帶式輸送機(jī)制動停車時制動力的計算

帶式輸送機(jī)制動停車時制動力的計算摘要：帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中普遍使用的一種散裝物料輸送設(shè)備，其主要部件的選型設(shè)計對礦井的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。以實(shí)例為證，根據(jù)礦井的基本條件、帶式輸送機(jī)的布置形式、各種規(guī)范規(guī)定及其運(yùn)行工況，對帶式輸送機(jī)制動停車時的制動力進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計選型計算。關(guān)鍵詞：制動工況；制動力；制動力矩設(shè)計基本參數(shù)已知：帶寬B=1400mm，帶速v=4.5m/s運(yùn)量Q=2500t/h，機(jī)長L=1437m,平段長L1=70m，上運(yùn)段長L2=365m，傾角^=16°;下運(yùn)段長L3=1002m，傾角（=-3°;正提升高度H正=101m，負(fù)提升高度為H負(fù)=-52.4m;上托輥間距ao=1.2m，下托輥間距au=3.0m，上下托輥直徑＜p159mm。根據(jù)井下帶式輸送機(jī)的實(shí)際工作條件及國內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)廠家的加工水平，同時考慮到現(xiàn)場的管理水平等因素后，確定采用并計算出如下參數(shù)：模擬摩擦系數(shù)：f=0.03傳動滾筒與輸送帶間摩擦系數(shù)：饋0.3預(yù)選輸送帶強(qiáng)度：St1600N/mm每米輸送物料質(zhì)量：qG=Q/（3.6v）=154.32kg/m每米輸送帶質(zhì)量：qB=43.4kg/m每米承載托輥轉(zhuǎn)動質(zhì)量：qRO=29.1kg/m每米回程托輥轉(zhuǎn)動質(zhì)量：qRU=10.85kg/m重力加速度：g=9.81m/s2傾角：割°-[6°--3°平均傾角1.94）附加阻力系數(shù)：C=1.064圖1帶式輸送機(jī)布置示意圖制動停車所需制動力計算本帶式輸送機(jī)坡度有起伏，既有上運(yùn)又有下運(yùn)，制動停車時所需制動力和制動力矩的計算依據(jù)《帶式輸送機(jī)工程設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，計算時應(yīng)考慮幾種不利的工況，即全程滿載制動工況、空載制動工況、上運(yùn)段滿載停車逆止工況、下運(yùn)段滿載制動工況。制動力按如下公式計算：FB=+mD）aB-FU*——帶式輸送機(jī)制動時的圓周力（N）;—aB帶式輸送機(jī)制動停車減速度（m/s2），按帶式輸送機(jī)允許的最大減速度0.1-0.3m/s2，取aB=0.2m/s2計算；——帶式輸送機(jī)運(yùn)動體（輸送帶、物料和托輥）轉(zhuǎn)換到輸送帶上直線運(yùn)動的等效質(zhì)量（kg）;——帶式輸送機(jī)運(yùn)動旋轉(zhuǎn)部件（電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、滾筒）轉(zhuǎn)換到輸送帶上直線運(yùn)動的等效質(zhì)量（kg）;①全程滿載時制動停車所需制動力：滿mL=（2qB+qG+k1qRO+k1qRU）L=398157kg——任輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量變換為直線運(yùn)動等效質(zhì)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，宜取0.9;=300834kgnD 驅(qū)動裝置數(shù)量，nD=3i——減速器速比i=18；JiD——驅(qū)動單元第i個旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動慣量（kg.m2）Ji——第i個滾筒的轉(zhuǎn)動慣量（kg.m2）rD——傳動滾筒半徑（m）；ri——i個滾筒的滾筒半徑（m）；J電機(jī)=60kg.m2 J減速器=6.3kg.m2J聯(lián)高=0.61kg.m2J聯(lián)低=72.3kg.m2傳動滾筒*1000（2個）J=1310kg.m2改向滾筒*1000（3個）J=1570kg.m2改向滾筒*800（3個）J=560kg.m2FU滿*=CfLg[qRO+qRU+（2qB+qG）cos6]+HgqG=132967Nf——模擬阻力系數(shù)（考慮制動最不利的情況f取0.012）故：FB滿=（mL滿+mD）aB-FU滿*=（398157+300834）x0.2-132967=6831.2N空載工況時制動停車所需制動力：mL空=（2qB+k1qRO+k1qRU）L=（2x43.4+0.9x29.1+0.9x10.85）x1437=176399kgmD=300834kgFU空*=CfLg[qRO+qRU+（2qB）cos6]=22805N故：FB空=（mL空+mD）aB-FU空*=（176399+300834）x0.2-22805=72642N上運(yùn)段滿載停車逆止時的制動力：按《帶式輸送機(jī)工程設(shè)計規(guī)范》9.6.3條計算帶式輸送機(jī)所需逆止力：FB=Fst-FHFst-——傾斜阻力（N）；FH一一主要阻力（N）；Fst=H正gqG=101x9.81x154.32=152902NFH=fLg[qRO+qRU+2qBcos6]+fL上gqGcos61=29120NFB=Fst-FH=152902-29120=123782N下運(yùn)段滿載停車時的制動力：mL下=（2qB+k1qRO+k1qRU）L+qGL下=331028kgmD=300834kgFU下*=CfLg[qRO+qRU+（2qB）cos6]+CfL下gqGcos（-6）+H負(fù)qGg=-37181N故：FB空=（mL下+mD）aB-FU下*=（331028+300834）x0.2-（-37181）=163553N3制動停車所需制動力矩計算根據(jù)以上計算，不同工況下的所需制動力：全程滿載時，所需制動力為：6831.2N；空載工況時，所需制動力為：72642N；上運(yùn)段滿載停車逆止時，所需制動力為：123782N；下運(yùn)段滿載停車時，所需制動力為：163553N可以看出：下運(yùn)段滿載停車工況時，情況最為不利，故選用制動器時，依據(jù)此計算制動力矩更為可靠：故制動輪所需制動力矩：MB==163.553x1.0/2=81.8kN?mn——制動輪到傳動滾筒的傳動效率；低速軸制動器：n=ii=i《帶式輸送機(jī)工程設(shè)計規(guī)范》第9.6.1條第3款規(guī)定：向上及向下輸送的帶式輸送機(jī)，制動裝置的制動力矩不得小于帶式輸送機(jī)所需制動力矩的1.5倍。按照以上規(guī)定及根據(jù)計算的制動輪所需的制動力矩，選定制動器型號：SHI252-41200型，額定制動力矩為160kN?m。M額/MB=160/81.8=1.96,滿足制動要求。4結(jié)論通過以上對該帶式輸送機(jī)四種工況的分析計算，確定該帶式輸送機(jī)制動器的選型結(jié)果