帶式輸送機的設(shè)計計算知識講解

1、第三章帶式輸送機的設(shè)計計算第三章帶式輸送機的設(shè)計計算3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件帶式輸送機的設(shè)計計算，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)給料點數(shù)目和位置；(6)輸送機布置形式和尺寸，即輸送機系統(tǒng)(單機或多機)綜合布置形式、地形條件和供電情況。輸送距離、上運或下運、提升圖度、最大傾角等；(7)裝置布置形式，是否需要設(shè)置制動器。原始參數(shù)和工作條件如下：1) 輸送物料：煤

2、2) 物料特性：1)塊度：0?300mm2) 散裝密度：0.90t/m33) 在輸送帶上堆積角：p=20°4)物料溫度：V50C3)工作環(huán)境：井下4)輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：(1)運距：300m傾斜角：B=0°(3) 最大運量：350t/h初步確定輸送機布置形式，如圖3-1所示：圖3-1傳動系統(tǒng)圖3.2計算步驟3.2.1 帶寬的確定：按給定的工作條件，取原煤的堆積角為20°原煤的堆積密度按900kg/m3。輸送機的工作傾角B=0。帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為Q3.6s（3.2-1）式中：Q輸送量（t/h）;v帶速（m/s）;-物料堆積密度（kg/m3）；s在運行

3、的輸送帶上物料的最大堆積面積，m2K-輸送機的傾斜系數(shù)帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機的線路傾角有。當(dāng)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(dāng)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（02468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81輸送機的工作傾角=0查DTH帶式輸送機選用手冊（表3-1）k可取1.00按給頂?shù)墓ぷ鳁l件，取原煤的堆積角為20°原煤的堆積密度為900kg/m3；_Q36考慮山上

4、的工作條件取帶速為1.6m/s;0.0675m2將參數(shù)值代入上式，即可得知截面積S:表3-2槽形托輻物料斷面面積A槽帶寬B=500mm69)潘旗1B=650mm帶寬B=800mm帶寬B=1000mni角動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積(n角P角P角P角P角P角P角P角P20°30020。30020030。20。30。3000.0220.0260.0400.0480.0630.0760.1040.124266483003500.0230.0窗3:0陋托鼎0M和67噬淌0790.1110.1296837880040°0.0240.0280.0450.0520.0

5、710.0820.1160.1347733020045。0.0250.0290.0460.0530.0730.0840.1200表3-2，輸送機的承載托輻槽角35。，物料的堆積角為20°時，帶寬為800mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.0678m2,此值大于計算所需要的堆積橫斷面積，因此選用寬度為800mnt勺輸送帶能滿足要求。經(jīng)過計算，故確定帶寬B=800mm,680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，需要按（

6、3.2-2）式核算，再查表2-3200原煤的堆積密度按900kg/m3。輸送機的工作傾角B=0。帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為Q3.6s(3.2-1)式中：Q輸送量(t/h);v帶速(m/s);-物料堆積密度(kg/m3)；s在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積，m2K-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

7、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)輸送細碎物料或小塊料時，允許帶速為3.15m/so(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。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(dāng)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(dāng)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（02468101

8、214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81輸送機的工作傾角=0°查DTH帶式輸送機選用手冊（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°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;將個參數(shù)值代入上式，可得到為保證給頂?shù)倪\輸能力，帶上必須具有的的截面積S:表3-2槽形托輻物料斷面面積A帶寬B=500mm帶寬B=650mm帶寬B=800mm帶寬B=1000mni槽動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積動堆積角入角P角P角P角P角P角P角P角P2003

9、002003002003002003003000.0220.0260.0400.0480.0630.0760.1040.124266483003500.0230.0270.0430.0500.0670.0790.1110.129683788004000.0240.0280.0450.0520.0710.0820.1160.1347733020045°0.0250.0290.0460.0530.0730.0840.1200Q360.0675m3503.6900T.612圖3-2槽形托輻的帶上物料堆積截面查表3-2,輸送機的承載托輻槽角35°,物料的堆

10、積角為20°時，帶寬為800mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.0678m2,此值大于計算所需要的堆積橫斷面積，據(jù)此選用寬度為800mn的輸送帶能滿足要求。680S經(jīng)過計算，確定選用帶寬B=800mm,680型煤礦用阻燃輸送帶型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格：縱向拉伸強度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，需要按(3.2-2)式核算，再查表2-3B2200(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10013018025

11、0300350未篩分150200300400500600計算：B8002300200800故，輸送帶寬滿足輸送要求。3.3圓周驅(qū)動力3.3.1計算公式1)所有長度(包括L80m)傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力Fu為輸送機所有阻力之和，可用式(3.3-1)計算：(3.3-1)FjFhFnFS1FS2Fst式中Fh主要阻力，n；FN附加阻力，N；Fs1特種主要阻力，N；Fs2特種附加阻力，N;Fst傾斜阻力，N。五種阻力中，F(xiàn)h、Fn是所有輸送機都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機側(cè)型及附件裝置情況定。2)L80m對機長大于80m的帶式輸送機，附加阻力Fn明顯的小于主要阻(332)FuCFhFSIFS2Fs

12、t力，為此引入系數(shù)C作簡化計算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑菏街蠧與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，在機長大于80m時，可按式(2.3-3)計算(3.3-3)式中Lo附加長度，一般在70m到100m之間;C系數(shù),不小于1.02oC查DTH(A)型帶式輸送機設(shè)計手冊表3-4表3-4系數(shù)CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000c1.141.121.101.091.061.051.041.033.3.2主要阻力計算輸送機的主要阻力Fh是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輻旋轉(zhuǎn)所

13、產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬?2.4-4)計算：FhfLgqROqRU(2qBqG)cos(3.4-4)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，-般可按表查??；L一輸送機長度(頭尾滾筒中心距)，g重力加速度；初步選定托輻為DTE6204/C4,查表得，上托輜間距a0=1.2m,下托輻間距au=3m上托輻槽角35°,下托輻槽角0°。qro承載分支托輻組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m,用式(3.4-5)計算qRo(3.4-5)ao其中G-承載分支每組托輻旋轉(zhuǎn)部分重量，kg;ao承載分支托輻間距，m托輯參數(shù)，知Gi24.3kg計算：qRo色二絲3=20.25kg/ma。1.

14、2qR回程分支托輻組每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m,用式(3.3-6)計算：qRu(3.3-6)au其中G2-回程分支每組托輯旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；au回程分支托輻間距，mG215.8kgG哼=5.267kg/m計算：qRuqc每米長度輸送物料質(zhì)量qcIQ3.6=35060.734kg/m3.61.6qB每米長度輸送帶質(zhì)量）kg/m,qB=9.2kg/mFhfLgqroqRu(2qbqo)cos=0.045X300X9,8X20,25+5.267+(2X9.2+60,734)Xcos35°=11379Nf運行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表3-5選取。取f=0.045。輸送機工況f工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好

15、，帶速低，物料內(nèi)摩擦較小0.02?0,023（作條件和設(shè)備質(zhì)一般，帶速較高，物料內(nèi)摩擦，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，托輻成槽角大于350.035?0,045表3-5阻力系數(shù)f3.3.3主要特種阻力計算主要特種阻力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Fgi兩部分，按式（3.3-7）計算：FsiF+Fgi3.3-7)F按式（2.3-8）或式（3.3-9）計算:（1）三個等長輻子的前傾上托輻時FC0L(qBqo)gcossin(3.3-8)（2）二輻式前傾下托輯時F0LqBgcoscossin(3.3-9)本輸送機沒有主要特種阻

16、力Fsi,即Fsi=O334附加特種阻力計算附加特種阻力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，按下式計算：FS2n3FrFa(3.3/0)FrAP3(3.3-11)FaBk2(3.3-12)個清掃器和輸送帶接觸面積，式中n3清掃器個數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器P-清掃器和輸送帶間的壓力，N/m2,一般取為310410104N/m2;3清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.50.7;k2刮板系數(shù)，一般取為1500N/m表3-6號料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積帶寬B/mm與料欄板內(nèi)寬b/m刮板與輸送帶接觸面積A/m頭部清掃器空段清掃器5000.3150.0050.0

17、086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表3-7得A=0.008m2,取p=10104N/m2,取3=0.6,將數(shù)據(jù)帶入式（3.3-11）則Fr=0.008X10io4X0.6=480N當(dāng)于擬設(shè)計中有兩個清掃器和一個空段清掃器（一個空段清掃器相1.5個清掃器）Fa=0由式（3.3-10）貝yFs2=3.5M80=1680N335傾斜阻力計算傾斜阻力按下式計算：FstFstqGgH（3.3-13）式中：因為是本輸送機水平運輸，所有H=0FStqGgH

18、=0由式（2.4-2）FucFhFsiFs2FstFu=1.12X11379+0+1680+0=14425N3.4傳動功率計算3.4.1 傳動軸功率（Pa）計算傳動滾筒軸功率（Pa）按式（3.4-1）計算：Pa弓（3.4-1）10003.4.2 電動機功率計算電動機功率Pm,按式（3.4-2）計算：Pm耳（3.4-2）式中傳動效率，一般在0.850.95之間選??；1 聯(lián)軸器效率；每個機械式聯(lián)軸器效率：1=0.98液力耦合器器：i=0.962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：2=0.98刈.98=0.96三級減速機：2=0.98X0.98X0.98=0.94電壓降系數(shù)

19、，一般取0.900.95。多電機功率不平衡系數(shù)，一般取"0.9人0.95，單驅(qū)動時，"1。按最大原則選定電動機功根據(jù)計算出的Fm值，查電動機型譜，由式(3.5-1)Fa=4442546=23080W1000由式(2.5-2)23080Fm=0.98(0.980.980.98)0.950.95=55614W則電動機型號為YB200L-4,N=30KV,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，

20、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)動力Fu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。SLminCFmax傳動滾筒傳遞的最大圓周力FmaxKaFo動載荷系數(shù)Ka1.2附.7;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Ka1.5傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表3-7工作條件光面滾筒膠面滾筒:青潔干燥0.25?0.030.40X境潮濕0.10?0.150.25?0.35朝濕粘污0.050.

21、20表3-7傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)取心=1.5）由式Fumax=1.5X14425=21638N對常用cAh=i.97e1該設(shè)計取=0.05;=470SLminCFmax=1.9721638=42626N3.5.2 輸送帶下垂度校核為了限制輸送帶在兩組托輻間的下垂度，作用在輸送帶上任意(3.5-1)a(qBqg)g承載分支F承minhaadm回程分支F回mina。qBgh(3.5-2)aadm一點的最小張力Fmin,需按式（2.5-1）和（2.5-2）進行驗算式中允許最大垂度,一般aadm0.01;承載上托輻間距（最小張力處）；au回程下托輻間距（最小張力處）訂h取=0.01由式(2.5

22、-2)得：adm1.2(9.260.734)9.8=10280NF承min80.0139.29.8“F回min3381N80.013.5.3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。以下是張力分布點圖：(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，680S型煤礦用阻燃輸送帶，縱向拉伸強度750N/mm帶厚8.5mm輸送帶質(zhì)量9.2Kg/m.1)承載段運行阻力由式(3.5-

23、3)Fzqq。見兒zcos(qq)Lsin)g(3.5-3)=(60.679.220.25)3000.04cos0=10598N2)回空段運行阻力由式(3.5-4)Fkq。qtk)LeosGq)Lsin)gFa6(9.25.27)2950.035cos09.8=1464NF叫2(9.25.27)40.035cos09.8=20NF曾10(9.25.27)20.035cos09.8=10NF3?4(9.25.27)10.035cos09.8=5N3)最小張力點有以上計算可知，4點為最小張力點9.8(3.5-4)(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F承min1.2(9.260.734)9.880.012)由逐點計算法計算各點的張力因為S7=10280N,根據(jù)表14-3選Cf=1.05,故有S6尋=9790NS5S6"68326NS4魚=7929NCfS3S4FA47924NS2魚=7546NCfS,S2fa27526N£S7Fz20878NS9S8Cf=21921NSy二S10S911。21931N(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，圍包膠為470°。由表