食品機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計

1、食品機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計 2008年11月目 錄1 緒論11.1設(shè)計的目的和意義11.2國內(nèi)外的發(fā)展趨勢12 固定式帶式輸送機(jī)22.1帶式輸送機(jī)原理22.2帶式輸送機(jī)及其基本組成22.3帶式輸送機(jī)的類型22.4帶式輸送機(jī)的驅(qū)動選型3 輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計計算33.1輸送機(jī)總體方案確定33.2帶式輸送機(jī)基本參數(shù)3.2.1已知原始數(shù)據(jù)及工作條件3.2.2輸送帶的寬度及校核帶速和槽角的確定驅(qū)動裝置承載段運(yùn)行阻力空回段運(yùn)行阻力3.2.7最小張力點3.2.8輸送點上各點張力的計算用摩擦條件驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力關(guān)系輸送帶的強(qiáng)度驗算傳動滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗算拉緊裝置4驅(qū)動裝置的選用34.1電機(jī)

2、的選用34.2減速器的選用35帶式輸送機(jī)部件的選用65.1輸送帶75.2傳動滾筒作用及設(shè)計7傳動滾筒的作用傳動滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計5.3托輥托輥的作用托輥的選型6總結(jié)參考文獻(xiàn)14附圖151 緒論帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來運(yùn)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(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運(yùn)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(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)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(yùn)

3、量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。1.1設(shè)計的目的和意義帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等，所以它已經(jīng)是國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實現(xiàn)，又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計、開發(fā)、制造、銷售的周期，使它更加具有競爭力。 目前，帶式輸送機(jī)已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理，發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處，本課題所研究的是

4、大傾角、上運(yùn)帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動件布置、軟起動和制動問題。帶式輸送機(jī)向上運(yùn)送物料時，其驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)上的需要，在結(jié)構(gòu)上有特點，控制上有特殊要求。上運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動裝置及其控制技術(shù)尤為關(guān)鍵。若制動裝置設(shè)計的不合理，很容易發(fā)生飛車事故，從而造成斷帶、撕帶等事故，給生產(chǎn)帶來極大危害。如何實現(xiàn)軟制動與自動張緊，逐漸向智能化、自動化、人性化方向發(fā)展，是目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向，也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入，對帶式輸送機(jī)將會有深入的了解，為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實的基礎(chǔ)。1.2國內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的差距及發(fā)展趨勢帶式輸送

5、機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù)長距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計與監(jiān)測，它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計算方法和設(shè)計規(guī)范，設(shè)計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10左右），與實際情況相差很遠(yuǎn)。實際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動裝置的起、制動力的動態(tài)響應(yīng)是一個非常復(fù)雜的過程，而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計算。國外已開發(fā)了帶式輸送機(jī)動態(tài)設(shè)計方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對輸送機(jī)的動張力進(jìn)行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系統(tǒng)，大大延長使用壽命，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計達(dá)到了最高水平（輸

6、送帶安全系數(shù)n=56），并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低1?？煽康目煽剀浧饎蛹夹g(shù)與功率均衡技術(shù) 長距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率大、距離長且多機(jī)驅(qū)動，必須采用軟起動方式來降低輸送機(jī)制動張力，特別是多電機(jī)驅(qū)動時。為了減少對電網(wǎng)的沖擊，軟起動時應(yīng)有分時慢速起動；還要控制輸送機(jī)起動加速度0.30.1 m/s2，解決承載帶與驅(qū)動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差，各驅(qū)動點的功率會出現(xiàn)不均衡，一旦某個電機(jī)功率過大將會引起燒電機(jī)事故，因此，各電機(jī)之間的功率平衡應(yīng)加以控制，并提高平衡精度。國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動與功率平衡，解

7、決了長距離帶式輸送機(jī)的起動與功率平衡及同步性問題。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長距離大功率帶式輸送機(jī)除了要求一個運(yùn)煤帶速外，還需要一個驗帶的帶速，調(diào)速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡，但還需研制適合長距離的無級液力調(diào)速裝置。當(dāng)電機(jī)功率>50 kW時， 可控啟動傳輸-CST(用于大慣性負(fù)載平滑啟動的多級減速齒輪裝置,多用于煤礦和礦山中帶式輸送機(jī)的驅(qū)動)顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動）。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實現(xiàn)軟起動與功率平衡，其調(diào)節(jié)精度可達(dá)98% 以上。但價格昂貴，急需國產(chǎn)化。2帶式輸送機(jī)概述2.1帶式

8、輸送機(jī)原理帶式輸送機(jī)是一種利用連續(xù)而具有撓性輸送帶連續(xù)地輸送物料的輸送機(jī)，是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類型之一，其運(yùn)輸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(yùn)動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送3。常用于塊狀、顆粒狀物料及整件物料進(jìn)行水平方向或傾斜方向的運(yùn)送，同時還可以用作選擇、檢查、包裝、清洗和預(yù)處理操作臺等。是食品工廠中最廣泛采用的一種連續(xù)輸送機(jī)械2。2.2帶式輸送機(jī)及其基本組成帶式輸送機(jī)的基本組成部分是：輸送帶、托輥、驅(qū)動裝置(包括傳動滾筒)、機(jī)架、拉緊裝置和清掃裝置。輸送帶繞經(jīng)傳動滾筒和改向滾筒、拉緊滾筒接成環(huán)形，拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)行所需的張力。工作時，驅(qū)動裝

9、置驅(qū)動傳動該筒，通過傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶連續(xù)運(yùn)行，裝到輸送帶上的物料隨它一起運(yùn)行到端部卸出，利用專門的卸載裝置也可在中間部位卸載。圖2-1所示是帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖。1拉緊裝置；2裝載裝置；3改向滾筒；4上托輥；5輸送帶；6下托輥；7機(jī)架；8清掃裝置；9驅(qū)動裝置 2.3帶式輸送機(jī)的類型 帶式輸送機(jī)的類型很多，適應(yīng)范圍和特征各不相同。根據(jù)用途和膠帶類型的不同，食品類常見和廣泛應(yīng)用的帶式輸送機(jī)主要有以下幾種類型。2.3.1 通用固定式帶式輸送機(jī)，特點是機(jī)架固定在地板上或基礎(chǔ)上。一般適用于輸送距離不太長，永久使用的地點。2.3.2 繩架吊掛式帶式輸送機(jī)，特點是由兩根縱向平行布置的鋼

10、絲繩組成，每隔60m安裝一個緊繩托架，通過拉緊裝置拉緊鋼絲繩。由于機(jī)架是用中間吊掛在巷道頂梁上，機(jī)身高度可以調(diào)節(jié)，不受巷道地板地鼓的影響。2.3.3 可伸縮帶式輸送機(jī)，運(yùn)輸能力能夠快速、靈活地進(jìn)行縮短和延伸，節(jié)約工時而專門設(shè)計的一類帶式輸送機(jī)。主要特點是比通用固定式帶式輸送機(jī)多一個儲帶裝置，可以靈活調(diào)整輸送帶的長短，現(xiàn)在為了適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面快速推進(jìn)的需要，目前，可伸縮帶式輸送機(jī)采用了自移式機(jī)位，與膠帶自動拉緊裝置相互配合，可實現(xiàn)在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下移動機(jī)尾。從而減少輸送機(jī)機(jī)尾移動的輔助工作和停機(jī)時間，簡化了輸送機(jī)機(jī)尾與工作面轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接，提高了輸送機(jī)機(jī)尾的移動速度。2.3.4 鋼絲繩芯帶式

11、輸送機(jī)，又簡稱強(qiáng)力帶式輸送機(jī)。其特點是：用鋼絲繩芯膠帶代替了普通膠帶，膠帶強(qiáng)度大，是大運(yùn)量、長距離、大功率帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向3。2.4帶式輸送機(jī)的驅(qū)動選型2.4.1 皮帶機(jī)驅(qū)動裝置是將電動機(jī)的動力傳遞給輸送帶。一般的驅(qū)動裝置由電動機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、減速器和傳動滾筒及控制裝置組成。2.4.2 對于短距離、小功率的帶式輸送機(jī)可采用電動滾筒直接驅(qū)動。其原理是將電機(jī)和減速齒輪安裝在滾筒內(nèi)，其中內(nèi)齒輪裝在滾筒端蓋上，電動機(jī)經(jīng)兩級減速齒輪帶動滾筒旋轉(zhuǎn)。這種電動滾筒結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，功率范圍為2.2KW55KW，環(huán)境溫度不超過40。2.4.3 對于長距離、大功率、高帶速的帶式輸送機(jī)，可采用以下幾種驅(qū)動方式：

12、電動機(jī)限矩型液力偶合器減速器驅(qū)動滾筒的方式；電動機(jī)調(diào)速型液力偶合器減速器驅(qū)動滾筒的方式；電動機(jī)變頻調(diào)速減速器驅(qū)動滾筒的方式；電動機(jī)CST可控驅(qū)動裝置驅(qū)動滾筒的方式。電動機(jī)限矩型液力偶合器減速器驅(qū)動滾筒的方式，一般應(yīng)用于中、小型帶式輸送機(jī)。該種驅(qū)動方式可以使電動機(jī)獲得較好的起動特性，當(dāng)電動機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時可以輸出額定力矩，并可使電動機(jī)有一定的過載能力，可以實現(xiàn)緊湊布局，應(yīng)用在井下采區(qū)或主要皮帶運(yùn)輸巷。電動機(jī)調(diào)速型液力偶合器減速器驅(qū)動滾筒的方式；電動機(jī)變頻調(diào)速減速器驅(qū)動滾筒的方式；電動機(jī)CST可控驅(qū)動裝置驅(qū)動滾筒的方式。主要應(yīng)用于大型固定式皮帶輸送機(jī)，可以保證大型輸送機(jī)有足夠的啟制動時間，使加、減

13、速度控制在允許范圍內(nèi)，以降低張力。其特點主要表現(xiàn)在：電動機(jī)空載起動，減小了對電網(wǎng)的沖擊；可根據(jù)需要調(diào)整起動、制動時間和加、減速度特性的按需調(diào)節(jié)；多電機(jī)驅(qū)動時功率分配均勻，過載保護(hù)靈敏；系統(tǒng)響應(yīng)快，可采用多種監(jiān)控、保護(hù)裝置實現(xiàn)連續(xù)多參數(shù)的實時監(jiān)控，提高運(yùn)行可靠性。該型設(shè)備應(yīng)用于主井提升，可滿足大運(yùn)量、長時間、高帶速、連續(xù)、高效運(yùn)輸。2.4.4 本次設(shè)計的帶式輸送機(jī)具有大傾角、高運(yùn)量、高帶速的特點，因此初步考慮使用電動機(jī)調(diào)速型液力偶合器減速器驅(qū)動滾筒的方式，其設(shè)備投入較少，可以多電動機(jī)同時驅(qū)動，驅(qū)動扭矩可以均勻分配。運(yùn)行維護(hù)方便、費(fèi)用較少，技術(shù)較為成熟是目前礦山主井皮帶機(jī)普遍采用的驅(qū)動方式。3輸送

14、機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計計算3.1輸送機(jī)總體方案確定本設(shè)計是短距離輸送玉米到烘干塔上應(yīng)用的輸送機(jī)，根據(jù)布置可知，總運(yùn)輸長度在100多米。采用方案在整個運(yùn)輸區(qū)段采用一臺輸送機(jī)。優(yōu)點是使用一臺輸送機(jī)完成整個運(yùn)輸區(qū)段的運(yùn)輸，在大運(yùn)量的情況下完成運(yùn)輸任務(wù)缺點是采用一臺輸送機(jī)的情況下由于運(yùn)輸距離過長，所使用的輸送帶就會產(chǎn)生張力過大，拉緊力過大的問題，同時由于采用一臺輸送機(jī)有多點驅(qū)動，驅(qū)動力平衡的問題。3.2輸送機(jī)的基本功能參數(shù)已知原始數(shù)據(jù)及工作條件（1）運(yùn)送玉米,帶式輸送機(jī)布置形式及尺寸如圖3-1所示圖3-1（2）輸送物料：玉米；（3）輸送量：；散裝密度=0.80kg/（如下圖3-2所示）（4）輸送機(jī)長：；（5）

15、傾角： 圖3-2散狀物料特性表物料名稱容重（×kg/m）運(yùn)動方向的最大傾角（°）鹽0.81.320鐵礦石1.72.520谷物0.650.8316化肥0.91.214注：物料的松散密度與隨物料的水分、粒度、帶速等的不同而變化，應(yīng)以實測為準(zhǔn)，本表僅供參考。輸送帶的寬度及校核考慮輸送的物料為散狀物料的形式，需要考慮物料的最大粒度，如果所運(yùn)物料的粒度與帶寬相比太大時，由于輸送機(jī)的振動的影響，物料可能會散落，并導(dǎo)致設(shè)備故障。（1）初選帶寬：查圖輸送帶寬度B和物料最大粒度之間應(yīng)滿足：式中：物料最大粒度，mm；帶寬，；查表33 ，代入上式 滿足條件。圖3-3各種帶寬允許的最大物料粒度 m

16、m帶寬B30040050065080010001200允許的最大粒度 5080100130180250350（2）按輸送能力確定帶寬BB=1.1(+0.05)式中 Q=1000t/h； K=422（由表2.2得到）； v=2.5m/s； =0.90 t/；C=0.9（由圖3-4推出）故本設(shè)計所選取的滿足以上的各種要求3。圖3-4物料斷面系數(shù) 動堆積角10°20°30°40°50°K槽型316385422458496平型67135172209247帶速和槽角的確定:按給定的工作條件,取玉米的堆積角為20°。帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計算公

17、式為： 式中：輸送量（； 帶速（； 物流密度；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(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、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)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/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，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(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時，允許帶速為3.15m/s。(8)有計量秤

18、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。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，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時，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，帶速不宜超過3.15m/s. 考慮山上的工作條件取帶速為2.5 m/s; 所選的槽形物料斷面面積 A, 選槽角=,動積角=300。式中 r-物流密度，kg/; -傾斜系數(shù)，對普通帶可在下圖3-5中查得;q-物流每米質(zhì)量，kg/m;v -速度，m/s; 圖3-5傾角與傾角系數(shù)關(guān)系傾角/（°）2468101

19、214161820-10.990.980.970.950.930.910.890.850.81圖3-6 槽形托輥的帶上物料堆積截面3.2.4 驅(qū)動裝置（1）驅(qū)動裝置設(shè)計首先必須分析原動機(jī)功率及各部件大小和連接尺寸，根據(jù)已知條件，首先計算電動機(jī)功率：1）各種阻力計算 主要阻力FH皮帶、托輥承受力： 分別為承載、回城托輥重量；分別為承載、回程托輥間距；分別為皮帶、承載托輥、回程托輥承載力。由公式得： =0.012×100×9.81×20.8+6.7+（2×23.1×+133.3）=2487.4Nf摩擦系數(shù)，該皮帶機(jī)在多塵、低溫、高帶速下使用，查表選

20、取摩擦系數(shù)f=0.012；qB承載或回程分支每米輸送帶質(zhì)量,查表可得； 主要特種阻力FS1由公式得：Fs1=F+FgLF=0 F托輥前傾的阻力，托輥無前傾，則F=0；FgL輸送物料與擋料板之間的摩擦阻力；由公式得：Iv=s·v·k=0.2956×2.5×1=0.739m3/sIv輸送能力；s輸送帶上物料橫截面積，查表得s=0.2956m2；k傾斜系數(shù)，查表取k=1由公式得： FgL=2·IV2··g·l /v2·b12 =0.53×0.7392×850×9.81×1

21、0/2.52×0.852=5345N2物料與膠帶間摩擦系數(shù)（含水10%），查表取2=0.53b1導(dǎo)料板之間的寬度，b1=0.85m則FS1= FgL=5345N 附加各種阻力由公式得：Fs2=n3Fr+FaFa=0Fa卸料器阻力，本機(jī)無卸料器，F(xiàn)a=0；Fr輸送帶清掃器摩擦阻力；n3電動機(jī)數(shù)量；由公式得：Fr=AP3 =0.012×10×104×0.5=600NA清掃器接觸面積，頭部有一個清掃器，A=0.01×1.4=0.012m2P輸送帶清掃器與輸送帶之間壓力，查表選P=10×104Pa3輸送帶清掃器與輸送帶之間摩擦系數(shù)，查表取3=

22、0.5則Fs2=n3Fr =1×600=600N傾斜提升阻力Fst： 由公式得：Fst=qG·g·H =133.3×9.81×17.3=22622NH提升高度，H=17.3m2）圓周驅(qū)動力由公式得： =1.78×2436.8+5345+600+22622=32904N C附加阻力系數(shù)，查圖得C=1.093）傳動功率計算由公式得傳動滾筒軸功率PA為：=32904×2.5/1000=82.26kw 由公式得啟動功率PA起為： =1.78×2436.8+2×（5323+600+22622）×2.5/1

23、00 =153.6kw由公式得電動機(jī)功率PM:PM=PA/·=82.26/(0.88×0.95)=98.39kw 電動機(jī)啟動功率：PM起= PA起/·=153.6/(0.88×0.95)=183.7kw 傳動效率，一般取0.88電壓降系數(shù)，一般取0.95運(yùn)行功率 ：PM/1=98.39/1=98.39kw電動機(jī)起動系數(shù)等于1.21.3，最大起動功率：PM起/1=183.7kw P電= PM·k電/n =98.39×1.3/1=130kw選取P電=160kw 電機(jī)起動過載系數(shù)：183.7/160=1.15=k起電動機(jī)校核：按變頻器最大不

24、平衡誤差10%計算電動機(jī)起動過載系數(shù)：(160+18)/160=1.1125（起動）1.5(160+9.8)/160=1.06（運(yùn)行）1.5 符合要求可選用一臺Y2-355M1-6,額定功率160kw，轉(zhuǎn)速1000r/min。由式。式中 ；減速器的減速比為：3.2.5承載段運(yùn)行阻力（1）由式物流每米質(zhì)量 故可算得 = 圖3-7 工 作 條 件平行托輥Wk槽型托輥wz 室內(nèi)清潔,干燥,無磨損性塵土0.0180.02 室內(nèi)潮濕,溫度正常,有少量磨損性塵土0.0250.03室外工作,有大量磨損性塵土,污染摩檫表面0.0350.04查圖3-7得,=0.04代入表達(dá)試求得 =（133.3+23.1+20

25、.8）1000.04 +(133.3+23.1) 100 9.81=33.490kN 空回段運(yùn)行阻力圖3-8 DX型托輥組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量托輥形式800（帶寬B）10001200140016018002000上托輥槽型鑄鐵座沖壓座14112217252047507072下托輥平型鑄鐵座沖壓座12111715201839426165查圖3-7 得，帶入表達(dá)式求得 3.2.7輸送點上各點張力的計算 （1）由懸垂度條件確定4點的張力由式： （2）由逐點計算法計算各點的張力，因為 由圖3-9選圖3-9 分離點張力系數(shù)表軸承類型近900 圍包角近1800 圍包角滑動軸承滾動軸承 有3.2.8用摩擦條件驗算傳

26、動滾筒分離點與相遇點張力關(guān)系設(shè)：為包角滾筒，每個滾筒與輸送帶的為包角為。由圖3-10選摩擦系數(shù)：=0.25，并取摩擦力備用 ，。圖3-10光面,潮濕光面,干燥膠面,潮濕膠面,干燥橡膠接觸面0.20.250.350.4塑料接觸面0.150.170.250.3由式 式中 n- 摩擦力備用系數(shù)，一般 -輸送帶與傳動滾筒間的摩擦系數(shù)；-輸送帶與兩個滾筒的為包角之和。故摩擦條件滿足。3.2.9輸送帶的強(qiáng)度驗算 （1）輸送帶的計算安全系數(shù) 由式 故 （2）輸送帶的許用安全系數(shù) 圖3-11 基本安全系數(shù)與表帶芯材料工作條件基本安全系數(shù)m0彎曲伸長系數(shù)cw有利3.2織物芯帶正常3.51.5不利3.8有利2.8

27、剛繩芯帶正常31.8有利3.2 =3.0，=1.8，取=1.2，=0.95，得 （3）輸送帶強(qiáng)度驗算 因m>m，故所選輸送帶滿足強(qiáng)度要求。通過以上的計算結(jié)果可知，；故ST1000是滿足要。 圖3-12鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格輸送帶型號 ST1000鋼絲繩最大直徑/mm4縱向拉伸強(qiáng)度N/mm1000鋼絲繩間距/mm12帶厚/mm16上覆蓋膠厚度/mm6下覆蓋膠厚度/mm6輸送帶質(zhì)量kg/m223.1 圖3-12可知,ST1000鋼繩芯帶中鋼繩直徑為。3.2.10傳動滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗算 （1）考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計算時，可兩滾筒分開算，以可一起來算。由式 （2）按鋼繩芯

28、帶繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值，由式： 要求 D150d=1504=600mm,可采用直徑為D=630mm的滾筒. (3) 驗算滾筒的比壓 比壓要按相遇點滾筒承受的比壓來算，因此滾筒所承受的比壓較大。按最不利的情況來考慮，設(shè)總的牽引力由兩滾筒均分，各傳遞一半牽引力。總的牽引力。其分離點所承受的拉力。Mpa0.7Mpa因為0.7Mpa，故通用設(shè)計的滾筒強(qiáng)度是足夠的，不必再進(jìn)行強(qiáng)度驗算。3.2.11拉緊裝置膠帶種類彈性延伸率懸垂度率接頭長度面帆布帶0.010.0012尼龍膠帶0.020.012鋼繩芯膠帶0.00250.001表（2-9）值+1拉緊裝置行程由式 式中 拉緊裝置行程，； 輸送機(jī)長度

29、，； 輸送帶的彈性延伸率; 輸送帶的懸垂度率; 輸送帶的接頭長度，;查上表選0.0025, =0.001, =0.7m,代入上式得：l100(0.0025+0.001)+0.7+1=2.05m, 令l2.5。4.驅(qū)動裝置的選用帶式輸送機(jī)的負(fù)載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而且不可避免地要帶負(fù)荷起動和制動。電動機(jī)的起動特性與負(fù)載的起動要求不相適應(yīng)在帶式輸送機(jī)上比較突出，一方面為了保證必要的起動力矩，電機(jī)起動時的電流要比額定運(yùn)行時的電流大67倍，要保證電動機(jī)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(jī)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35s。驅(qū)動裝置是整個皮帶

30、輸送機(jī)的動力來源，它由電動機(jī)、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(jī)通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈?zhǔn)铰?lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動滾筒。4.1電機(jī)的選用電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定，一般情況下電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因為功率一定時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率較低。若電機(jī)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(jī)所采擬采用Y2-355M1-6型電動機(jī)，該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。4.2減速器的選用本次設(shè)計選用 DBY 250-12.5型二級硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,傳動比為12.5。第一級為螺旋齒輪、第二級為斜

31、齒和直齒圓柱齒輪傳動。電動機(jī)和I軸之間，III軸和傳動滾筒之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動比都是1。由以上電機(jī)選擇可知電機(jī)轉(zhuǎn)速則工作轉(zhuǎn)速=1000r/min,因減速器的標(biāo)準(zhǔn)減速比為=12.5,可求得。（1）偶合器：目前，在帶式輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)中，廣泛使用液力偶合器，它安裝在輸送機(jī)的驅(qū)動電機(jī)與減速器之間，電動機(jī)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(yùn)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(jìn)入渦輪中，泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動能，液體進(jìn)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(jī)械能而輸出作功它是依靠液體環(huán)流運(yùn)動傳遞能量的，

32、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（2）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。聯(lián)軸器是機(jī)械傳動中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。5帶式輸送機(jī)部件的選用5.1輸送帶輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件，它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶有帶芯（骨架

33、）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。輸送機(jī)的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時的全部負(fù)載。因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來保護(hù)中間帶芯不受機(jī)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(yùn)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(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時，保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。5.2傳動滾筒作用及設(shè)計傳動滾筒作用傳動滾

34、筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅(qū)動方式來講，可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機(jī)上，功率較大的輸送機(jī)可采用雙滾筒傳動，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機(jī)分別傳動，可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要，可采用多點驅(qū)動方式。5.2.2傳動滾筒設(shè)計（1）求軸上的功率傳動滾筒軸的設(shè)計因滾筒材料為Q235A鋼，其密度，與滾筒的直徑D=630mm. 若取每級齒輪傳動的效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則則軸的角轉(zhuǎn)速（2）軸的最小直徑的確定式中 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取=1

35、12。于是 得（3）滾筒體厚度的計算 選Q235A鋼板用作電動滾筒體材料，并取。對于Q235A剛，=235N/，則=58.75N/。式中 p功率，kW; -帶速，m/s; l筒長，mm, R=; -許用應(yīng)力，N/。表5-1型帶式輸送機(jī)寬度與筒長對應(yīng)表輸送帶寬度800100012001400電動滾筒長度950115014001600由表5-1可知 滾筒長度l=1400mm, (4) 電動滾筒筒體強(qiáng)度的校核 已知 功率P=146kW,帶速筒長l=1400mm,直徑D=630mm，筒體厚度t=19mm,材料為Q235鋼板。由式 -圓周驅(qū)動力；由式 ， 代入得 =2=116800N， =58400N；

36、 ，-為滾筒所受轉(zhuǎn)矩；設(shè)輸送帶平均張力F沿滾筒長度L均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度上受的力 此中 W-抗彎截面模數(shù)，對于內(nèi)徑d，外徑為D的電動滾筒，其抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選?。阂虼?式中 R殼（滾筒）的平均半徑，mm; t殼(滾筒)的厚度，mm;則 正應(yīng)力 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫成：計算強(qiáng)度校核通過。5.3托輥托輥的作用托輥是決定帶式輸送機(jī)的使用效果，特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質(zhì)。對托輥的基本要求是：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，密封裝置防塵性能和防水性能好，使用可靠。軸承保證良好的潤滑，自重較輕，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，制造成本低，托輥表面必須光滑等。支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小帶條的垂度，保證帶條平穩(wěn)運(yùn)行，在有載分支形成槽形斷面，可以增大運(yùn)輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。一臺輸送機(jī)的托輥數(shù)量很多，托輥質(zhì)量的好壞，對輸送機(jī)的運(yùn)行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運(yùn)行費(fèi)用等影響很大。安裝在剛性托輥架上的三個等長托輥組是最常見的，三個托輥一般布置在同一個平面內(nèi)，兩個側(cè)托輥向前傾；亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點是能接觸到每一個托輥，便于潤滑；缺