帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、第三章帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件資料(1)物料的名稱和輸送能力：(2)物料的性質(zhì)：1 )粒度大小，最大粒度和粗度組成情況；2 )堆積密度；3 )動(dòng)堆積角、靜堆積角，溫度、濕度、粒度和磨損性 等。(3 )工作環(huán)境、干燥、潮濕、灰塵多少等；(4)卸料方式和卸料裝置形式；(5)給料點(diǎn)數(shù)目和位置；(6 )輸送機(jī)布置形式和尺寸，即輸送機(jī)系統(tǒng)(單機(jī)或多機(jī)) 綜合布置形式、地形條件和供電情況。輸送距離、上運(yùn) 或下運(yùn)、提升圖度、最大傾角等；(7 )裝置布置形式，是否需要設(shè)置制動(dòng)器。原始參數(shù)和工作條件如下：1 )輸送物料：煤2）物料特性：

2、1）塊度：0300mm2）散裝密度:0.90t/ m33 ）在輸送帶上堆積角：p =20 °4）物料溫度：50 C3）工作環(huán)境：井下4 ）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：（1 ）運(yùn)距：300m（2 ）傾斜角：B =0 °（3 ）最大運(yùn)量：350t/h初步確定輸送機(jī)布置形式，如圖3-1所示：一：xx圖3-1傳劫系統(tǒng)圖3.2計(jì)算步驟3.2.1 帶寬的確定：原煤的堆積密度按900 kg/ m按給定的工作條件，取原煤的堆積角為20 °。3 o輸送機(jī)的工作傾角B =0 °。帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為Q 3.6s（ 3.2-1 ）式中：Q輸送量（t/h）；v帶速（m/s

3、）；-物料堆積密度（kg/m3）;s在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積，m2K-輸送機(jī)的傾斜系數(shù)帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路 傾角有。當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶 速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送 機(jī)卸料裝置類型，當(dāng)采用犁式卸料車時(shí)，帶速不宜超過(guò)3.15m/s。表3-1傾斜系數(shù)k選用表傾角（°2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81輸送機(jī)的工作傾角=0 °查DT H帶式輸送機(jī)選用手冊(cè)（表3-1 ） k可取1.00按給頂?shù)墓ぷ鳁l件，取原

4、煤的堆積角為20 ° ;原煤的堆積密度為 900kg/ m3；考慮山上的工作條件取帶速為1.6m/s ；將參數(shù)值代入上式，即可得知截面積S:QS 3.6-3503.6 900 1.6 10.0675m/圖3-2槽形托輻的帶上物料堆積截面表3-2槽形托軸物料斷面面積A帶寬 B=500mm市寬帶寬帶寬槽B=650m mnB=800mrnB=1000 mim角動(dòng)堆積動(dòng)堆積動(dòng)堆積動(dòng)堆積動(dòng)堆積動(dòng)堆積動(dòng)堆積動(dòng)堆積（入）角 p角 p角P角P角P角P角P角P20 °30 °20 030 °20 °30 020 °30 °30。0.0220.

5、0260.0400.0480.0630.0760.1040.1242664830035 °0.0230.0270.0430.0500.0670.0790.1110.1296837880040 °0.0240.0280.0450.0520.0710.0820.1160.1347733020045 °0.0250.0290.0460.0530.0730.0840.1200表3-2,輸送機(jī)的承載托輻槽角35。，物料的堆積角為20 °時(shí)，帶寬為800 mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為 0.0678 m2，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫

6、斷面積，因此選用 寬度 為800mm的輸送帶能滿足要求。經(jīng)過(guò)計(jì)算，故確定帶寬B=800mm,680s型煤礦用阻燃輸送帶。680S型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度750N/mm ；帶厚8.5mm ；輸送帶質(zhì)量9.2Kg/m。3.2.2輸送帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機(jī),需要按(3.2-2 )式核算，再查表2-3B2200原煤的堆積密度按900 kg/ m3。輸送機(jī)的工作傾角B =0 °。帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為Q 3.6s(3.2-1)式中：Q輸送量(t/h)；v帶速(m/s)；物料堆積密度(kg/rrP);s 在運(yùn)行的輸送帶上物料的最大堆積面積，m2K-輸送

7、機(jī)的傾斜系數(shù)帶速選擇原則：(1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。(2)較長(zhǎng)的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送 距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。(3)物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以環(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(shí)，帶速可取0.8m/s1m/s ；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。(5)人工配料稱重時(shí)，帶速不應(yīng)大于1.25m/s。(6)采用犁式卸料器時(shí)，帶速不宜超過(guò)2.0m/s。(7)采用卸料車時(shí),帶速一般不宜超過(guò) 2.5m/s ;當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)，允許帶速為3.15m/s。（8）有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的

8、要求決定（9）輸送成品物件時(shí)，帶速一般小于1.25m/s。帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān) 當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn) 輸時(shí)，可選擇高帶速帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類型，當(dāng)采用 犁式卸料車時(shí)'帶速不宜超過(guò)3.15m/s。表3-1傾斜系數(shù)k選用表傾角（“2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81輸送機(jī)的工作傾角=0 °查DT H帶式輸送機(jī)選用手冊(cè)（表3-1 ）（此后凡未注明均為該書）得k=1按給頂?shù)墓ぷ鳁l件，取原煤的堆積角為20 

9、6;原煤的堆積密度為900kg/ m3;考慮山上的工作條件取帶速為1.6m/s;將個(gè)參數(shù)值代入上式，可得到為保證給頂?shù)倪\(yùn)輸能力，帶上必須具有的的截面積S ：s3.6 °3.6 900 1.6 10.0675 m圖3-2槽形托輯的帶上物料堆積截面表3-2槽形托輯物料斷面面積 A帶寬 B=500mm帶寬帶寬Hf-市寬槽角入B=650mmB=800mmB=1000mm動(dòng)堆積角P20。動(dòng)堆積角 P30 °動(dòng)堆積角P20 °動(dòng)堆積角P30 °動(dòng)堆積角P20 °動(dòng)堆積角P30 °動(dòng)堆積角P20 °動(dòng)堆積角P30 °30

10、76;0.0220.0260.0400.0480.0630.0760.1040.1242664830035 °0.0230.0270.0430.0500.0670.0790.1110.1296837880040。0.0240.0280.0450.0520.0710.0820.1160.1347733020045。0.0250.0290.0460.0530.0730.0840.1200表3-2,輸送機(jī)的承載托輯槽角35。物料的堆積角為20 °時(shí)，帶寬為800mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.0678 m2，此值大于計(jì)算所需要的堆積橫斷面積，據(jù)

11、此選用寬度為800mm的輸 送帶能滿足要求。經(jīng)過(guò)計(jì)算，確定選用帶寬B=800mm,680s型煤礦用阻燃輸送帶。680S型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強(qiáng)度750N/mm ；帶厚8.5mm;輸送帶質(zhì)量9.2Kg/m.322輸送帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機(jī)，需要按（3.2-2 ）式核算，再查表2-3B2 200( 2.2-2)式中最大粒度 mm。表2-3不同帶寬推薦的輸送物料的最大粒度mm帶寬B500650800100012001400粒度篩分后100130180250300350未篩分150200300400500600計(jì)算：B 800 2 300 200 800故，輸送帶寬滿足輸

12、送要求。3.3圓周驅(qū)動(dòng)力3.3.1 計(jì)算公式1 ）所有長(zhǎng)度（包括L <80m >） 傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力0為輸送機(jī)所有阻力之和，可用式(331 )計(jì)算:FU FH F N FS1 FS2 FSt(3.3-1 )式中Fh主要阻力，N ;Fn附加阻力，N ;Fsi特種主要阻力，N ；FS2-特種附加阻力，N ；Fst傾斜阻力5 N。五種阻力中，F(xiàn)h、Fn是所有輸送機(jī)都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸 送機(jī)側(cè)型及附件裝置情況定。2) L80m對(duì)機(jī)長(zhǎng)大于80m的帶式輸送機(jī),附加阻力Fn明顯的小于主要阻力，為此引入系數(shù)C作簡(jiǎn)化計(jì)算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑篎u CFh Fsi Fs2 Fst(3

13、32)式,中C與輸送機(jī)長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù),在機(jī)長(zhǎng)大于80m時(shí)，可按式(2.3-3 )計(jì)算C( 3.3-3)L式中Lo附加長(zhǎng)度, 一般在70m至(J 100m之間；C 系數(shù)，不小于1.02。(3查DTn ( A)型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-4表3-4系數(shù)CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03332主要阻力計(jì)算輸送機(jī)的主要阻力Fh是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輯旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬?2

14、44 )計(jì)算：(3.4 4 )Fh fLgqRo qm (2qBqo) cos 式中f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??；L-輸送機(jī)長(zhǎng)度(頭尾滾筒中心距)，m ；g重力加速度；初步選定托輯為DTII 6204/C4 ,查表得，上托輯間距a0 = 1.2m ,下托輻間距au =3 m，上托輻槽角35 ° ,下托輯槽角0°。qRo承載分支托輻組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量,kg/m ,用式(3.4-5 )計(jì)算qpoGl(3.4-5 )a。其中G-承載分支每組托輯旋轉(zhuǎn)部分重量，kg ；ao承載分支托輯間距，m ；托輯參數(shù),知Gi 24.3kgkg/m ,用式計(jì)算

15、：qR°G學(xué)=20.25 kg/m a。 1.2q-回程分支托輻組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量,(336 )計(jì)算:Qru 3u其中G2回程分支每組托輯旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量;au回程分支托輯間距，m ;g2 15.8 kg計(jì)算：qRu魚二空=5.267 kg/m3u 3qc每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量Imqc3503.6 1.660.734kg/mqB每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量，kg/m，qB=9.2kg/mFh fLgqRo qru (2qs qo) cos =0.045 X300 X9.8 X20.25+5.267+(2 X9.2+60.734 ) Xcos35 °=11379Nf運(yùn)行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)

16、表3-5選取。取f =0.045表3-5阻力系數(shù)f輸送機(jī)工況f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，帶速較局，物料內(nèi)摩擦較大0.025 0.030工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設(shè)備質(zhì)量較差，托輯成槽角大于35 °0.035 0.0453.3.3主要特種阻力計(jì)算主要特種阻力Fsi包括托輯前傾的摩擦阻力F和被輸送物料與導(dǎo)料槽攔板間的摩擦阻力F。兩部分，按式(3.3-7 )計(jì)算:FsiF + Fgi(3.3-7 )F按式(238 )或式(3.3-9 )計(jì)算：(1)三個(gè)等長(zhǎng)輯子的前傾上托輯時(shí)F C oL (qBqo)gcos sin( 3

17、.3-8 )(2)二輯式前傾下托輯時(shí)F oLqBgcos cos sin(3.3-9 )本輸送機(jī)沒(méi)有主要特種阻力F®，即Fs.=03.3.4 附加特種阻力計(jì)算附加特種阻力FS2包括輸送帶清掃器摩擦阻力Fr和卸料器摩擦阻力Fa等部分，按下式計(jì)算：Fs2 03 Fr Fa(3.3/0 )FrAP3(3.3-11)FaBk2(3.3-12)式中n3清掃器個(gè)數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器；A-一個(gè)清掃器和輸送帶接觸面積，nV ；P 清掃器和輸送帶間的壓力，N/ m2，一般取為3 IO,10 104N/m2 ；3清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.5-0.7 ；k2刮板系數(shù), 一般取為15

18、00 N/m。表3-6導(dǎo)料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積帶寬B導(dǎo)料欄板內(nèi)寬刮板與輸送帶接觸面積 A/m/mmb/m頭部清掃器空段清掃器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表3-7得A=0.008m 2，取p=10 w4N/m 2，取3=0.6，將數(shù) 據(jù)帶入式(3.3-11 )則 Fr=0.008 X10 104X0.6=480 N擬設(shè)計(jì)中有兩個(gè)清掃器和一個(gè)空段清掃器(一個(gè)空段清掃器相當(dāng)于1.5個(gè)清掃器)Fa=0

19、由式(3.3-10 )貝【JFs2=3.5 X480=1680 N3.3.5 傾斜阻力計(jì)算傾斜阻力按下式計(jì)算：F.Fstqog H( 3.3-13 )式中：因?yàn)槭潜据斔蜋C(jī)水平運(yùn)輸，所有 H=0Fstqog H =0由式(2.4-2 ) FuCFh Fsi Fs2 Fst=14425N3.4 傳動(dòng)功率計(jì)算341傳動(dòng)軸功率（Pa）計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸功率（Pa ）按式（3.4-1 ）計(jì)算：B 匚（3.4-1 ）1000342電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率Pm，按式（3.4-2 ）計(jì)算：Pm耳（3.4-2 ）式中一一傳動(dòng)效率，一般在0.850.95之間選取；1聯(lián)軸器效率；每個(gè)機(jī)械式聯(lián)軸器效率：=0.98液力耦合

20、器器：-696 ；2減速器傳動(dòng)效率，按每級(jí)齒輪傳動(dòng)效率為0.98計(jì)算；二級(jí)減速機(jī)：2=0.98 X0.98=0.96三級(jí)減速機(jī)：2=0.98 X0.98 X0.98=0.94電壓降系數(shù)，一般取0.900.95。多電機(jī)功率不平衡系數(shù)，一般取。90Ao.95，單驅(qū)動(dòng)時(shí)，"1。根據(jù)計(jì)算出的Pm值，查電動(dòng)機(jī)型譜，按最大原則選定電動(dòng)機(jī)功率O由式（3.5-1 ） Pa =忤* =23080W1000由式（2.5-2 ）230800.98 (0.98 0.98 0.98) 0.95 0.95=55614W則電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YB200L-4 5 N=30 KW，數(shù)量2臺(tái)。3.5 輸送帶張力計(jì)算輸送帶張力

21、在整個(gè)長(zhǎng)度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī) 上午正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿足以下條件：(1 )在任何負(fù)載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳 動(dòng)滾筒上的圓周力是通過(guò)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，使輸送帶在兩組托輯間 的垂度小于規(guī)定值。3.5.1 輸送帶不打滑條件校核圓周驅(qū)動(dòng)力&通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上(見(jiàn)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(dòng)滾簡(jiǎn)松邊的最小張力應(yīng)滿足式(28)的要 求。sLmi n CFmax傳動(dòng)滾筒傳遞的最大圓周力FmaxKa動(dòng)載荷系數(shù)Ka 1 .2 N 1 .7 ； 對(duì)慣性小、起

22、制動(dòng)平穩(wěn)的輸送機(jī)可取較小值；否則，就應(yīng)取較大值取 Ka 1.5傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見(jiàn)表 3-7表3-7傳動(dòng)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 0.030.40環(huán)境潮濕0.10 0.150.25 0.35潮濕粘污0.050.20由式 Fumax= 1.5X14425=21638N對(duì)常用 C=AA=1.97e1該設(shè)計(jì)取=0.05 ;=470。Simin CFmax =1.9721638=42626N3.5.2 輸送帶下垂度校核為了限制輸送帶在兩組托根間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的最小張力Fmin，需按式(2.5-1 )和(2.5-2 )進(jìn)行驗(yàn)算。承載分

23、支F承min側(cè)(3.5-1)8八a adm(3.5-2)回程分支F回min年h式中一一一允許最大垂度，一般 0.01 ；a admao承載上托輯間距(最小張力處)；au回程下托管間距(最小張力處)h取一 =0.01由式(252 )得： a adm1.2 (9.260.734) 9.8f 承 min =10280 N8 0.01F 0 min 3381 N8 0.013.5.3各特性點(diǎn)張力計(jì)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(diǎn)張力等特性點(diǎn)張力，需逐點(diǎn)張力計(jì)算法，進(jìn)行各特性點(diǎn)張力計(jì)算。以下是張力分布點(diǎn)圖:300000(1)運(yùn)行阻力的計(jì)算有分離點(diǎn)起，依次將特殊點(diǎn)設(shè)為

24、1、2、3、，一直到相遇點(diǎn)10點(diǎn)，如圖3-4所示。計(jì)算運(yùn)行阻力時(shí)，首先要確定輸送帶的種類和型號(hào)。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶，680S型煤礦用阻燃輸送帶，縱向拉伸強(qiáng)度 750N/mm ；帶厚 8.5mm;輸送帶質(zhì)量 9.2Kg/m.1)承載段運(yùn)行阻力(3.5-3)(3.5-4)由式(3.5-3 )：Fz q q。qtz)L z cos (qq°)Lsin ) g=(60,67 9.2 20,25) 300 0.04 cosO。9.8 =10598N2)回空段運(yùn)行阻力由式(3.5-4 )Fk q° qtk)L “os (qkq)Lsin ) gF% (9.2 5.27) 295

25、 0.035 cosO 9.8=1464NF 叫 2 (9.2 5.27) 4 0.035 cosO9.8=20NFAio (9.2 5.27) 2 0.035 cosO 9.8=10NF 孔4 (9.2 5.27) 1 0.035 cosO。 9.8=5N3)最小張力點(diǎn)有以上計(jì)算可知，4點(diǎn)為最小張力點(diǎn)(2)輸送帶上各點(diǎn)張力的計(jì)算1 )由懸垂度條件確定5點(diǎn)的張力承載段最小張力應(yīng)滿足F承min4嚴(yán)皿邙=1 0280N8 0.012）由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力因?yàn)镾7=10280N,根據(jù)表14-3選CF=1.05 ,故有S6魚=9790NCfS5 S6 fa6 8326NS4 冬=7929NCfS3 S4 fa4 7924NS2 魚=7546NCfSi S2 fa2 7526N58 SFz 20878N59 SsCf=21921NSy = S10S9 F 9aio21 931 N（3）用摩擦條件來(lái)驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系滾筒為包膠滾筒，圍包膠為470 °。表14-5選摩擦系數(shù) 并=0.35。取摩擦力備用系數(shù)n=1.2。由式（3.5-