帶式輸送機(jī)膠接配重的計(jì)算

帶式輸送機(jī)膠接配重的計(jì)算

1帶傳動(dòng)時(shí)帶拉力與預(yù)緊力f0之間的關(guān)系水平配置輸送輸送裝置廣泛應(yīng)用于煤礦開采和地面選煤系統(tǒng)。正確計(jì)算帶式輸送機(jī)膠帶的預(yù)緊力(文中拉緊力的一半),對(duì)設(shè)備進(jìn)行配重,是保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。由于帶傳動(dòng)是通過摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的,而帶傳動(dòng)的最大有效拉力Ft(極限摩擦力)與預(yù)緊力F0成正比(見式)。這是因?yàn)镕0越大,膠帶與滾筒之間的正壓力越大,最大有效拉力Ft也越大。但若F0過大,將使膠帶發(fā)熱和磨損加劇,以致過快松馳,縮短膠帶的工作壽命。若F0過小,則傳動(dòng)帶的工作能力得不到充分發(fā)揮,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易發(fā)生跳動(dòng)和打滑。最大有效拉力Ft(在帶式輸送機(jī)計(jì)算中也稱作驅(qū)動(dòng)力,或圓周力)隨著膠帶與滾筒上的包角α和膠帶與滾筒間的摩擦系數(shù)f的增加而增加。在許多工作場(chǎng)合,由于設(shè)備和工作場(chǎng)地的限制,不能采用改變包角α的方法改變有效拉力Ft,而且一部輸送機(jī)膠帶與滾筒間的摩擦系數(shù)f是恒定的,因而,為保證帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和充分發(fā)揮設(shè)備的工作能力,關(guān)鍵是正確計(jì)算膠帶的預(yù)緊力F0,合理確定拉緊裝置的配重。在帶傳動(dòng)的理論分析上往往只涉及到膠帶的緊邊拉力F1與松邊拉力F2之間關(guān)系式F1=F2efα(即柔體摩擦的歐拉公式),或者是有效力Ft與預(yù)緊力F0的關(guān)系式:Ft=2F0efα?1efα+1Ft=2F0efα-1efα+1上述關(guān)系式說明了帶傳動(dòng)時(shí),有效拉力Ft和預(yù)緊力F0之間的函數(shù)關(guān)系,但膠帶的預(yù)緊力F0計(jì)算較復(fù)雜,解決拉緊裝置配重問題因而也較困難。下面通過帶傳動(dòng)受力分析找出預(yù)緊力與帶拉力P之間的關(guān)系。古書院礦洗煤廠對(duì)原煤車間201帶式輸送機(jī)、221帶式輸送機(jī)和井下二橫川帶式輸送機(jī)拉緊力P進(jìn)行了確定。2傳統(tǒng)疲勞分析(1)傳動(dòng)齒輪應(yīng)力膠帶安裝在滾筒上后,在停機(jī)狀態(tài)下,滾筒兩邊所受拉力都是預(yù)緊力F0(圖1)。工作時(shí),由于摩擦力的作用,使膠帶進(jìn)入傳動(dòng)滾筒的一邊拉得更緊,拉力由F0增大到F1,而另一邊則松下來,拉力由F0減小到F2(圖2)。拉力增大一邊為緊邊,其拉力為F1。拉力減小一邊為松邊,其拉力為F2。傳動(dòng)滾筒及膠帶為分離體,作用在其上的力有F1、F2和Ft。由力矩平衡條件∑M=0,n1的方向?yàn)檎较?得出:Ft?D12+F2?D12?F1?D12=0Ft?D12+F2?D12-F1?D12=0由上式可得Ft=F1-F2,即總體摩擦力Ft等于帶進(jìn)入滾筒趨入點(diǎn)的拉力F1與帶離開滾筒的拉力F2之差。由于工作前和工作時(shí)傳動(dòng)帶的長(zhǎng)度可以認(rèn)為是相同的,即受力后傳動(dòng)帶緊邊的伸長(zhǎng)量與傳動(dòng)帶松邊的縮短量相同,因此緊邊的拉力由F0增至F1的增加量和松邊的拉力由F0減小到F2的減少量應(yīng)該相同。由此可得:F1=F0+ΔF;F2=F0-ΔF式中:ΔF—由圓周力引起的力的增量。則:F1+F2=2F0,2F0就是帶在正常工作狀態(tài)下的拉力P,也就是帶的配重P=F1+F2。(2)各點(diǎn)拉力關(guān)系此計(jì)算方法是從主動(dòng)滾筒上分離點(diǎn)的拉力F6開始,沿著帶的運(yùn)行方向逐點(diǎn)計(jì)算到主動(dòng)滾筒趨入點(diǎn)Fn的帶拉力。設(shè)輸送機(jī)上帶的各點(diǎn)拉力F1～Fn,如圖3所示,則得各點(diǎn)拉力關(guān)系如下:F5=F6+W1F4=F5+k′1F3=F4+W2+W3F2=F3×k′2F1=F2×k′3Fn=F1+W4+W5+W6式中:W1—彈簧清掃器阻力;W2—空段運(yùn)行阻力;W3—空段清掃器阻力;W4—導(dǎo)料槽阻力;W5—物料加速阻力;W6—承載段阻力;k′1、k′2、k′3—改向滾筒阻力系數(shù)。(3)配裝q0+q,配輥?zhàn)枇皽y(cè)拉件安裝l為了明顯起見,以古書院礦洗煤廠原煤車間201輸送機(jī)為例,具體說明P值的求法。已知201輸送機(jī)的具體數(shù)據(jù)及工作條件如下:輸送機(jī)長(zhǎng)度:Lh=200m輸送量:Q=600t/h輸送物料:煤粒度0～100mm,密度γ=0.8t/m3機(jī)尾導(dǎo)料槽長(zhǎng)度:L=3m輸送帶寬度B=1.2m,每米重量q0=19.8kg/m,帶速V=2.5m/s。則彈簧清掃器阻力:W1=(70～100)B=100×1.2=120kg代入式得:F5=F6+120由表1查得改向滾筒阻力系數(shù)k′1=1.02。代入式,得:F4=F5×k′1=1.02F5=1.02(F6+120)=1.02F6+112.4空段運(yùn)行阻力:W2=(q0+q″)×Lh×W″式中:q0—每米帶重量;q″—每米長(zhǎng)度下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量,kg/m;W″—托輥?zhàn)枇ο禂?shù)。由表2查得G″=18kg?？斩吻鍜咂髯枇?W3=20B=20×1.2=24kg代入式得:F3=1.02F6+112.4+142.8+24=1.02F6+279.2查表1改向滾筒阻力系數(shù)k′2=1.02,代入式得:F2=1.02(1.02F6+279.2)=1.04F6+248.78則表1查得改向滾筒阻力系數(shù)k′3=1.04,代入式得:F1=1.04(1.04F6+248.78)=1.08F6+258.7導(dǎo)料槽阻力:W4=(1.6B2γ+7)×L=(1.6×1.22×0.8+7)×3=23.62kg物料加速阻力:W5=q·V2/(2g)=66.7×2.52/(2×9.81)=21.3kg式中:q—膠帶上每米物料重量,q=Q/(3.6V)=600/3.6×2.5=66.7kg/m;g—重力加速度,g=9.81m/s2。承載段運(yùn)行阻力:W6=(q+q0+q′)×Ln×W′式中:q′—每米長(zhǎng)度上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量,kg;由表2,G′=20kg,上托輥間距L0=1.2m,q′=G′/L0=20/1.2=16.7kg。由表3得:W′=0.04;則:W6=(66.7+19.8+16.7)×200×0.04=825.6kg代入式得:Fn=1.08F6+258.7+23.62+21.3+825.6=1.08F6+1019.22根據(jù)帶傳動(dòng)受力分析歐拉公式得:Fn=F6efα采用光面滾筒:α=200°,f=0.2可得:efα=2.01代入上式得:Fn=2.01F6聯(lián)立解得:F6=1096kg代入式得:Fn=2.01F6=2202.96kgF1=1.08F6+258.7=1183.6