M10多功能帶式輸送機設(shè)計【說明書+CAD】

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The design requires the belt conveyor to be mobile, scalable, and the transmission angle should be adjustable. In this design, we install four scroll wheels to achieve the function of moving; to make it scalable ,we can design specific drum arrangement ,and then use the hydraulic arm to realize the elongation, shortening and the adjusting of the transmission angle . The main design process is : First, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. This desegn is on behalf of the commen design process of the belt conveyor ,it provides reference value to the selection of design work in the future. Keyword: multifunctional belt conveyor;Conveyor belt;Drive roller；Telescopic body;Other parts； 江西農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計論文 目錄 目錄 1緒論 1 2帶式輸送機概述 1 2.1 帶式輸送機的應(yīng)用 1 2.2 帶式輸送機的分類 2 2.3 帶式輸送機的發(fā)展狀況 2 2.4 帶式輸送機的工作原理 2 2.5 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和布置形式 2 2.5.1 帶式輸送機的結(jié)構(gòu) 2 3 帶式輸送機的設(shè)計計算 2 3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 2 3.2 計算步驟 9 3.2.1 帶寬的確定: 9 3.3 圓周驅(qū)動力 8 3.3.1 計算公式 8 3.3.2 主要阻力計算 9 3.3.3 主要特種阻力計算 11 3.3.4 附加特種阻力計算 11 3.3.5 傾斜阻力計算 13 3.4傳動功率計算 13 3.4.1 傳動軸功率（）計算 13 3.4.2 電動機功率計算 13 3.5 輸送帶張力計算 14 3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 14 3.5.2 輸送帶下垂度校核 15 3.5.3 各特性點張力計算 16 3.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 18 3.6.1 改向滾筒合張力計算 18 3.6.2 傳動滾筒合張力計算 18 3.7 傳動滾筒最大扭矩計算 19 3.8 拉緊力計算 19 3.9繩芯輸送帶強度校核計算 19 4 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 20 4.1 電機的選用 20 4.2.1 傳動裝置的總傳動比 21 4.2.2 液力偶合器 22 4.2.3 聯(lián)軸器 23 5 帶式輸送機部件的選用 25 5.1 輸送帶 25 5.1.1 輸送帶的分類： 25 5.1.2 輸送帶的連接 25 5.2 傳動滾筒 26 5.2.1 傳動滾筒的作用及類型 26 5.2.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計 26 5.2.3 傳動滾筒結(jié)構(gòu) 27 5.2.4 傳動滾筒的直徑驗算 28 5.3 托輥 28 5.3.1 托輥的作用與類型 28 5.3.2 托輥的選型 30 5.3.3 托輥的校核 32 5.4 制動裝置 33 5.4.1 制動裝置的作用 33 5.4.2 制動裝置的種類 33 5.4.3 制動裝置的選型 34 5.5 改向裝置 34 5.6拉緊裝置 35 5.6.1 拉緊裝置的作用 35 5.6.2 拉緊裝置的選用 35 5.7 伸縮機構(gòu) 36 5.7.1 伸縮機構(gòu)的作用 36 5.7.2 伸縮機構(gòu)的選型 36 5.8 升降裝置 36 6其他部件的選用 38 6.1清掃裝置 38 6.2電氣及安全保護裝置 38 結(jié)論 39 致 謝 40 參考文獻 41 移動多功能帶式輸送機 緒論 1 1緒論 帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設(shè)備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進一步推廣。 選擇帶式輸送機這種通用機械的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設(shè)計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。 原始參數(shù)： 1）輸送物料：廢棄混凝土 2）物料特性：（1）塊度：0～300mm （2）散裝密度：1.5t/m3 （3）內(nèi)摩擦角：ρ=40° （4）物料溫度：<50℃ 3）工作環(huán)境：建筑工地 4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：（1）最長運距：10m （2）傾斜角：可調(diào)（4°--12°） （3）最大運量:350t/h 設(shè)計解決的問題： 熟悉帶式輸送機的各部分的功能與作用，對主要部件進行選型設(shè)計與計算，解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題，并大膽地進行創(chuàng)新設(shè)計。 1 多功能帶式輸送機 帶式輸送機部件概述 2帶式輸送機概述 2.1 帶式輸送機的應(yīng)用 帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸 3 移動多功能帶式輸送機 帶式輸送機分類 機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。 連續(xù)運輸機可分為： （1）具有撓性牽引物件的輸送機，如帶式輸送機，板式輸送機，刮板輸送機，斗式輸送機、自動扶梯及架空索道等； （2）不具有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送機、振動輸送機等； （3）管道輸送機(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。 其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的，帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，適應(yīng)于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。 2.2 帶式輸送機的分類 帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下： 2.3 帶式輸送機的發(fā)展狀況 目前帶式輸送機已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設(shè)施等。 目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。鋼繩芯帶式輸送機的適用范圍： （1）適用于環(huán)境溫度一般為°°C；在寒冷地區(qū)驅(qū)動站應(yīng)有采暖設(shè)施； 2 移動多功能帶式輸送機 帶式輸送機工作原理 （2）可做水平運輸，傾斜向上(16°)和向下()運輸，也可以轉(zhuǎn)彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達15km； （3）可露天鋪設(shè)，運輸線可設(shè)防護罩或設(shè)通廊； （4）輸送帶伸長率為普通帶的1/5左右；其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好；運輸距離大。 2.4 帶式輸送機的工作原理 帶式輸送機又稱膠帶運輸機，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu)。帶式輸送機組成及工作原理如圖2-1所示，它主要包括一下幾個部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、螺旋拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等。 圖2-1 帶式輸送機簡圖 1-頭部漏斗 2-機架 3-頭部清掃器 4-傳動滾筒 5-防跑偏安全裝置或調(diào)心托輥 6-輸送帶 7-承載托輥 8-緩沖托輥 9-倒料槽 10-改向滾筒 11-螺旋拉緊裝置 12-尾架 13-直段清掃器 14-回程托輥 15-中間架 16-電動機 17-液力偶合器 18-制動器 19-減速器 20-聯(lián)軸器 輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和機尾換向滾筒形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點裝到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流，在卸載點卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機頭滾 筒 移動多功能帶式輸送機 帶式輸送機結(jié)構(gòu)和布置形式 (在此，即是傳動滾筒)卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。 輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當輸送磨損性強的物料時，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。 提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮： （1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導致傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設(shè)計時不宜采用。 （2）增加圍包角對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。 （3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。 通過對上述傳動原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動中擬采用這種方法。 2.5 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和布置形式 2.5.1 帶式輸送機的結(jié)構(gòu) 帶式輸送機主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動裝置、傳動滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護裝置等。 輸送帶是帶式輸送機的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運行，物料根據(jù)需要可以在輸送機的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運行阻力小。帶式輸送機可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時，不同物料的最大運輸傾角是不同的，如下表2-1所示： 表2-1 不同物料的最大運角 物料種類 角度 物料種類 角度 煤塊 煤塊 篩分后的焦碳 0—350mm礦石 0—200mm油田頁巖 18° 20° 17° 16° 22° 篩分后的石灰石 干沙 未篩分的石塊 水泥 干松泥土 12° 15° 18° 20° 20° 由于帶式輸送機的結(jié)構(gòu)特點決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運輸能力大，且 移動多功能帶式輸送機 帶式輸送機的設(shè)計計算 工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機的1/3到1/5；由于物料同輸送機一起移動，同刮板輸送機比較，物料破碎率小；帶式輸送機的單機運距可以很長，與刮板輸送機比較，在同樣運輸能力及運距條件下，其所需設(shè)備臺數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護比較簡單。輸送機年工作時間一般取4500-5500小時。當二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲倉時，取上限為宜。 移動多功能帶式輸送機 帶式輸送機的設(shè)計計算 3 帶式輸送機的設(shè)計計算 3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 原始參數(shù)和工作條件 （1）輸送物料：散裝混凝土 （2）物料特性： 1）塊度：0～300mm 2）散裝密度：1.5t/ 3）內(nèi)摩擦角：ρ=40° 4）物料溫度：<50℃ （3）工作環(huán)境：建筑工地 （4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸： （1）最長運距：10m （2）輸送傾斜角：可調(diào)（4°--12°） （3）最大運量:350t/h 初步確定滾筒布置形式，如圖3-1所示： 圖3-1 傳動系統(tǒng)圖 10 3.2 計算步驟 3.2.1 帶寬的確定: 本設(shè)計采用平帶輸送,按給定的工作條件,取廢棄混凝土的內(nèi)摩擦角為40°. 廢棄混凝土的堆積密度按1500 kg/; 輸送機的工作傾角β=12°; 帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為 （3.2-1） 式中：——輸送量（t/h）； ——帶速（m/s）； ——物料堆積密度（）； 在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積, K----輸送機的傾斜系數(shù) 帶速選擇原則： (1)輸送量大、輸送帶較寬時，應(yīng)選擇較高的帶速。 (2)較長的水平輸送機，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。 (3)物料易滾動、粒度大、磨琢性強的，或容易揚塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。 (4)一般用于給了或輸送粉塵量大時，帶速可取0.8m/s~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。 (5)人工配料稱重時，帶速不應(yīng)大于1.25m/s。 (6)采用犁式卸料器時，帶速不宜超過2.0m/s。 (7)采用卸料車時，帶速一般不宜超過2.5m/s；當輸送細碎物料或小塊料時，允許帶速為3.15m/s。 (8)有計量秤時，帶速應(yīng)按自動計量秤的要求決定。 (9)輸送成品物件時，帶速一般小于1.25m/s。 6 帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機的線路傾角有關(guān).當輸送機向上運輸時，傾角大，帶速應(yīng)低；下運時，帶速更應(yīng)低；水平運輸時，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機卸料裝置類型，當采用犁式卸料車時，帶速不宜超過3.15m/s. 表3-1傾斜系數(shù)k選用表 傾角(°) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 k 1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 輸送機的工作傾角β=12°; 查DTⅡ帶式輸送機選用手冊（表3-1）(此后凡未注明均為該書)得k=0.93 按給定的工作條件,散裝混凝土的內(nèi)摩擦角為40°; 散裝混凝土的堆積密度為1500kg/; 考慮皮帶向上運輸及相關(guān)的工作條件,取帶速為1.5m/s; 將個參數(shù)值代入上式, 可得到為保證給定的運輸能力,帶上必須具有的的截面積 S 圖3-2平帶上物料堆積截面 輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按（2.2-2）式計算， （2.2-2） 式中——最大粒度，mm。 7 表3-2不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm 帶寬B 500 650 800 1000 1200 1400 粒度 篩分后 100 130 180 250 300 350 未篩分 150 200 300 400 500 600 可得帶寬B=2300+200=800mm 平帶有效面積b=0.8B=640mm 則由上圖3-2可計算得物料堆積截面 S===0.08590.0465 故輸送帶滿足要求。 經(jīng)如上計算,確定選用帶寬B=800mm,NN-150 4型尼龍帶芯輸送帶。 其技術(shù)規(guī)格為： 縱向拉伸強度600N/mm； 帶厚7.8mm; 輸送帶質(zhì)量9.31Kg/m. 3.3 圓周驅(qū)動力 3.3.1 計算公式 1）所有長度（包括L〈80m〉） 傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力為輸送機所有阻力之和，可用式（3.3-1）計算： （3.3-1） 式中——主要阻力，N； ——附加阻力，N； ——特種主要阻力，N； ——特種附加阻力，N； ——傾斜阻力，N。 五種阻力中，、是所有輸送機都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計者選擇。 2） 對機長大于80m的帶式輸送機，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡便的方式進行計算，不會出現(xiàn)嚴重錯誤。為此引入系數(shù)C作簡化計算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑? （3.3-2） 式中——與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，在機長大于80m時，可按式（2.3-3）計算，或從表查取 （3.3-3） 式中——附加長度，一般在70m到100m之間； ——系數(shù)，不小于1.02。 查〈〈DTⅡ（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊〉〉表3-5 既本說明書表3-4 表3-3系數(shù)C L 80 100 150 200 300 400 500 600 C 1.92 1.78 1.58 1.45 1.31 1.25 1.20 1.17 L 700 800 900 1000 1500 2000 2500 5000 C 1.14 1.12 1.10 1.09 1.06 1.05 1.04 1.03 3.3.2 主要阻力計算 輸送機的主要阻力是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬剑?.4-4）計算： （3.4-4） 式中——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。 ——輸送機長度（頭尾滾筒中心距），m； ——重力加速度； 初步選定托輥為DTⅡ6204/C4，查下表3-5， 物料密度/ 帶寬B/mm 500 650 800 1000 1200 1400 1.6 1200 1200 1200 1.6 1200 1100 1100 表3-4 上下托輥間距 上托輥間距＝1.2m，下托輥間距 ＝３m。 ——承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（3.4-5）計算 （3.4-5） 其中——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg； ——承載分支托輥間距，m； 托輥已經(jīng)選好，知 計算：==15.83 kg/m ——回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（3.3-6）計算： （3.3-6） 其中——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 ——回程分支托輥間距，m； 計算：==4.77 kg/m ——每米長度輸送物料質(zhì)量 =kg/m ——每米長度輸送帶質(zhì)量，kg/m，=9.31kg/m =0.02×10×9.8×[15.83+4.77+（2×9.31+64.815）×cos12°]=200.4N 運行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表3-5選取。取=0.02。 表3-5 阻力系數(shù)f 輸送機工況 工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦較小 0.02～0.023 工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般，帶速較高，物料內(nèi)摩擦較大 0.025～0.030 有制動的下傾斜輸送機 0.012～0.06 3.3.3 主要特種阻力計算 主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（3.3-7）計算： + （3.3-7） 按式（2.3-8）或式（3.3-9）計算： （1） 三個等長輥子的前傾上托輥時 （3.3-8） （2） 二輥式前傾下托輥時 （3.3-9） 本輸送機沒有主要特種阻力，即=0 3.3.4 附加特種阻力計算 附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式計算： （3.3-10） （3.3-11） （3.3-12） 式中——清掃器個數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器； A——一個清掃器和輸送帶接觸面積，，見表 ——清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/； ——清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.5~0.7； ——刮板系數(shù)，一般取為1500 N/m。 表3-6刮板與輸送帶接觸面積 帶寬B /mm 刮板與輸送帶接觸面積A/m 頭部清掃器 空段清掃器 500 0.005 0.008 650 0.007 0.01 800 0.008 0.012 1000 0.01 0.015 1200 0.012 0.018 1400 0.014 0.021 查表3-7得 A=0.008m，取=10N/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（3.3-11） 則=0.008×10×0.6=480 N 擬設(shè)計的總圖中有一個清掃器和一個空段清掃器（一個空段清掃器相當于1.5個清掃器） =0 由式（3.3-10） 則 =2.5×480=1200 N 3.3.5 傾斜阻力計算 傾斜阻力按下式計算： （3.3-13） 式中：因為是本輸送機運輸傾角為12°，所有H==2.079m =1320.6N 由式（2.4-2） =200.4+0+1200+1320.6 =2721N 3.4傳動功率計算 3.4.1 傳動軸功率（）計算 傳動滾筒軸功率（）按式（3.4-1）計算： （3.4-1） 3.4.2 電動機功率計算 電動機功率，按式（3.4-2）計算： （3.4-2） 式中——傳動效率，一般在0.85~0.95之間選??； 其中——聯(lián)軸器效率； 每個機械式聯(lián)軸器效率：=0.98 液力耦合器器：=0.96； ——減速器傳動效率，按每級齒輪傳動效率.為0.98計算； 二級減速機：=0.98×0.98=0.96 三級減速機：=0.98×0.98×0.98=0.94 ——電壓降系數(shù)，一般取0.90~0.95。 ——多電機功率不平衡系數(shù)，一般取，單驅(qū)動時，。 根據(jù)計算出的值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功率。 由式（3.5-1）==4082W 由式（2.5-2） =2 =9820W 選電動機型號為Y132S-4，N=5.5 KW，數(shù)量2臺。 3.5 輸送帶張力計算 輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機上午正常運行，輸送帶張力必須滿足以下兩個條件： （1）在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑； （2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。 3.5.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動力通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖3-3） 圖3-3作用于輸送帶的張力 如圖4所示，輸送帶在傳動滾簡松邊的最小張力應(yīng)滿足式(28)的要求。 傳動滾筒傳遞的最大圓周力。動載荷系數(shù)；對慣性小、起制動平穩(wěn)的輸送機可取較小值;否則，就應(yīng)取較大值。取1.2 ——傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表3-7 表3-7 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù) 工作條件 光面滾筒 膠面滾筒 清潔干燥 0.25～0.03 0.40 環(huán)境潮濕 0.10～0.15 0.25～0.35 潮濕粘污 0.05 0.20 取=1.2，由式 =1.2×2757=3266N 對常用C==1.92 該設(shè)計取=0.05；包角=480。 =1.923266=6271N 3.5.2 輸送帶下垂度校核 為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力，需按式（3.5-1）和（3.5-2）進行驗算。 承載分支 (3.5-1) 回程分支 （3.5-2） 式中——允許最大垂度，一般應(yīng)滿足h/n=0.005—0.02. ——承載上托輥間距（最小張力處）； ——回程下托輥間距（最小張力處）。 取=0.01 由式（2.5-2）得： =10896N =3422 N 3.5.3 各特性點張力計算 為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點張力等特性點張力，需逐點張力計算法，進行各特性點張力計算。 (1)運行阻力的計算 有分離點起，依次將特殊點設(shè)為1、2、3、…，一直到相遇點10點，如圖3-4所示。 計算運行阻力時，首先要確定輸送帶的種類和型號。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶,確定選用帶寬B=800mm,NN-150 4型尼龍帶芯輸送帶。 其技術(shù)規(guī)格為：縱向拉伸強度600N/mm；帶厚7.8mm;輸送帶質(zhì)量9.31Kg/m. 1)承載段運行阻力 由式（3.5-3）： （3.5-3） =[(64.815+9.31+15.83)×10×0.04×cos12°+(64.815+9.31)×sin12°]×9.8 =496N 2)回空段運行阻力 由式（3.5-4） （3.5-4） =[(9.31+4.77) ×8 ×0.035 ×cos12°+(9.31+4.77) ×8×sin12°] ×9.8 =268N =[(9.31+4.77) ×2 ×0.035 ×cos12°+(9.31+4.77) ×2×sin12°] ×9.8 =67N =[(9.31+4.77) ×1×0.035 ×cos12°+(9.31+4.77) ×1×sin12°] ×9.8 =34N =[(9.31+4.77) ×0.5×0.035 ×cos12°+(9.31+4.77)×0.5×sin12°]×9.8 =17N 3)最小張力點 有以上計算可知，4點為最小張力點 (2)輸送帶上各點張力的計算 1）由懸垂度條件確定5點的張力 承載段最小張力應(yīng)滿足 =10896N 2)由逐點計算法計算各點的張力 因為=10896N,根據(jù)表14-3選=1.05， 故有=10378N 10110N =9628N 9611N =9154N 9087N 11392N =11962N =11996N (3)用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系 滾筒為包膠滾筒，圍包角為480°。由表14-5選摩擦系數(shù)=0.35。并取摩擦力備用系數(shù)n=1.2。 由式（3.5-5）可算得允許的最大值為： （3.5-5） = =23719N> 故摩擦條件滿足。 3.6 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 3.6.1 改向滾筒合張力計算 根據(jù)計算出的各特性點張力,計算各滾筒合張力。 頭部180改向滾筒的合張力: ==11392+11962=23354N 尾部180改向滾筒的合張力: ==10896+10378=21274N 3.6.2 傳動滾筒合張力計算 根據(jù)各特性點的張力計算傳動滾筒的合張力: 動滾筒合張力: =11996+9087=21083N 3.7 傳動滾筒最大扭矩計算 單驅(qū)動時,傳動滾筒的最大扭矩按式（3.7.1）計算： （3.7.1） 式中D——傳動滾筒的直徑（mm）。 雙驅(qū)動時,傳動滾筒的最大扭矩按式（3.7.2）計算： （3.7.2） 初選傳動滾筒直徑為500mm,則傳動滾筒的最大扭矩為: =21.083KN =5.27KN/m 3.8 拉緊力計算 拉緊裝置拉緊力按式（3.8-1）計算 （3.8-1） 式中——拉緊滾筒趨入點張力（N）； ——拉緊滾筒奔離點張力（N）。 由式（3.8-1） =9611+9154=18765 N =18.765 KN 查〈〈煤礦機械設(shè)計手冊〉〉初步選定鋼繩絞筒式拉緊裝置。 3.9繩芯輸送帶強度校核計算 繩芯要求的縱向拉伸強度按式（3.9-1）計算； （3.9-1） 式中——靜安全系數(shù)，一般=710。運行條件好，傾角好，強度低取小值；反之，取大值。 19 移動多功能帶式輸送機 帶式輸送機的選用與設(shè)計 輸送帶的最大張力11996 N 選為7,由式（3.10-1） =105 N/mm 可選輸送帶為NN-150×4型尼龍帶芯輸送帶,即滿足要求. 27 移動多功能帶式輸送機 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 4 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 帶式輸送機的負載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負載，而且不可避免地要帶負荷起動和制動。電動機的起動特性與負載的起動要求不相適應(yīng)在帶式輸送機上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機起動時的電流要比額定運行時的電流大6～7倍，要保證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的起動要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動過程不超過3～5s。驅(qū)動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成。驅(qū)動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈式聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動滾筒。 減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二、三級為斜齒圓柱齒輪降速傳動，聯(lián)接電機和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力聯(lián)軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯(lián)軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯(lián)接。 傳動滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心軸承，傳動滾筒的機架與電機、減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機頭任一側(cè)。 4.1 電機的選用 電動機額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速不低500r/min，因為功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。若電機的轉(zhuǎn)速高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，價格也低。本設(shè)計皮帶機所采用的電動機的總功率為9.82kw，所以需選用功率為11kw的電機，擬采用Y132S－４型電動機，該型電機轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。 查《運輸機械設(shè)計選用手冊》，它的主要性能參數(shù)如下表： 表4-1 Y132S－４型電動機主要性能參數(shù) 電動機型號 額定功率kw 滿載 轉(zhuǎn)速r/min 電流A 效率％ 功率因數(shù) Y132S-４ 5.5 1440 11.6 85.5 0.84 起動電流/額定電流 起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 重量kg 7.0 2.2 2.2 67 4.2 減速器的選用 4.2.1 傳動裝置的總傳動比 已知輸送帶寬為800，查《運輸機械選用設(shè)計手冊》表2－77選取傳動滾筒的直徑D為500，則工作轉(zhuǎn)速為： ， 已知電機轉(zhuǎn)速為＝1440 r/min ， 則電機與滾筒之間的總傳動比為： 本次設(shè)計選用 YKSA192-25型減速器,傳動比為25，可傳遞10KW功率。第一級為螺旋齒輪，第二級、第三級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動，其展開簡圖如下： 圖4-1 YKSA192-25型減速器展開簡圖 電動機和I軸之間，IV軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是1。 4.2.2 液力偶合器 液力傳動與液壓傳動一樣，都是以液體作為傳遞能量的介質(zhì)，同屬液體傳動的范疇，它安裝在輸送機的驅(qū)動電機與減速器之間，電動機帶動泵輪轉(zhuǎn)動，泵輪內(nèi)的工作液體隨之旋轉(zhuǎn)，這時液體繞泵輪軸線一邊作旋轉(zhuǎn)運動，一邊因液體受到離心力而沿徑向葉片之間的通道向外流動，到外緣之后即進入渦輪中，泵輪的機械能轉(zhuǎn)換成液體的動能，液體進去渦輪后，推動渦輪旋轉(zhuǎn)，液體被減速降壓，液體的動能轉(zhuǎn)換成渦輪的機械能而輸出作功．它是依靠液體環(huán)流運動傳遞能量的，而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦流轉(zhuǎn)速，即而者之間存在轉(zhuǎn)速差． 液力傳動裝置除煤礦機械使用外，還廣泛用于各種軍用車輛，建筑機械，工程機械，起重機械，載重汽車．小轎車和艦艇上，它所以獲得如此廣泛的應(yīng)用，原因是它具有以下多種優(yōu)點： １） 能提高設(shè)備的使用壽命 ２） 由于液力轉(zhuǎn)動的介質(zhì)是液體，輸入軸與輸出軸之間用非剛性連接，故能將外載荷突然驟增或驟減造成的沖擊和振動消除或部分消除，轉(zhuǎn)化為連續(xù)連續(xù)漸變載荷，從而延長機器的使用壽命．這對處于惡劣條件下工作的煤礦機械具有這樣意義． ３） 有良好的啟動性能由于泵輪扭矩與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，故電動機啟動時其負載很小，起動較快，沖擊電流延續(xù)時間短，減少電機發(fā)熱． 22 多功能帶式輸送機 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 ４） 良好的限矩保護性能 ５） 使多電機驅(qū)動的設(shè)備各臺電機負荷分配趨于均勻 本次設(shè)計選用的YOX-280，輸入轉(zhuǎn)速為1440r／min，效率達0.96，起動系數(shù)為1.3～1.7。 4.2.3 聯(lián)軸器 本次驅(qū)動裝置的設(shè)計中，較多的采用聯(lián)軸器，這里對其做簡單介紹： 聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機器運轉(zhuǎn)時兩軸不能分離；只有在機器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。 根據(jù)對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個類別。 本設(shè)計采用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，這類聯(lián)軸器因裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲存的能量愈多，則聯(lián)軸器的緩沖能力愈強；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時零件間的摩擦功愈大，則聯(lián)軸器的減振能力愈好。主要有以下幾類： 1）彈性套柱銷聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似，只是套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。因為通過蛹狀的彈性套傳遞轉(zhuǎn)矩，故可緩沖減振。這種聯(lián)軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。他適用于聯(lián)接載荷平穩(wěn)、需正反轉(zhuǎn)或起動頻繁的傳遞中小轉(zhuǎn)矩的軸。 2）彈性柱銷聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器與彈性套柱銷聯(lián)軸器很相似，但傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動頻繁的場合。 3）梅花形彈性聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器的半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。裝配聯(lián)軸器時將梅花形彈性件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯插進所形成的齒側(cè)空間，以便在聯(lián)軸器工作時起到緩沖減振的作用。本設(shè)計擬采用此離合器. 梅花形彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)圖如下： 4-2 梅花形彈性聯(lián)軸器 24 移動多功能帶式輸送機 帶式輸送機部件的選用 5 帶式輸送機部件的選用 5.1 輸送帶 輸送帶在帶式輸送機中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。 覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機架相碰時，保護帶芯不受機械損傷。 5.1.1 輸送帶的分類： 按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉，尼龍和維綸等。 整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會發(fā)生層間剝裂，但伸長率較高，在使用過程中，需要較大的拉緊行程。 鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強度高，抗彎曲性能好；伸長率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。 5.1.2 輸送帶的連接 為了方便制造和搬運，輸送帶的長度一般制成100—200米，因此使用時必須根據(jù)需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。 (1)機械接頭 機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷，接頭強度效率低，只有25%—60%，使用壽命短，并且接頭通過滾筒表面時，對滾筒表面有損害，常用于短距或移動式帶式輸送機上。織物層芯輸送帶常采用的機械接頭形式有膠接活頁式，鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式，但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機械接頭方式。 (2)硫化（塑化）接頭 硫化（塑化）接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大， 使用壽命長，對滾筒表面不產(chǎn)生損害，接頭效率高達60%—95%的優(yōu)點，但存在接頭工藝復雜的缺點。 對于分層織物層芯輸送帶在硫化前，將其端部按帆布層數(shù)切成階梯狀，如下圖5-1所示： 圖5-1 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭 然后將兩個端頭相互很好的粘合，用專用的硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為原來強度的(i-1)/i3100%。其中i為帆布層數(shù)。 本設(shè)計中采用尼龍帶芯輸送帶,連接方式采用硫化接頭. 5.2 傳動滾筒 5.2.1 傳動滾筒的作用及類型 傳動滾筒是傳動動力的主要部件。輸送機的傳動滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，新設(shè)計產(chǎn)品全部采用滾動軸承。傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點是表面磨擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。 5.2.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計 傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。 ① 輕型：軸承孔徑80100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。 ② 中型：軸承孔徑120180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。 ③ 重型：軸承孔徑200220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。 考慮到本設(shè)計的實際情況和輸送機的工作環(huán)境：用于工地，環(huán)境濕度小,輸送距離短,功率消較小，較鑄膠膠面便宜且輕，所以我們選擇光面滾筒。 5.2.3 傳動滾筒結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-2所示： 傳動滾筒長度的確定. 查《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》表10-4得： 其主要性能參數(shù)如表5-1所示： 表5-1傳動滾筒參數(shù)表 mm 許用扭矩 許用合力 800 4.1 40 500 軸承型號 軸承座型號 轉(zhuǎn)動慣量 重量 3520 ⅡZ1210 7.8 432 再查表《新型帶式輸送機設(shè)計手冊》10-6可得出滾筒長度為950。 或者由經(jīng)驗公式： 已知帶寬B＝800，傳動滾筒直徑為500，滾筒長度比膠帶寬略大，一般取 （100～200） 取800＋150＝950 與查表結(jié)果一致 5.2.4 傳動滾筒的直徑驗算 大量實驗表明，傳動滾筒的摩擦系數(shù)與膠帶和滾筒之間的單位壓力有較大關(guān)系，在單位壓力較大的區(qū)域摩擦系數(shù)隨壓力的增大而減小，