普通帶式輸送機的選擇計算

1、.第四節(jié) 普通帶式輸送機的選擇計算 帶式輸送機的選型設(shè)計有兩種，一種是成套設(shè)備的選用，這只需要驗算設(shè)備用于具體條件下的可能性，另一種是通用設(shè)備的選用，需要通過計算選擇各組成部件，最后組合成適用于具體條件下的帶式輸送機。本節(jié)主要介紹成套設(shè)備選型計算的方法。設(shè)計選型分為兩步：初步設(shè)計和施工設(shè)計。在此，我們僅介紹初步設(shè)計。 初步選型設(shè)計帶式輸送機，一般應(yīng)給出下列原始資料： (1)輸送長度L，m； (2)輸送機安裝傾角，(°)； (3)設(shè)計運輸生產(chǎn)率Q，th； (4)物料的散集密度，tm。，詳見表24； (5)物料在輸送帶上的堆積角，(°)，詳見表2-4； (6)物料的塊度a，mm

2、。 計算的主要內(nèi)容有： (1)運輸能力與輸送帶寬度計算； (2)運行阻力與輸送帶張力的計算； (3)輸送帶懸垂度與強度的驗算； (4)牽引力的計算及電動機功率的確定。 一、輸送帶的運輸能力與帶寬、速度的計算與選擇 取V表示輸送帶運行速度(ms)，q表示單位長度輸送帶內(nèi)物料的質(zhì)量(kgm)，則帶式輸送機輸送能力為 th (29) 因為在選型計算中輸送帶的速度是選定的，而單位長度的物料量q值決定于輸送帶上被運物料的斷面積A及其密度，對于連續(xù)物料的帶式輸送機，其單位長度的質(zhì)量為 kgm (210) 將式(210)代人式(29)則得 th (211)物料斷面積F是內(nèi)梯形斷面積F1和圓弧面積F2(如圖2

3、-45)之和。在輸送帶寬度B上，物料的總寬度為0.8 B。中間托輥長為0.4 B。物料在帶面上的堆積角為 ，并堆成一個圓弧面，其半徑為r，中心角為2。則梯形面積為弓形面積為 圖2-45槽形輸送帶上物料斷面總面積為(212)式中物料的堆積角，rad。各種物料的堆積角見表24。表24 各種物料散集密度及物料的堆積角將式(212)代人式(211)，令，化簡后得帶式輸送機的輸送能力(213)貨載斷面系數(shù)。與貨載的堆積角有關(guān)，可從表25查的；C輸送機傾角系數(shù)，即考慮傾斜運輸時運輸能力減小而設(shè)的系數(shù)，其值見表26。表25 物料斷面系數(shù)表表26輸送機傾角系數(shù)表 如給定使用地點的設(shè)計運輸生產(chǎn)率為Q(th)，則

4、可滿足運輸生產(chǎn)率要求的最小輸送帶寬度(214) 按式(214)求得的為滿足一定的運輸生產(chǎn)率Q所需的帶寬，還必須按物料的寬度進行校核。 對于未過篩的松散物料(如原煤)(215)對于經(jīng)過篩分后的松散物料(216)式中 amax物料最大塊度的橫向尺寸，mm； ap物料平均塊度的橫向尺寸，mm。 不同寬度的輸送帶運送物料的最大塊度建議按表27來選用。最后根據(jù)國家標準取與需要相近的輸送帶寬度，如果不能滿足塊度要求，則可把帶寬提高一級，但不能單從塊度考慮把帶寬提高兩級或兩級以上，否則造成浪費。表27 各種帶寬允許的最大物料塊度表 在已知運輸能力和輸送帶寬度的情況下，也可利用公式(214)確定輸送帶的合理運

5、行速度。 二、運行阻力的計算 (一)直線段運行阻力圖246為帶式輸送機的運行阻力計算示意圖。圖中34段為運送物料段，輸送帶在這一段托輥上所遇到的阻力，為承載段運行阻力用表示；12段為回空段，輸送帶在這一段的阻力為空運行阻力，用表示。一般情況下，承載段和回空段運行阻力可分別表示為 圖246帶式輸送機運行阻力計算示意圖(217)(218)式中 輸送機的傾角，當輸送帶在該段的運行方向是傾斜向上時sin取正號，而傾斜向下時sin取負號； L輸送機長度，m；、分別為槽形、平行托輥阻力系數(shù)，見表28；q輸送帶每米長度上的物料質(zhì)量，kgm，可由式(29)求得；表211 托輥阻力系數(shù)表 承載段、回空段托輥轉(zhuǎn)動

6、部分質(zhì)量(kgm)；(219)(220)式中、分別為承載段、回空段托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg,見表28；上托輥間距，一般取11.5m；下托輥間距，一般取23m；膠帶每米長度自身質(zhì)量，kg/m，織物層芯輸送帶每米長度質(zhì)量可按下式計算；(221)式中1.1膠帶的平均密度，t/m3；膠帶寬度，；膠帶的帆布層數(shù)；一層帆布的厚度，對于帶強560N/（.層）的帆布膠帶，平均取1.25；對于帶強960N/（.層）的帆布膠帶，平均取2；膠帶上保護層厚度3；膠帶下保護層厚度1；表28 托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量表 將上述條件代入得： Wzh=9.8x(0.4+17.6+14)x50x0.05x0.95+9.8(0.4+17.

7、6)x50x0.3=3390.8N Wk=9.8x(17.6+5)x50x0.04x0.95-9.8x17.6x50x0.3=-2166.4N (二)曲線段運行阻力 繞過改向滾筒的輸送帶阻力為 (222)繞過主動滾筒的輸送帶阻力為(223)式中 繞出改向滾筒的輸送帶張力，N；繞人改向滾筒的輸送帶張力，N； 三、輸送帶張力的計算 輸送帶張力的計算方法有兩種。一種是根據(jù)輸送帶的摩擦傳動條件，利用“逐點計算法”首先求出輸送帶上各特殊點的張力值，然后驗算輸送帶在兩組托輥間的懸垂度不超過允許值；另一種是首先按照輸送帶在兩組托輥間允許的懸垂度條件，給定帶式輸送機承載段最小張力點的張力值，然后按“逐點計算法

8、”計算出其他各點的張力，最后驗算輸送帶在主動滾筒上摩擦傳動不打滑的條件，即使之滿足的條件。對于上山運輸帶式輸送機，當牽引力時，往往采用第二種方法。 下面以第一種計算方法介紹輸送帶張力的計算。 (1)以主動滾筒的分離點為1點依次定2、3、4點，根據(jù)“逐點計算法”，列出各點的關(guān)系(見圖246)(224)式中 輸送帶繞經(jīng)導向滾筒所遇到的阻力， (O.050.07)· (2)按摩擦傳動條件并考慮摩擦力備用問題找出與之間的關(guān)系。因為所以(225)式中 摩擦力備用系數(shù)，一般取1.151.2；輸送帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，可按表29選取，對于井下，如果驅(qū)動滾筒采用鑄膠，一般取0.3。(3)聯(lián)立公式(

9、224)與(225)，即可求出與的值，同時可算出其他各點的張力值。表2-9 摩擦系數(shù)與值 四、輸送帶懸垂度與強度驗算 (一)懸垂度驗算 為使帶式輸送機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輸送帶兩組托輥間懸垂度不應(yīng)過大。輸送帶的垂度與其張力有關(guān)，張力越大，垂度越小，張力越小，垂度越大，輸送帶張力與懸垂度的關(guān)系如圖247所示。在兩托輥間的中點把重段輸送帶截開，取左側(cè)為分離體，并取，則對于承載段輸送帶(226)式中 輸送帶最大允許下垂度，計算時可取 O.025； 承載段輸送帶最小張力，N； 承載段兩組托輥間距，m； 將 O.025代人式(226)，可得承載段輸送帶允許的最小張力為 圖247張力與懸垂度的計算示意圖 (227

10、)同理，可得回空段輸送帶允許的最小張力為在一般情況下，回空段輸送帶的最小張力比較容易滿足垂度要求，故通常只驗算承載段的懸垂度。 若按“逐點計算法”求得的輸送帶承載段最小張力不能滿足公式(227)的要求時，則必須加大承載段最小張力點的張力，使其滿足懸垂度條件的要求，然后再重新用“逐點計算法”計算其他各點張力。 (二)輸送帶強度的驗算根據(jù)上面計算出的最大張力點的最大張力進行輸送帶強度的驗算。原則是: 1普通帆布層輸送帶強度的驗算 普通帆布層輸送帶可允許承受的最大張力為 (228)式中 輸送帶允許承受的最大張力，N； 輸送帶寬度，mm； 織物層輸送帶拉斷強度，Nmm； 帆布層數(shù)； 輸送帶的安全系數(shù)，

11、見表210。表2-10 棉帆布芯橡膠帶安全系數(shù)2鋼絲繩芯輸送帶的強度驗算鋼絲繩芯輸送帶所允許承受的最大張力為 (229) 式中 鋼絲繩芯輸送帶縱向拉伸強度，Nmm，見表27； 鋼絲繩芯輸送帶安全系數(shù)，要求不小于7，重大載荷時一般可取1012。 結(jié)論：按公式(228)或(229)計算出的數(shù)值大于或等于按逐點計算法求出的最大張力點的最大張力值，即，則輸送帶強度就算滿足要求。 五、牽引力與功率計算(一)驅(qū)動滾筒牽引力如圖246所示的輸送機主軸牽引力為 (230)(二)電動機功率為 (231)式中 輸送帶運行速度，ms； 減速器的機械效率，=0.8O.85。應(yīng)該指出，當傾角稍大(一般>6°)時，上山(下運)帶式輸送機將以發(fā)電機方式運轉(zhuǎn)，此時0，所以應(yīng)按下式計算電機發(fā)電時的反饋