帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

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1、河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第1章 緒 論 1.1 DTⅡ(A)帶式輸送機(jī)的工作原理及適用范圍 帶式輸送機(jī)的基本組成及工作原理為：主動(dòng)滾筒在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，通過(guò)主動(dòng)滾筒與膠帶之間的摩擦力帶動(dòng)膠帶上的貨載一同連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)貨載運(yùn)到端部后，由于膠帶的換向而卸載。輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的摩擦傳動(dòng)原理如圖1-1所示，設(shè)傳動(dòng)滾筒此時(shí)輸出牽引力，輸送帶在傳動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)處的張力為S2，在相遇點(diǎn)處的張力為S1(S1≥S2)。在研究輸送帶張力沿傳動(dòng)滾筒的分布規(guī)律時(shí)，假設(shè)輸送帶是理想的撓性體，可以任意彎曲，沒(méi)有彎曲應(yīng)力，同時(shí)，由于在傳動(dòng)滾筒上那一段輸送帶的重力和離心力同它所受的張力和摩擦力相比甚小，

2、因此忽略不計(jì)。 在輸送帶上取微元體AB作為隔離體，它對(duì)應(yīng)的圓心角為，其受力分析如圖8-25（c）。 由微元體力的平衡得: 式中 ——分別為輸送帶在A和B點(diǎn)的張力，N； ——為滾筒與膠帶之間的摩擦系數(shù)； ——為微元體所受的法向反力，N。 圖1-1 帶式輸送機(jī)摩擦傳動(dòng)原理 帶式輸送機(jī)的類型有：通用固定式帶式輸送機(jī)、繩架吊掛式帶式輸送機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)、多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)式帶式輸送機(jī)、鋼絲繩芯式帶式輸送機(jī)、雙向運(yùn)輸帶式輸送機(jī)、氣墊帶式輸送機(jī)、大傾角帶式輸送機(jī)。本設(shè)計(jì)采用的DTⅡ(A)型固定式帶式輸送機(jī)是通用型系列產(chǎn)品，是原TD75型和DX兩大系列的更新?lián)Q代產(chǎn)品，分輕、中、重型，較T

3、D75型無(wú)論材質(zhì)、工藝、精度、帶是輸送能力、可靠性等方面均有較大改進(jìn)和提高。可廣泛用于冶金、煤炭、交通、電力、建材、化工、輕工、糧食和機(jī)械等行業(yè)，輸送堆積密度為500～2500㎏/m3各種散裝物料和成件物品，適用溫度為-20～40C。 對(duì)于有耐熱、耐寒、防腐、防爆和阻燃等要求的工作環(huán)境，在選用本系列的產(chǎn)品時(shí)，需選用特種橡膠輸送帶并采用相應(yīng)防護(hù)措施。 1.2 帶式輸送機(jī)的適用條件與特點(diǎn) 1.適用條件 帶式輸送機(jī)用于運(yùn)輸散裝物料，可水平、傾斜鋪設(shè)。通常情況下，沿傾斜向上運(yùn)輸原煤時(shí)，傾角不超過(guò)18；傾斜向下運(yùn)輸時(shí)，傾角不大于15。運(yùn)送附著性和粘著性大的物料時(shí)，傾角還可以大一些。 2.特點(diǎn)

4、 （1）優(yōu)點(diǎn) 帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力大，工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)耗電量的～；貨載與輸送帶一起移動(dòng)，故磨損小，貨載破碎性??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鋪設(shè)簡(jiǎn)單，鋪設(shè)長(zhǎng)度長(zhǎng)，減少了轉(zhuǎn)載次數(shù)，節(jié)省人員和設(shè)備。 （2）缺點(diǎn) 輸送帶成本高，初期投資大，且易損壞，不能承受較大的沖擊與摩擦；機(jī)身高，需專門(mén)的裝載設(shè)備；不適于運(yùn)送有棱角的貨載。另外，對(duì)彎曲巷道的適應(yīng)性較差。 1.3 設(shè)計(jì)主要改進(jìn)措施 拉緊裝置采用箱式垂直重錘拉緊裝置，可充分利用輸送機(jī)走廊的空間位置，便于布置。并選用標(biāo)準(zhǔn)D111型重錘塊，可以自由調(diào)節(jié)膠帶張力，防止跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。由于重錘塊只有15㎏，可進(jìn)行微調(diào)節(jié)，相對(duì)準(zhǔn)確。 采用YOXⅡ

5、型限矩式液力耦合器，YOXⅡ型是在YOX型基礎(chǔ)上發(fā)展的限矩液力耦合器，以清水為工作液體在泵輪、渦輪構(gòu)成的工作腔里循環(huán)流動(dòng)傳遞動(dòng)力。超載時(shí)部分液流靠自身速度沖出工作腔進(jìn)入前、后輔腔，工作腔充滿度的降低是傳遞力矩下降，從而限制了超載力矩升高。同時(shí)其可以延長(zhǎng)輸送機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，既結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又能減小負(fù)載的啟動(dòng)加速度，降低牽引機(jī)構(gòu)（輸送帶）的動(dòng)負(fù)荷。 在受料處，為了減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，采用了緩沖托輥。 同時(shí)為了防止和克服輸送帶跑偏現(xiàn)象，選用自動(dòng)調(diào)心托輥，上分支每隔10槽型托輥設(shè)置一組槽型調(diào)托輥。下分支選用單輥式下平行托輥，每隔6～10組設(shè)置一組下平形托輥。 頭部清掃器選用合金橡膠清掃器，其采用了橡

6、膠彈簧是清掃刮板緊貼輸送帶。由于采用了可更換的硬質(zhì)合金做刮板，刮板壽命得以延長(zhǎng)，選用H型和P型成對(duì)設(shè)置，構(gòu)成雙刮板兩次清掃，因而清掃效果好。 膠帶選用了PVG整體輸送帶帶，其工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、成本低、質(zhì)量好。接頭處采用機(jī)械接頭，強(qiáng)度能達(dá)到整芯帶本身強(qiáng)度的75%～80%。 滾筒選用了鑄膠滾筒，質(zhì)量比較好，膠層厚而耐磨。 1.4 典型故障分析與處理 1.4.1 輸送帶打滑 1）打滑原因 造成輸送帶打滑的根本原因是輸送帶與滾筒之間的摩擦力不夠。具體原因是： （1）運(yùn)行阻力增大 如輸送機(jī)超載；膠帶嚴(yán)重跑偏以至于將輸送帶擠卡在機(jī)架上；托輥損壞、雜物纏繞、煤泥埋壓等原因造成大量托輥

7、不轉(zhuǎn)； （2）摩擦系數(shù)降低 如驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的接觸面侵入水泥、煤泥；驅(qū)動(dòng)滾筒表面鑄膠損壞； （3）輸送帶張緊力減小 如膠帶因變形而申長(zhǎng)；拉緊裝置拉緊力不夠或損壞。 2）處理與預(yù)防方法 防止輸送帶打滑，應(yīng)從兩個(gè)方面著手，一是加強(qiáng)運(yùn)行管理和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)輸送帶打滑應(yīng)及時(shí)停機(jī)，讓上面各原因進(jìn)行分析處理；二是使用打滑保護(hù)裝置。 1.4.2 輸送帶跑偏 1）輸送帶跑偏的原因 造成輸送帶跑偏的根本原因是由于輸送帶受力不均勻造成的。主要原因是： （1）輸送帶的結(jié)構(gòu)與制造質(zhì)量 例如剛繩芯膠帶中有數(shù)根鋼絲繩芯，在制造時(shí)如果各鋼絲繩受力不均或者整條膠帶在縱向方向上成S形，較嚴(yán)重時(shí)則在運(yùn)轉(zhuǎn)

8、中會(huì)發(fā)生跑偏； （2）安裝質(zhì)量 安裝時(shí)應(yīng)符合安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，否則，將使輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)中受到橫向推力而發(fā)生跑偏現(xiàn)象； （3）使用維護(hù) 拉緊力過(guò)大易造成空載運(yùn)行時(shí)跑偏，拉緊力過(guò)小時(shí)易使輸送帶忽左忽右；輸送帶接頭不正，會(huì)造成受力不均；裝載點(diǎn)落煤不正，貨載偏于膠帶一側(cè)，使輸送帶兩側(cè)負(fù)載相差很大造成受力不均，另外，裝載點(diǎn)處的槽型托輥損壞、缺少，會(huì)導(dǎo)致落煤不穩(wěn)，沖擊輸送帶跑偏；清掃膠帶不干凈，造成煤粉粘性結(jié)在滾筒上，使?jié)L筒的半徑不等，造成輸送帶受力不均等等。 2）輸送帶跑偏的處理方法 輸送帶跑偏的調(diào)整應(yīng)在空載運(yùn)行時(shí)從機(jī)頭開(kāi)始，先調(diào)回空段，后調(diào)承載段。膠帶在各滾筒上跑偏時(shí)，輸送帶往哪邊跑，就利用滾

9、筒軸承座上的調(diào)整螺栓調(diào)緊那邊。在中間部跑偏時(shí)，輸送帶往哪邊跑，應(yīng)將那邊托輥朝膠帶運(yùn)行方向移動(dòng)一個(gè)角度，調(diào)整的數(shù)量應(yīng)根據(jù)輸送帶運(yùn)行情況而定。一般驅(qū)動(dòng)滾筒及機(jī)頭、機(jī)尾滾筒因在出廠時(shí)已作調(diào)整，不宜重新調(diào)整作調(diào)偏用，改向滾筒可做調(diào)偏用。 1.4.3 輸送帶撕裂與斷帶 造成輸送帶撕裂的主要原因是由于輸送帶跑偏嚴(yán)重，輸送帶接頭在機(jī)架或滾筒軸承座上撕裂，或在機(jī)架和滾筒卷有礦石、雜物，或從裝料點(diǎn)有金屬異物落下時(shí)并卡住等，致使輸送帶割裂。 1.5 輸送帶的發(fā)展方向 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：(1)帶式輸送機(jī)功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如大傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、

10、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；(2)帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)向長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)方向發(fā)展；(3)帶式輸送機(jī)本身關(guān)鍵零部件向高性能、高可靠性方向發(fā)展。在煤礦井下，由于受環(huán)境條件的限制，其帶式輸送機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要比地面用帶式輸送機(jī)的指標(biāo)為低。國(guó)內(nèi)外通常使用的帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表1.1所示。 表1.1 國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 主要參數(shù) 國(guó)內(nèi)外300--500萬(wàn)t/a高產(chǎn)高效礦井 順槽可伸縮帶式輸送機(jī) 大巷與斜井固定式強(qiáng)力帶式輸送機(jī) 運(yùn)距（m） 2000—3000 >3000 帶速（m/s） 3.5—4 4—5，最高達(dá)8 輸送量（t/h） 2

11、500—3000 3000—4000 驅(qū)動(dòng)總功率（kw） 1200—2000 1500—3000，最大達(dá)10100 第2章 輸送機(jī)的總體布置設(shè)計(jì) 圖2-1 總體布置示意圖 1-驅(qū)動(dòng)裝置，A、D-接近45改向滾筒，B、C-90改向滾筒，E、F-180改向滾筒。 2.1 概述 如圖2-1所示，影響輸送機(jī)總體布置（側(cè)型）的因素有輸送機(jī)傾角、受料段和機(jī)尾長(zhǎng)度、卸料段、弧線段、過(guò)渡段、拉緊裝置的型式和位置、驅(qū)動(dòng)裝置位置等。這些因素的變化都會(huì)帶來(lái)側(cè)向布置的變化。為突出側(cè)向布置對(duì)整機(jī)設(shè)計(jì)的重要性，并為計(jì)算機(jī)處理時(shí)簡(jiǎn)化輸入

12、提供方便，本設(shè)計(jì)將這些影響總體布置的因素歸并為側(cè)型設(shè)計(jì)問(wèn)題來(lái)加以處理。 2.2 受料段和機(jī)尾長(zhǎng)度 給料點(diǎn)最好設(shè)在水平段內(nèi)，也可設(shè)在傾斜段，生產(chǎn)實(shí)踐表明，傾角大時(shí)，給料點(diǎn)設(shè)在傾斜段內(nèi)容易掉料，因此在設(shè)計(jì)大傾角輸送機(jī)時(shí)，推薦將給料取盡量設(shè)計(jì)成水平或?qū)⒃搮^(qū)段的傾角適當(dāng)減小。 物料落到輸送機(jī)的受料點(diǎn)，應(yīng)是輸送帶正常成槽的地方，并使導(dǎo)料槽處在一種托輥槽角上，以確保受料順利，方便導(dǎo)料槽密封。 機(jī)尾長(zhǎng)度即受料中心線至尾部改向滾筒中心線間的距離，推薦的機(jī)尾長(zhǎng)度為： B500，650 B800，1000 B1200，1400 本次設(shè)計(jì)中所選B=1400mm，

13、則 2.3 輸送機(jī)傾角 輸送機(jī)的輸送能力隨其傾角的提高而減小，因而應(yīng)盡量選用較小傾角，對(duì)于帶速超過(guò)2.5m/s的輸送機(jī)，為保證機(jī)尾不撒料，輸送機(jī)的最大傾角應(yīng)較規(guī)定減小2～4，速度越高，傾角應(yīng)越小。 對(duì)于原煤，最大傾角為20。所以本機(jī)選用最大傾角15，較最大傾角20小5。 2.4 卸料段 傾斜式輸送機(jī)的卸料段最好設(shè)計(jì)成水平段，盡量不采用高式頭架和高式驅(qū)動(dòng)裝置架，以方便操作和維修，有利于輸送機(jī)頭部和轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。 本機(jī)為防止撒料加設(shè)3米的導(dǎo)料槽。本機(jī)帶速為2.5m/s,為便于輸送機(jī)頭部和轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，卸料段同樣設(shè)計(jì)成水平段。 2.5 拉緊裝置選型 本設(shè)計(jì)主要考

14、慮原煤輸送，原煤屬于散狀物料，上托輥選用選用三輥式35槽角托輥。同時(shí)為了防止和克服輸送帶跑偏現(xiàn)象，選用自動(dòng)調(diào)心托輥，上分支每隔10槽型托輥設(shè)置一組槽型調(diào)托輥。下分支選用單輥式下平行托輥，每隔6～10組設(shè)置一組下平形托輥。 在受料處，緩沖托輥間距為600mm；從機(jī)頭中心線到第一托輥之間取1820mm。 在受料處，為了減少物料對(duì)輸送帶的沖擊，應(yīng)選用緩沖托輥。 2.6 托輥 驅(qū)動(dòng)裝置是帶式輸送機(jī)中動(dòng)力部分，系由安裝在驅(qū)動(dòng)裝置架上的電動(dòng)機(jī)、限矩式液力耦合器、減速器等組成。 本設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)裝置架采用ZSY型板梁式驅(qū)動(dòng)裝置架。 電動(dòng)機(jī)選用Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)（380V）（JB/T

15、9616-1999）. 2.7 傳動(dòng)滾筒 傳動(dòng)滾筒是動(dòng)力傳遞的主要部件，輸送帶借與滾筒之間的摩擦力而運(yùn)行。 在環(huán)境潮濕。功率又大，容易打滑的情況下采用膠面滾筒。本設(shè)計(jì)選用140A308Y(Z)鑄膠式膠面滾筒，其質(zhì)量較好，膠層厚而耐磨。 2.8 改向滾筒 改向滾筒分別用于180、90及接近45改向。180改向滾筒一般用在尾部或垂直拉緊處，90改向滾筒一般用在垂直拉緊裝置上方，接近45改向滾筒一般用在增面處，用來(lái)增大圍抱角。 本設(shè)計(jì)選用180改向滾筒兩個(gè)，一個(gè)用于尾部，一個(gè)用于箱式垂直重錘拉緊滾筒。90改向滾筒兩個(gè)，用作箱式垂直重錘拉緊裝置上方的改向滾筒。接近45改向滾筒兩個(gè)，用作傳

16、動(dòng)滾筒和尾部改向滾筒的增面滾筒，增大圍包角。 2.9 清掃器 頭部清掃器設(shè)于頭部滾筒處，用于清掃輸送帶工作面上依附的物件，并使其落入頭部漏斗中。 本機(jī)選用硬質(zhì)合金重錘刮板式清掃器。 空段清掃器設(shè)于改向滾筒前和垂直拉緊裝置第一個(gè)90改向滾筒前。 用于清掃落于輸送帶下分支分工作面上的雜物以保護(hù)改向滾筒和輸送帶。 2.10 驅(qū)動(dòng)裝置位置 拉緊裝置作用有，使輸送帶具有足夠的張力，保證輸送帶和滾筒間不打滑；限制輸送帶在各支撐間的垂度，使輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 本機(jī)選用箱式垂直重錘拉緊，并選用D111型15kg標(biāo)準(zhǔn)重錘塊來(lái)自由調(diào)節(jié)張緊力。 第3章運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 圖3-1

17、總體尺寸圖 次設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)參數(shù)如下，總體尺寸布置圖，如圖3-1所示 機(jī)尾改向滾筒距受料處 3500mm=3.5m 機(jī)身水平投影 L=142000mm=142m 物料提升高度 H=38m 運(yùn)量 Q=1300t/h=361.11kg/s 物料粒度 0～300mm 松散密度 900kg/m 模擬摩擦系數(shù) f=0.028 最大傾角βmax=15 帶速 v=2.5m/s 布置方式 機(jī)尾給料機(jī)頭卸料，一給料點(diǎn)一卸料點(diǎn) 工作位置 地面（無(wú)防爆要求） 工作環(huán)境 室內(nèi)工作，年最高溫度：40攝氏度，冬季采暖，年最低溫度0攝氏度

18、 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 3．1 圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 圓周驅(qū)動(dòng)力Fu＝CFH＋Fs1＋FS2＋FST (3-1) 式中 C 當(dāng)機(jī)長(zhǎng)≥80m時(shí)（實(shí)際水平投影長(zhǎng)度大約142m＞80m）, 參照手冊(cè)【1】P20表3-5取C=1.45 C=1.45 3．1．1 主要阻力 FH＝fLg[qRO＋qRU＋(2qB＋qG)cosδ] (3-2) 式中： f 模

19、擬摩擦系數(shù)取f=0.028 參照手冊(cè)表3-6 L 輸送機(jī)長(zhǎng)度（頭尾滾筒中心距）取L=142m g 重力加速度 取g =9.81m/s g=9.81m/s qRO承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 qRO＝G 1/a0 G1承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量參照手冊(cè)[1]表3-7 查取G1=15.96kg G1=15.96kg a0承載分支托輥間距a0=1.2m

20、 a0=1.2m qRO＝G1/a0 = 15.96/1.2 = 13.3kg/m qRO = 13.3kg/m qRU回程分支托輥每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量. qRU =G2 /aU G2回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 參照手冊(cè)[1]表3-7 G2 =14.18kg G2 =14.18kg aU回程分支托輥間距 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 aU=3.0m

21、 aU=3.0m qRU =G 2 /a U= 14.18/3.0= 4.73kg/m q RU= 4.73kg/m 輸送帶每米質(zhì)量參照手冊(cè)[1]P43表4-3取qB =22.4 kg/m qB =22.4 kg/m qG每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量取 qG=Q/(3.6V) （3—3） =1300/(3.62.5)=144.44kg/m

22、 qG=144.44㎏/m FU＝fLg[qRO＋qRU＋(2qB＋qG)cosδ] （3—4） FH＝0.0281429.81[13.3＋4.73＋(222.4＋144.44) cos15] ＝10321.94(N) FH＝10321.94N 3．1．2 主要特種阻力FS1 FS1=Fε+Fgl （3—5） Fε托

23、輥前傾摩擦阻力 由于采用無(wú)前傾角的35槽角托輥 故Fε=0 Fε=0 Fgl導(dǎo)料槽與攔板的摩擦阻力 Fgl=μ2 Ivρgl/v2b1 （3—6） 式中參數(shù)查手冊(cè)[1]P22表3-9取得： μ2物料和擋料板間的摩擦系數(shù) 查得μ2 =0.6 μ2 =0.6 ρ物料松散密度 取ρ=900kg/m3

24、 ρ=900kg/m3 b1—導(dǎo)料槽兩欄板間寬度b1=0.85 b1=0.85 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 L 導(dǎo)料槽長(zhǎng)度 取L =21.5=3 L=3 Iv物料每米長(zhǎng)度的質(zhì)量 有關(guān)系 qG=Ivρ/V =144.44 則FS1= Fgl=μ2q2Ggl/ρb21 （3—6） =0.6144.4429.813/（90

25、00.852）=566.55(N) FS1=566.55N 3.1.3 附加特種阻力FS2 FS2=n3Fr （3—7） Fr每個(gè)清掃器摩擦阻力 Fr=APμ3 （3—8） n3清掃器個(gè)數(shù) 取n3=4 n3=4 A 單個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積 查表【1】取A=0.01

26、4m2 A=0.014m2 P 清掃器對(duì)輸送帶的壓力 取P=8104N/m2 P=8104N/m2 μ3清掃器與皮帶間的摩擦系數(shù)查找手冊(cè)【1】P24表3-11 取μ3=0.6 μ3=0.6 FS2=50.01481040.6=3360N FS2=3360N 3.1.4 傾斜阻力FSt FSt=qGgH參照手冊(cè)【1】P24 3.

27、4-16 （3—9） =144.449.8138 =53844.34 (N) FSt=53844.34 N 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 則 Fu＝CFH＋FS1＋FS2＋FST =1.4510321.94+566.55+3360+53844.34 =72737.7(N) Fu=72737.7 N 3.2 輸

28、送帶張力計(jì)算 3.2.1 輸送帶不打滑條件 回程帶上最小張力F2min≥FUmax （3—10） FUmax輸送機(jī)滿載啟動(dòng)或制動(dòng)出現(xiàn)的最大圓周驅(qū)動(dòng)力 啟動(dòng)時(shí)FUmax=KA FU 取 KA=1.5 KA=1.5 μ傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 參照手冊(cè)【1】P24取μ=0.4 α傳動(dòng)滾筒的圍抱角 參照手冊(cè)【1】P24取α=200 eμα歐拉系數(shù) 參照手冊(cè)【1】P24 表3-13 則可eμα=4.04 F2min≥1.572737.7

29、 = 35890.3 N F2min≥35890.3 N 3.2.2 輸送帶下垂度校核 承載分支 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 回程分支 式中數(shù)據(jù)參照手冊(cè)【1】P25 允許最大下垂度 取 則有 承載分支: Fmin1≥1.2(22.4+144.44)9.81/(80.01)

30、=23932.48(N) Fmin1=23932.48 N 回程分支: Fmin2≥322.49.81/(80.01) =6695.33(N) Fmin2=6695.33 N 按上述條件可得 皮帶最小張力 Fmin≥23932.48 N Fmin≥23932.48 N 計(jì) 算

31、項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 圖3-1 特性點(diǎn)及滾筒布置簡(jiǎn)圖 3.2.3 特性點(diǎn)張力計(jì)算 參照?qǐng)D3-1，圓周驅(qū)動(dòng)力通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上，滿足 皮帶不打滑條件時(shí),則傳動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)最小張力為S1 取 S1= F2min=35890.3 N S1=35890.3 N S2=S1＋2Fr=35890.3+2840 =37570.3（N） S2==37570.3 N S3=k′S2 改向滾筒圍

32、包角≤45 取k′=1.02 S3=1.0237570.3=38321.7（N） S3=38321.7 N S4=S3＋fL3-4g(qRU＋qB)＋Fr =38321.7+0.028609.81（4.73+30.8）+840 =39345.5(N) S4=39345.5 N S5=k′S4 改向滾筒圍包角=90 取k′=1.03 S5=1.0339

33、345.5=40528.87(N) S6=S5 S6=S5=40528.87 N S7=k′S6 改向滾筒圍包角=180 取k′=1.04 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 S7=k′S6=1.0440528.87=42150.0(N)

34、 S8=S7 S8=S7=42150.0 N S9=k′S8 改向滾筒圍包角=90 取k′=1.03 S9=1.0342150.0=43414.5(N)

35、 S9=43414.5 N S10=S9＋fL9-10g(qRU＋qB)＋Fr =43414.5+0.028809.81（4.73+30.8）+840 =45235(N) S10=45235 N S11=k′S10 改向滾筒圍包角≤45 取k′=1.02 S11=1.0245235=46139.7(N)

36、 S12=S11 S12=S11=46139.7 S13=k′S12 改向滾筒圍包角=180 取k′=1.04 S13=1.0446139.7=49785.3(N)

37、 S13=49785.3 N ≥F承min=23932.48 N 滿足承載邊保證下垂度最小張力要求 3.2.4輸送帶最大張力 Fmax=S1+FU=35890.3+72737.7=108628 (N) Fmax=108628 N 3.3輥?zhàn)虞d荷計(jì)算 承載分支托輥間距 a0=1.2m 回程分支托輥間距 au=3.0m 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 3.3.1輥?zhàn)屿o載荷計(jì)算

38、 承載分支托輥: P0=ea0(Im?+qB)g （3—13） 式中： e 棍子載荷系數(shù)，查表【1】 取e=0.8 Im 輸送能力 Im=Qt=1300t/h=361.11kg/s 則 =1427.08(N) =1427.08 N 回程分支托輥: PU=eauqBg （3—14） 取 則 PU=13.022.49.81 =535.63(N)

39、 PU=535.63 N 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 3.3.2 輥?zhàn)觿?dòng)載荷計(jì)算 承載分支托輥： P′O=POfsfdfa 上式中： fs運(yùn)行系數(shù)，（全天運(yùn)行）查表【1】P47 取fs=1.2 沖擊系數(shù)，查表【1】 取=1.09 fa工況系數(shù)，查表【1】 取fa=1.1 則 P′O=1427.081.21.091.1 =2053.28(N)

40、 P′O=2053.28 N 回程分支托輥： P′U=PUfsfa =535.631.21.1 =707.03(N) P′U=707.03(N) 3.4傳動(dòng)滾筒軸功率PA PA=FUV/1000 （3—15） =72737.72.5/1000 =181.84(kw)

41、 PA=181.84(kw) 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 3.5電動(dòng)機(jī)功率初算 PM=PA/ηη′η′′ （3—16） 式中參數(shù)查找手冊(cè)【1】P27選取： η 傳動(dòng)效率 取η=0.9 η′電壓降系數(shù) 取η′=0.92 η′′多機(jī)驅(qū)動(dòng)不平衡系數(shù) 取η′′=

42、1 =219.61(kw) PM=219.61 kw 3.6 傳動(dòng)滾筒合力Fn Fn=Fumax+2Fmin （3—17） =1.572737.7+235890.3 =180887.15(N) Fn=18088

43、7.15N 傳動(dòng)滾筒扭矩Mmax （3—18） =72737.7（） =36368.85(N.m) Mmax=36368.85N.m 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 3.7改向滾筒合力 為了減少滾筒種類，一般相同直徑的滾筒取完全一樣的型號(hào) 選取每種改向滾筒里受力最大的進(jìn)行計(jì)算 180改向滾筒 2個(gè) 滾筒Ⅳ和Ⅵ =180 取k′=1.04 ω180=(

44、k′-1)S12 （3—19） =(1.04-1)46139.7 = 1845.59N ω180=1845.59N 90改向滾筒 2個(gè) 滾筒Ⅱ和Ⅲ =90 取k′=1.03 ω90=(k′-1)S8 （3—20） =(1.03-1) 42150.0

45、 =1264.5(N) ω90=1264.5N 45改向滾筒 2個(gè) 滾筒Ⅰ和Ⅴ =45 取k′=1.02 ω45=(k′-1)S10 （3—21） =（1.02-1）45235 =904.7(N) ω90=904.7N 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 3.

46、8 逆止力計(jì)算 已知只有當(dāng)上升段滿載，而其他區(qū)段為空載的條件下時(shí)，為阻 止逆轉(zhuǎn)，輸送帶作用于傳動(dòng)滾筒上的最大逆轉(zhuǎn)力出現(xiàn)在輸送機(jī) 承載段，傳動(dòng)滾筒上需要逆止力 FL=Fst-0.8fg[L(qRU+qRO+2qB)+] （3—22） 公式參照手冊(cè)【1】P27 對(duì)阻止逆轉(zhuǎn)的力乘了0.8的安全系數(shù)。 FL=53844.34-0.80.0289.81 [142(4.73+13.3+218.2)+38/sin15144.44] =46851.

47、95(N) FL=46851.95 N 作用于傳動(dòng)滾筒軸上的逆止力矩ML′ =46851.951000／2000 =23425.98 (N) ≥23425.98 N 逆止器需要的逆止力矩ML 式中： i 從傳動(dòng)滾筒軸到減速器安裝逆止器軸的速比取i=31.5 ηL從傳動(dòng)滾筒軸到減速器安裝逆止器軸的傳動(dòng)效率 參照手冊(cè)P27 取ηL=0.95 ML≥34

48、25.98/(31.50.95) =782.82 (N) ML≥782.82N 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 3.9 啟動(dòng)和制動(dòng) 帶式輸送機(jī)在啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中需克服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的慣性，使 輸送機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速至額定帶速運(yùn)轉(zhuǎn)或逐漸減速至停 機(jī)為止。因此，在最不利的情況下確定的加（減）速度能保證 物料與輸送帶間不打滑，所以 啟動(dòng)加速度應(yīng)滿足 aA≤(μ1cosδmax-sinδmax)g =(0.6cos15-sin5

49、)9.81 =3.14m/s2 aA≤3.14m/s2 制動(dòng)減速度應(yīng)滿足 |aB|≤|μ1cosδmax+sinδmax)|g （3—23） =|0.6cos15+sin5|9.81 =8.22m/s2 aA≤8.22m/s2

50、 式中 輸送帶與物料間的摩擦系數(shù)，取μ1=0.6 3.9.1 計(jì)算滿載啟動(dòng)加速度 啟動(dòng)慣性力Fa Fa=(ka-1)FU （3—24） ka啟動(dòng)系數(shù) 參照手冊(cè)【1】P31 取ka=1.4 Fa=(1.4-1)72737.7 =29095.08(N) Fa=29095.08 N 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 等效質(zhì)量 直線移動(dòng)部分質(zhì)量

51、 m1=(qRO＋qRU＋2qB＋qG)L （3—25） =(13.3＋4.73＋222.4＋144.44)142/cos15 =40147.65(kg) m1=40147.65kg 旋轉(zhuǎn)部件在傳遞滾筒上的等效直線移動(dòng)質(zhì)量 （3—26） 式中： —驅(qū)動(dòng)單元數(shù)，； —驅(qū)動(dòng)單元第個(gè)旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，； 電動(dòng)機(jī)，液力耦合器， 彈性柱銷齒式聯(lián)軸器, 減速器

52、 —驅(qū)動(dòng)單元第個(gè)旋轉(zhuǎn)部件至傳動(dòng)滾筒的傳動(dòng)比； —傳動(dòng)滾筒半徑； —第個(gè)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，； —個(gè)滾筒的滾筒半徑，mm。 =3858.56(kg) m2=3858.56 kg 總等效質(zhì)量m=m1＋m2 （3—27） 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果 =40147.65＋3858.56 =44006.21㎏

53、 M=44006.21㎏ 則滿載啟動(dòng)加速度 a=Fa/m （3—28） =29095.8／44006.21 =0.66m/s2 a=0.66m/s2 3.9.2 計(jì)算滿載制動(dòng)減速度 制動(dòng)慣性力Fz Fz=mzaz mz=m az=a Fz=Fa=29095.08 N

54、 Fz=29095.08 N 運(yùn)行阻FZf=FU =72737.7N FZf=72737.7N 運(yùn)行阻力>制動(dòng)慣性力 故 不需施加制動(dòng)力即可滿足膠帶制動(dòng)要求。 自由停車時(shí)間 TB=2.5/0.66=3.8（s） （3—29） TB=3.8 s 計(jì) 算 項(xiàng) 目 及 說(shuō) 明 結(jié) 果

55、 3.10 拉緊裝置計(jì)算 3.10.1拉緊力 Fo=S6＋S7 （3—30） =40528.87+42150.0 =82678.87(N) Fo=82678.87 N 3.10.2 重錘塊數(shù) 配重G=Fo-GK 式參照手冊(cè)【1】P29 GK

56、改向滾筒與拉緊裝置總重 GK =(1628+1667)9.81 =32323.95（kg） GK =32323.95 N 所需重錘總質(zhì)量mo=(82678.87-32323.95)/9.81 =5133.02(kg) mo=5133.02 kg 所需標(biāo)準(zhǔn)重錘塊數(shù)量 n=mo/m′ m′ 一塊重錘質(zhì)量 n=5133.02/15 =342.2(塊)

57、 n=342.2(塊) 第4章 部件選型 4.1 輸送帶的選型 4.1.1托輥的選型 根據(jù)帶速和承載能力選擇托輥。 選擇上托輥承載能力為2.96 kN，選三輥式35槽型托輥；如圖4-1所示，參數(shù)如表4-1所示。在受料段選擇35緩沖托輥。如圖4-2所示，參數(shù)如表4-2所示。選擇下托輥承載能力為1.69kN，選擇平行下托輥。如圖4-3所示，參數(shù)如表4-3所示。 圖4-1 三輥式35槽型托輥 表4-1 三輥式35槽型托輥參數(shù) 帶寬B(mm) 托輥 D(mm) L(mm)

58、 軸承 A (mm) E (mm) H (mm) (mm) (mm) P (mm) Q (mm) d (mm) 質(zhì)量 1400 108 530 6305/c4 1740 1800 350 184 548 280 220 M16 56．6kg 圖4-2 35緩沖托輥 表4-2 35緩沖托輥參數(shù) 帶寬B(mm) 托輥 D(mm) L(mm) 軸承 A (mm) E (mm) H (mm) (mm) (mm) P (mm) Q (mm) d (mm) 質(zhì)量 1

59、400 108 530 6305/c4 1740 1800 350 184 548 280 220 M16 75.5kg 圖4-3 平行下托輥 表4-3 平行下托輥參數(shù) 帶寬 B 托輥 D L 軸承 E A H P Q d 質(zhì)量 1400 108 1600 6306/c4 1800 1740 184 150 90 M16 29．6kg 在受料處，托輥間距為承載托輥間距的1/2a0=600mm, 機(jī)頭滾筒中心線到第一組槽型托輥中心線長(zhǎng)度為1.3B=1820mm 4.1.2輸送

60、帶的選型 輸送帶是帶式輸送機(jī)的曳引構(gòu)件和承載構(gòu)件，是帶式輸送機(jī)最主要的部件。普通輸送帶一般多采用橡膠覆蓋層，其適用的環(huán)境溫度與輸送機(jī)一樣為-20—40C。 根據(jù)本設(shè)計(jì)技術(shù)要求選用PVG1250/1整體帶芯輸送帶，覆蓋膠為IR(異戊二烯橡膠) 帶寬B=1400mm,帶速V=2.5m/s。參數(shù)如表4-4所示。 表4-4 PVG1250/1參數(shù) 縱向拉斷強(qiáng)度 帶厚 上膠厚 下膠厚 輸送帶質(zhì)量 1325N/mm 12mm 1.6mm 1.6mm 22.4Kg/m 4.2驅(qū)動(dòng)裝置選型 4.2.1傳動(dòng)滾筒的選型 傳動(dòng)滾筒按穩(wěn)定工況計(jì)算出的扭矩和合力進(jìn)行選擇 選140

61、100.3型滾筒，如圖4-4所示，參數(shù)如表4-5所示、表4-6所示。 圖4-4 傳動(dòng)滾筒 表4-5 傳動(dòng)滾筒技術(shù)參數(shù) 代 號(hào) 許用扭矩 許用合力 軸承型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 D 質(zhì)量 140100.3 40kN.m 210kN 22236 236.5 1000mm 2199kg 表4-6 傳動(dòng)滾筒尺寸參數(shù)（mm） A L d k M N Q P H h b 2050 1600 1135 170 300 220 120 570 700 220 70 179 40 M30 根據(jù)傳動(dòng)滾

62、筒確定選用的DTⅡ(A)輸送機(jī)型號(hào)為140100.3 4.2.2改向滾筒選型 改向滾筒根據(jù)計(jì)算出的合力進(jìn)行選擇。其選擇，如圖4-5所示，參數(shù)如表4-7、表4-8所示。 圖4-5 改向滾筒 表4-7 改向滾筒技術(shù)參數(shù) D 許用合力 軸承型號(hào) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 質(zhì) 量 45改向滾筒 500mm 40KN 22224 15.8/kg.m2 809kg 90改向滾筒合力 630mm 90KN 22228 48/kg.m2 1197kg 180改向滾筒 800mm 150KN 22232 113.8/kg.m2 1628kg

63、表4-8 改向滾筒尺寸參數(shù)(mm) D A L Q P H h M N 500 1950 1600 2089 440 530 155 46 110 M24 630 2050 1600 2199 480 570 170 63 120 M24 800 2050 1600 2250 520 640 200 65 200 105 M30 4.2.3驅(qū)動(dòng)裝置選型 根據(jù)輸送機(jī)型號(hào)和帶速選擇524驅(qū)動(dòng)裝置組合，如圖4-6所示，參數(shù)如表4-9、 表4-10所示。 ： 圖4-6 驅(qū)動(dòng)裝置 表4

64、-9 驅(qū)動(dòng)裝置選型 輸送機(jī) 代號(hào) 帶 速 減速機(jī)速比 傳動(dòng)滾筒 電動(dòng)機(jī)功率 驅(qū)動(dòng)裝置組合號(hào) D 許用扭矩 許用功率 140100.3 2.5m/s 31.5 1000mm 66kN.m 323.2kw 250kw 524 表4-10 驅(qū)動(dòng)裝置組合 組合號(hào) 裝配 形式 代號(hào) 電動(dòng)機(jī)規(guī)格型號(hào) 耦合器 型號(hào) 逆止器型號(hào) 減速器 型號(hào) 耦合器 護(hù)罩 總質(zhì)量 代號(hào) 524 3 Y3554-4 250 YOXⅡ560 NYD270 ZSY500-31.5 YF66 6702kg Q524-3NZ 4.2.4電動(dòng)機(jī)

65、 根據(jù)計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)功率和取20%的儲(chǔ)備系數(shù)選用Y3554-4型同步轉(zhuǎn)速1500r/min，4極電動(dòng)機(jī)，如圖4-7所示，參數(shù)如表4-11所示、表4-12所示。 圖4-7 Y3554-4型電動(dòng)機(jī) 表4-11 Y3554-4型電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) 額定功率 額定電力 效率 功率因數(shù) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 質(zhì)量 250kw 29.11A 93.4% 0.85 0.8 6.5 1.8 3.1kg/m2 1990kg 表4-12 Y3554-4型電動(dòng)機(jī)尺寸參數(shù)(mm) 安裝尺寸 A B C D E F G H K 630 900

66、315 100 210 28 90 355 28 外形尺寸 L 250 800 500 775 640 435 1380 240 1305 35 1865 4.2.5減速器 根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度和熱平衡許用功率兩方面的限制，選用ZSY500-31.5減速器，如圖4-8所示，參數(shù)如表4-13、表4-14所示。 圖4-8 ZSY500-31.5減速器 表4-13 ZSY500-31.5減速器技術(shù)參數(shù) 公稱傳動(dòng)比i 輸入功率 熱功率 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 質(zhì)量 31．5 840kw 400kw 0.362kg/m2 3800kg 表4-14 ZSY500-31.5減速器尺寸參數(shù)(mm) A B H