车床的重要部件之一，它在车床加工中起到了重要的作用。尾架体安装在车床的右导轨上，尾架套筒可以安装顶尖，以支撑较长的工件的右端、安装钻头、铰刀，进行加工。也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮，将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 C0630车床是一种经济型轻型车床，具有加工范围大、主轴变速范围广，具备普通车床的基本功能，消耗功率小等特点。在该机床上，除可完成车削外圆、端面、切槽、镗孔等工艺工作外，还可进行钻孔、铰孔、车削公英制内外螺纹及攻丝、套丝等工作。因此，本机床适用于仪器、仪表制造，医疗卫生器械制造，适用于单件小批量生产。 二、车床尾架的工作原理 顶针（4）以1:20的圆锥体装在轴套（6）的锥孔内，螺母（9）用两外螺钉M12x20（10）与轴套固定，螺钉M15x30（8）用其圆柱端限制轴套只能作轴向移动。当转动手轮（14）时，通过键A8x14（15）使螺杆（11）旋转（不能轴向移动），再通过螺母（9）的作用，使轴套带着顶针作轴向移动。当顶针移动到所需要的位置时，转动手柄（7）和螺杆（19），使夹紧套（18、20）将轴套锁紧。整个尾架是靠定位键（25）嵌入床身的T型槽内作横向定位，但可沿槽作纵向滑动来改变尾架与主轴端面的位置，以适应加工不同长度的工件。顶紧工件后，可旋紧螺母M24（22）和双头螺柱M24x75（23），带动螺柱头（24）将尾架锁紧在床身上。（注：零件编号详情见配套A0图纸） 三、车床尾座的设计 尾座是卧式车床的重要附属部件，其主要作用是在加工特别是轴类零件时，