某煤礦帶式輸送機的選型設計..知識講解

1、煤礦帶式輸送機的 選型設計.精品文檔收集于網絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除安徽礦業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書設計題目作者姓名 TOC o 1-5 h z 學號系部專業(yè)指導教師2013年4月16日摘要本次畢業(yè)設計是關于帶式輸送機的選型設計。主要是分析輸送 機選型原則和計算方法；然后根據(jù)這些設計準則與計算選型方法按 照給定參數(shù)要求進行選型設計。目前，膠帶輸送機正朝著長距離， 高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機就是 其中的一個。在膠帶輸送機的設計、制造以及應用方面 ，目前我國與 國外先進水平相比仍有較大差距，國內在設計制造帶式輸送機過程中 存在著很多不足。本次帶式輸送機設計代表了設

2、計的一般過程，對今后的選型設 計工作有一定的參考價值。目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第一章初選膠帶輸送機號1 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1.1已知原始參數(shù)和幾個工作條件 1 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第二章膠帶寬度的選型計算及驗算 2 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 帶寬的確定 2 HYPERLINK l bookmark30 o Curre

3、nt Document 帶寬的核算 5 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第三章膠帶運行阻力的計算 6 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 主要阻力計算 6 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 主要特種阻力計算 8 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 特種附加阻力計算 8 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 傾斜阻力的計算 10 HYPERLINK l b

4、ookmark52 o Current Document 圓周驅動力的計算 10 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 第四章膠帶張力的計算 11 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 張力點的計算要求與公式 11 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 各特性張力的計算 12 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 第五章 膠帶懸度的驗算 14膠帶下垂度的計算公式 14 HYPERLINK l bookmark8

5、6 o Current Document 膠帶強度的檢驗 14第六章膠帶強度的驗算 15 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 6.1輸送帶強度驗算 15 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document 第七章電動機的選型計算16 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 傳動軸功率計算 16電動機功率計算16 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 第八章 拉緊力的計算 17 HYPERLINK l bookmark1

6、36 o Current Document 8.1拉緊力 17 HYPERLINK l bookmark140 o Current Document 致謝 18參考文獻 19第一章初選膠帶輸送機型號已知原始參數(shù)和幾個工作條件：一、帶式輸送機的設計計算，應具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件資(1)物料的名稱和輸送能力：(2)物料的性質：粒度大小，最大粒度和粗度組成情況；堆積密度；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、露天、室內、干燥、潮濕和灰塵多少等；(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

7、件和供電情況。輸送距離、上運或下運、提升高度、最大傾角等；(7)裝置布置形式，是否需要設置制動器。二、原始數(shù)據(jù)及工作參數(shù))輸送物料：煤)物料特性：(1)塊度：0200mm散裝密度：0.8t/m 3在輸送帶上堆積角：p =20物料溫度：50C）工作環(huán)境：井下4 ）輸送系統(tǒng)及相關尺寸：（1）運距：300m（2）傾斜角：6=0 （3）最大運量：380t/h初步確定輸送機布置形式見附帶圖紙。第二章膠帶寬度的選型計算及驗算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800 kg/ 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：Q 3.6S式中：Q輸送量

8、（t/h）;y帶速（m/s）;p 物料堆積密度（kg / m3）；2S-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)表2-1傾斜系數(shù)k選用表傾角()2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81查DTR帶式輸送機選用手冊(表2-1 )得k=1帶速選擇原則：(1)輸送量大、輸送帶較寬時，應選擇較高的帶速。(2)較長的水平輸送機，應選擇較高的帶速；輸送機傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應愈低。(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。一般用于給了或輸送粉塵量大時，

9、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 o(8)有計量秤時，帶速應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 o帶速與帶寬、輸送能力、物料性質、塊度和輸送機的線路傾角有關.當輸送機向上運輸時，傾角大，帶速應低；下運時，帶速更應低；水平運輸時，可選 擇高帶速.帶速的確定還應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/

10、s.3原煤的堆積密度為800kg/ m ；考慮山上的工作條件取帶速為2m/s;將個參數(shù)值代入上式，可得到在運行的輸送帶上的最大堆積面積:Q3.63803.6 800 2 10.6597圖2-1槽形托輾的帶上物料堆積截面表2-2槽形托輾物料斷面面積A槽B=500mm帶寬 B=650mm帶寬 B=800mmW B=1000mm角動堆動堆動堆動堆動堆動堆動堆動堆入積角積角P積角P積角P積角P積角P積角P積角P義030203020302030300.020.0260.0400.0480.0630.0760.1040.1242266483003500.02360.02780.04330.05070.06

11、780.07980.11100.1290400.020.0280.0450.0520.0710.0820.1160.134477330200450.020.0290.0460.0530.0730.0840.1200.136563946000查表2-2,輸送機的承載托輾槽角35 ,物料白肘!積角為20時，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 ,此值大于計算所需 要的堆積橫斷面積，據(jù)此選用寬度為800mm勺輸送帶能滿足要求。經如上計算，確定選用帶寬B=800mm,680阻煤礦用阻燃輸送帶。680S型煤礦用阻燃輸送帶的技術規(guī)格：縱向拉伸強度680N/mm橫向拉伸

12、強度265N/mm帶厚8mm;輸送帶質量8Kg/m.安全性能：該輸送帶已通過阻燃測試及靜電測試等試驗，并獲得了合格證煤安標志及 客戶認可。最長使用壽命：帶體的使用壽命由以下幾點因素決定，由經向、緯向長絲及覆蓋棉紡編織 而成密實的帶芯；浸上特別配方的PVC料使帶芯與蓋膠之間達到極高粘合強度；特別配方的蓋膠；從而使帶體耐沖擊、抗撕裂、抗磨耗。本輸送帶具有整芯阻燃帶耐磨、抗靜電、防水、阻燃、強度高、安全性能 優(yōu)異以及與其他阻燃輸送帶相比成本更低、價格更低廉等特點，是目前國內外 比較通用、流行的阻燃輸送帶品種之一，特別適合于煤礦等井下坡度不大的輸 送場所。產品特征：本輸送帶采用整體帶芯作為骨架材料，經

13、浸漬、涂掛具有極好的抗靜電、阻燃等性能的PVC材料后塑化而制成。接頭性能：根據(jù)帶體強力及帶芯結構，使用機械扣連接，其強力可達帶體強力的 50%-90%;使用硫化接頭，其強力可達到帶強力的 60%-90%。多種形式的接頭 方式可滿足客戶的不同需要，保障系統(tǒng)的安全、高效運行。2.2帶寬度的核算輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按表 2-3核實。表2-3單位：mm帶寬50065080010001200140016001800200022002400最大塊度100150200300350350350350350350350整芯阻燃輸送帶680s, B=800, S=8Kg/m,根據(jù)表格2-3,帶寬滿足最大

14、塊度要求第三章膠帶運行阻力的計算主要阻力的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輾旋轉所產生阻力的總和?？捎檬?3-1)計算：Fh fLgqRo qRu (2qB qG)cos (3-1)式中f 模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平決定，一般可按表查 取。L 輸送機長度(頭尾滾筒中心距)，mg重力加速度；-輸送機的工作傾角，當輸送機的工作傾角小于18o時，可取8s1;qB每米長輸送帶的質量，Kg/m, 8kg/m；qG 每米長度輸送物料質量，Kg/m,qRo 承載分支托輾組每米長度旋轉部分重量，kg/m,qRu 一回程分支托輾組每米長度旋轉部分質量，kg/m,表3

15、-1阻力系數(shù)f輸送機工況f工作條件和設備質量良好，帶速低，物料內摩擦較小0.02 0.023工作條件和設備質量一般，帶速較局，物料內摩擦較大0.025 0.030工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設備質量較 差，托輾成槽角大于350.035 0.045每米長輸送帶物料的質量qG、承載分支托輾每米長旋轉部分的質量qR。、回程分支托輾每米長旋轉部分的質量qRu ,分別按以下各式計算:取托輾間距 lRO=1.2m, lRU=3m 查表 3-2 , mRO=14Kg mRU =12Kg 則:qGQ 3803.63.6 252.78 kg/m ;mRO14qRo 11.67 kg/m ;Iro 1.2mR

16、O 12, qRu 4Kg . mlRU 3式中 Q 輸送能力，t/h ；mRO 承載分支一組托*M旋轉部分的質量，kg,查表3-2 ；mRu 回程分支一組托輾旋轉部分的質量，kg,查表3-2；Iro 承載分支（上）托輾的間距，m,IrU 回程分支（下）托輾的間距，ml表3-2托輾選裝部分的質量 mRO和mRu單位：kg托輾型式（軸承座型式）帶竟/mm800100012001400160018002000上托輾鑄鐵座沖壓座142225 47507277111720一一一一下托輾鑄鐵座沖壓座12172039426165111518一一一一FhfLgqRo qRu (2qB qG)cos =0.0

17、45X300X9.8 X 11.67+4+ (2X8+52.78) X cos35a=9527Nf運行阻力系數(shù)f值應根據(jù)表3-4選取。取f =0.045。表3-3阻力系數(shù)f輸送機工況f工作條件和設備質量良好，帶速低，物料內摩擦較小0.02 0.023工作條件和設備質量一般，帶速較局，物料內摩擦較大0.025 0.030工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設備質量較 差，托輾成槽角大于350.035 0.045主要特種阻力的計算主要特種阻力Fsi包括托輾前傾的摩擦阻力Fsa和被輸送物料與導料槽攔板間的摩擦阻力Fsb兩部分，按式（3-2）計算： TOC o 1-5 h z Fs1FsaFsb（3-2）

18、托輾前傾的摩擦阻力 Fsa按式（3-3）或式（3-4）計算：重段等長三托輾 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document Fsa C oL （qB qG）gcos sin（3-3）空段V形托輾 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document Fsa0LqBgcos cos sin（3-4）物料與導料欄板板間的摩擦阻力：由于不設導料擋板Fsb=0；本輸送機沒有主要特種阻力Fsi ,故Fsi =0特種附加阻力的計算特種附加阻力包括：輸送帶清掃器的阻力；梨式卸料器的阻力；卸料車的阻力；空段輸送帶的翻轉阻力。特種附加阻力的計算：

19、 TOC o 1-5 h z Fs2 n3Fsc Fsd(3-5)輸送帶清掃器的摩擦阻力FscAP 3(3-6)梨式卸料器的摩擦阻力FsdBk a(3-7)式中小清掃器個數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器；A 個清掃器和輸送帶接觸面積，m2 ,見表3-4 ;B 輸送帶的寬度；P 清掃器和輸送帶間的壓力，N/m2, 一般取為3 10410 104N/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1500 N/m。表3-4導料槽欄板內寬、刮板與輸送帶接觸面積W B/mm導料欄板內寬b/m刮板與輸送帶接觸回積A/m頭部清掃器空段清掃器5000.3150.0050

20、.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表3-4得，A 0.008m2 ,取p 10 104 N/m2 ,取3 0.6 ,將數(shù)據(jù)帶入式(3-6) M：Fsc 0.008 10 104 0.6 480N sc梨式卸料器的摩擦阻力；取k 1500 N，m,根據(jù)式（3-7）得，F(xiàn) sd Bk a =0.8 X1500=1200N擬設計的總圖中有兩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），將數(shù)值代入式（3-5）,故：FS2 =3.

21、5 X 480+1200=2880N傾斜阻力的計算傾斜阻力是在傾斜安裝的輸送的輸送機上的，物料上運時要克服的重力，或物料下運時的負重力。傾斜阻力按式（3-8）計算：FstqG Hg qGLg sin式中：H輸送機提升或下降物料的高度，m因為本輸送機是水平運輸，所有 H=0,所以，F(xiàn) st q G Hg q G Lg sin =0圓周驅動力的計算帶式輸送機的運行阻力由以下幾種阻力組成：主要阻力Fh；;附加阻力Fn；特種主要阻力Fs1；特種附加阻力Fs2；傾斜阻力Fst。傳動滾筒上所需圓周驅動力Fu為輸送機所有阻力之和，可用式（3-8）計 算：Fu Fh Fn Fsi Fs2 F%（3-8）式中F

22、h 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，No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 類型及附件裝設情況定，由設計者選擇。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)橄旅娴男问剑篎u CFh Fsi Fs2 Fst(3-9)式中C 與輸送機長度有關白系數(shù)，在機長大于 80m時，可按式(3-10)計 算，或從表查取C LY(3-10)式中L0 附加長度，一般在70m到100m之間；C 系數(shù)，不小于1.02。C

23、查DTH (A)型帶式輸送機設計手冊表 3-5表3-5系數(shù)CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03由式(3-9)可得圓周驅動力Fu,將各項運行阻力代入式中得,FuCFh Fsi Fs2FaFU =1.31 義9527+0+2880+0=15360 N第四章膠帶張力的計算張力點的計算要求與公式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：

24、(1)在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應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保證不打滑；(2)作用在輸送帶上的張力應足夠大，使輸送帶在兩組托輾間的垂度小于定值。為了保證滾筒與輸送帶不打滑，牽引力應有一定的儲備能力，則相遇點的 最大張力為:F y maxFu(-4 1)ae 1分離點的最小張力為:F l maxFu式中小的取值按表4-1選取運行條件光滑裸露的鋼滾 筒帶人字行溝槽的 橡膠覆蠱面帶人字行溝槽的 聚氨酯膠覆蠱面帶人字行溝槽的 陶答覆蓋血干態(tài)運行0.35 0.40.4 0.450.35 0.40.4 0.45清潔濕態(tài)(有0.10.350.350.

25、35 0.4驅動滾筒與橡膠帶之間的摩擦因數(shù)表4-1水）運行污濁濕態(tài)（泥 土）運行0.05 0.10.25 0.30.20.35分離點不一定是運輸機最小張力點根據(jù)運輸機布置情況和傾角大小而定， 且要滿足垂度要求。根據(jù)足點計算法，計算輸送帶各點的張力，并分別確定承 載段和回程段最小張力。最小張力如不能滿足垂度要求，則根據(jù)垂度要求確定 的最小張力，按逐點計算法重新計算各點張力。各特性張力計算輸送機線路布置如圖4-1所示按啟動時要求，求出F,、F2,取n=1.3, a =a 1+（X2, = =0.4FiF2 TOC o 1-5 h z n1.3FmaxFu ( 1) 15360 (1) 18164

26、Ne 18.12 1 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document Fi1816412237 N HYPERLINK l bookmark76 o Current Document e8.12正常運行時各點的張力: 忽略傳動部分的長度，空段阻力 Fk為:Fk qBLfgcosqRuLfg qBLgsin(8 cos0 4) 300 0.025 9.8 8 300 9.8 sin 0882N重段阻力Fzh為：Fzh 9 b qG)(fcos sin )Lg qRo Lfg(8 52.78) (0.025 cos0 sin0 ) 300 9.8 11.67 3

27、00 9.8 0.025 5325N輸送帶各點張力：F3F2 2237 NF4F3 Fk 2237 882 3119 NF5F6 Fzh F1Fzh181645325 12839 Nzz第五章膠帶懸垂度的驗算5.1膠帶下垂度的計算公式承載段托輾要求輸送帶最小張力點的張力:F m in(5-1q B ) l ROf m axl RO回程段托輾要求輸送帶最小張力點的張力:F m ingq B l RU8 f m axl RU(5-2)式中fmax、fm ax分別為重段和空段許用的最大垂度。 .fmaxISO標準規(guī)定輸送帶許用的最大下垂度應滿足-l ROfmax 0.02,具體 lRU設計時可參閱相

28、關手冊。5.2膠帶強度的檢驗分別找出重段和空段最小張力點，校核重段垂度和空段垂度。由上章張力點的計算值可知道，重段最小張力點在5點上，空段最小張力點在3點。重段垂度所需要的最小張力為Fmin(qB qG)g 1ro8 fmaxl RO(8 52.78) 9.8 1.2/ 4467 N8 0.02F5Fmin ,滿足垂度要求,通過?？斩未苟人枰淖钚埩镕minqB g Iru8 f maxl RU9.8 3 1470 N8 0.02F3Fmin ,才兩足垂度要求，通過。第六章膠帶強度的驗算輸送帶強度驗算計算出輸送帶的最大張力后，應驗算輸送帶的強度，對于帆布芯輸送帶按式（6-1 ）計算帆布層

29、數(shù)mFm ax(6-1)式中m 安全系數(shù)，按表6-1選取；輸送帶縱向扯斷強度，N/mm層;B帶寬，mmmFm ax表6-1帆布芯輸送帶安全系數(shù)帆布層數(shù)3-45-89-12硫化接頭8910機械接頭101112整芯輸送帶和鋼絲純芯輸送帶的強度按下式計算:(6-2)整芯輸送帶的安全系數(shù)取m=9鋼絲純芯輸送帶的安全系數(shù)取 m=1Qmax680 8001816429.94輸送帶強度滿足要求第七章電動機的選型計算傳動軸功率計算帶式輸送機驅動滾筒上所需的運動功率，取決與牽引力（圓周力）和輸送帶的速度，即(7-1)Fu1000式中N a 傳動滾筒軸所需要的運動功率,KWFu1536030 .72 kw1000

30、1000電動機功率計算計入驅動設備的傳動效率,所需要的運行功率Nm對具有正功率的輸送機Nm(7-2)對具有反饋功率的輸送機NmNa 2(7-3)式中1 傳動效率，一般在0.85 0.95之間選取;2 反饋傳動效率，一般在 0.951.0之間選取。選用驅動電動機時，應按實際情況的需要，計入負載起動的動負載、電壓降、 雙機功率分配不均等因素的影響，將上述計算值乘一個啟動系數(shù)，啟動系數(shù)的 大小需要選用。根據(jù)計算出的NM值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功NmNa率。307202 272282 W0.85選用電動機型號 YBS40-4, N=40 KW）臺數(shù)2臺。YBS40-4電機型號解析：

31、Y代表三相異步電機；B代表防爆；S代表輸送機 專用；40代表電機功率40KW 4代表電機級數(shù)4級。YBS電機作用：驅動煤礦井下刮板機、皮帶輸送機、轉載機、破碎機等設 備的專用電動機；機座由鋼板焊接成；風罩、接線盒、絕緣結構采取加強措 施；電氣性能、安裝尺寸、額定功率等均勻與YB2電動機相同。YBS電動機防爆性能：隔爆型EXdI ,適用煤礦井下采掘工作面。YBS電動機主要技術參數(shù)：額定電壓：380/660V、660/1140額定頻率：50Hz額定功率：40KW第八章拉緊力的計算8.1拉緊力拉緊裝置的拉緊力，按拉緊裝置的位置，根據(jù)算的張力值計算。拉緊力等 于輸送帶在拉緊滾筒兩端的張力之和。帶式輸送機所需的拉緊力，在啟動、穩(wěn)