連續(xù)搬運(yùn)設(shè)備 帶承載托輥的帶式輸送機(jī) 運(yùn)行功率和張力的計(jì)算 征求意見(jiàn)稿

1連續(xù)搬運(yùn)設(shè)備帶承載托輥的帶式輸送機(jī)運(yùn)行功率和張力的計(jì)算本文件規(guī)定了帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒上所需的運(yùn)行功本文件適用于帶承載托輥的帶式輸送機(jī)，包括以織物芯或鋼絲繩芯輸送帶作為承載件和牽引件的通用帶式輸送機(jī)、曲線帶式輸送機(jī)和管狀帶式輸送機(jī)，其他類(lèi)型的帶式輸送機(jī)可參照本文件執(zhí)行。GB/T35017-2018連續(xù)搬運(yùn)設(shè)備散狀物料分類(lèi)、3.1動(dòng)堆積角（運(yùn)行堆積角）surchar物料橫截面輪廓線與運(yùn)動(dòng)的輸送帶交點(diǎn)處的切線與水平面的夾角，單位3.2靜堆積角（自然堆積角）angleofrepose），4符號(hào)和單位——主要阻力FH（見(jiàn)5.2——附加阻力FN（見(jiàn)5.3——特種阻力FS（見(jiàn)5.42主要阻力FH和附加阻力FN出現(xiàn)在所有輸送機(jī)中，而特種阻力FS僅出中。主要阻力FH沿輸送機(jī)連續(xù)產(chǎn)生，而附加阻力FN僅在局部產(chǎn)生。提升阻力FSt可為正值、零或負(fù)值，取決于輸送機(jī)的傾角；提升阻力可能以連續(xù)的方式沿輸送主要阻力FH包括以下內(nèi)容：b)輸送帶的運(yùn)行阻力，由輸送帶經(jīng)過(guò)托輥發(fā)生壓陷以及輸a)物料在加料段加速的慣性阻力和摩擦阻力；5.4特種阻力特種阻力FS包括以下內(nèi)容：a)側(cè)輥在輸送帶運(yùn)行方向上向前傾斜引起的摩擦阻力；b)設(shè)置導(dǎo)料槽的輸送機(jī)，存在物料與導(dǎo)料槽欄板的摩擦阻力；i)管狀輸送機(jī)的輸送帶成管狀區(qū)段，全程存在由于輸送帶剛5.5提升阻力輸送機(jī)的提升阻力為承載分支和回程分支的提升阻力之輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒所需的圓周驅(qū)動(dòng)力FU是所有阻力之和，按式（1）計(jì)算。Fu=FH+FN+Fs+Fst··········3主要阻力主要由物料和輸送帶在頭尾滾筒間移動(dòng)及輸送帶驅(qū)動(dòng)托輥旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生，包括托輥的旋轉(zhuǎn)阻FH=∑1FH.i=∑1FH.O.i+∑1FH.U.i·····································FH——輸送機(jī)的主要阻力，單位為牛（NFH.O.i——輸送機(jī)第i區(qū)段承載分支的主要阻力，單個(gè)區(qū)段承載分支和回程分支的主要阻力可由式（3）和式（4）FH.O.i=∑1flig[qR.O.i+(qB+qG.O.i)cosδi]··································(3)FH.U.i=∑1flig[qR.U.i+(qB+qG.U.i)cosδi]··································(4)f——模擬摩擦系數(shù)；qR.O.i——輸送機(jī)第i區(qū)段承載分支每米托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，單位qR.U.i——輸送機(jī)第i區(qū)段回程分支每米托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，單位qB——輸送帶每米的質(zhì)量，單位為千克每米（kg/mqG.O.i——輸送機(jī)第i區(qū)段承載分支每米物料的質(zhì)量，單位qG.U.i——輸送機(jī)第i區(qū)段回程分支每米物料的質(zhì)量，單位當(dāng)回程分支帶料時(shí)，應(yīng)分別考慮承載分支物料的每米質(zhì)量載荷qG.O和回程分支物料的每米質(zhì)量載被輸送物料的每米質(zhì)量載荷qG按式（5）計(jì)算，單位為千克每米（kg/m），承載分支和回程分支應(yīng)··························································IV——輸送能力，單位為立方米每秒（m3/sρ——被輸送散狀物料的堆積密度，單位為千克每立方米（kg/m3當(dāng)輸送機(jī)采用光滑表面的輸送帶時(shí)，輸送機(jī)的輸送機(jī)的下運(yùn)傾角宜減小。對(duì)于更大傾角的輸送機(jī)，應(yīng)根據(jù)物料特性及其他約束條件進(jìn)行確定。4模擬摩擦系數(shù)f主要受托輥旋轉(zhuǎn)阻力和輸送帶運(yùn)行阻力的影響。通常，通用輸送機(jī)和曲線輸送機(jī)模擬摩擦系數(shù)的基準(zhǔn)值fbase取0.020進(jìn)行計(jì)算；管狀輸送機(jī)模擬摩擦系數(shù)的基準(zhǔn)值fbase取0.035進(jìn)行計(jì)算。如果托輥轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，且輸送內(nèi)摩擦小的物料，fbase取值可比基準(zhǔn)值降低約20%；如果輸送機(jī)的安裝精度作模擬摩擦系數(shù)的基準(zhǔn)值僅適用于安裝精度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的輸送機(jī)，具體適用的情況詳見(jiàn)表托輥槽角為25°~35°輸送帶速度約為4m/s～6m/s輸送帶速度約為4m/s～6m/s工作環(huán)境溫度為15℃~25℃工作環(huán)境溫度為15℃~25℃承載分支托輥間距為1m～1.5m，回程分支托輥間距為在下列情況時(shí)，f值可超過(guò)基準(zhǔn)值，直至超過(guò)基準(zhǔn)值約100b)通用輸送機(jī)的托輥槽角：大于35°;如果上述a）~j）諸影響因素的條件相反，則模擬摩擦系數(shù)f值可降到基準(zhǔn)值以下。已考慮上述a）~j）諸影響因素后，可確定模擬摩擦系數(shù)的數(shù)值。雖然模擬摩擦系數(shù)的優(yōu)選和估算需考慮多種因素對(duì)加工制作和安裝的影響，但在通常情況下將基準(zhǔn)值fbase代入式（3）和式（4）可確負(fù)功率運(yùn)行的下運(yùn)發(fā)電輸送機(jī)，需要用電機(jī)制動(dòng)作為安全措施，宜采用6.1.3.2模擬摩擦系數(shù)基于運(yùn)行條件的修當(dāng)考慮環(huán)境溫度和帶速對(duì)模擬摩擦系數(shù)的影響時(shí)，應(yīng)引入帶速修準(zhǔn)值，通過(guò)選定的帶速修正系數(shù)、環(huán)境溫度修正系數(shù)和輸送機(jī)彎曲修正系數(shù)按式（6）計(jì)算模擬摩擦系數(shù)。式（6）中各參數(shù)的選取見(jiàn)表2、表3、表f=KVKTKcfbase····················································(6)5kv——帶速修正系數(shù)；kT——環(huán)境溫度修正系數(shù)；kC——輸送機(jī)彎曲修正系數(shù)；fbase——帶速5m/s、環(huán)境溫度20℃時(shí)的模擬摩擦系數(shù)基準(zhǔn)值。模擬摩擦系數(shù)fbase234560kC1力FN和特種阻力FS的計(jì)算公式見(jiàn)表6和表7，6FbAFbA=Ivp(v?v0)NFfFf=Csc?bCRank?(b?l)?b2CRank=tan2(45°?lμ2——物料與導(dǎo)料槽欄板的摩擦系數(shù)，宜取0.5～0.7。NFlNFt）：NFεFμ0Lε(qB+qG)gcosδsinεFμ0LεqBgcosδsinεμ0——托輥與輸送帶的摩擦系數(shù)，宜取0.3～0.4。NFglFgl=CRank?(b?l)?b2μ2——物料與導(dǎo)料槽欄板的摩擦系數(shù)，宜取0.5～0.7。NFSkFsk=2μ4psklNFrFbcCbc=μ3?Fbcμ3——輸送帶和清掃裝置刮刀之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，刮刀材質(zhì)為聚氨酯時(shí)μ3取0.60～0.67，N7刮刀材質(zhì)為碳化鎢時(shí)μ3取0.62，刮刀材Fbc——輸送帶和清掃裝置之間的有效正壓力，單位FaNFsbnFsbn=μ5lsbng(qB+qG)μ5——輸送帶和緩沖床之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，緩沖床表面材質(zhì)NFCFCT——輸送帶在轉(zhuǎn)彎段的平均張力，承載分支和回程分支應(yīng)分別考慮，單位為牛（NαC——轉(zhuǎn)彎段的轉(zhuǎn)角，單位為度(°)。NFRFR=fLpdpg/75LP——輸送帶在承載段和回程段的成管總長(zhǎng)度，單位為米（mNFPFp=(0.2dp+25)gNt.O.i+∑t.U.i···········································FSt——輸送機(jī)的提升阻力，單位為牛（NFSt.O.i——輸送機(jī)第i區(qū)段承載分支的提升阻力，單位為牛（NFst.O.i=∑=1(qG.O.i+qB)gHO.i Fst.U.i=∑=1(qG.U.i+qB)gHU.i qG.O.i——輸送機(jī)第i區(qū)段承載分支每米物料的質(zhì)量，單位qG.U.i——輸送機(jī)第i區(qū)段回程分支每米物料的質(zhì)量，單位為千克每米（kg/mHO.i——輸送機(jī)第i區(qū)段承載分支沿運(yùn)行方向起止點(diǎn)的通常，在同一區(qū)段內(nèi)HO.i和HU.i互為相反數(shù)。8輸送機(jī)在坡度起伏時(shí)會(huì)存在部分區(qū)段有載荷的工況，輸送機(jī)的圓周力和運(yùn)行功率需同時(shí)考慮不同a)輸送機(jī)空載；b)輸送機(jī)全長(zhǎng)滿載；6.2輸送機(jī)所需的運(yùn)行功率輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒的運(yùn)行功率PA按式（10）計(jì)算。PA=Fuv··········································FU——圓周驅(qū)動(dòng)力，單位為牛（N···········································································································η2——輸送機(jī)負(fù)功率的傳動(dòng)效率，宜在0.95~1.09--------6.3輸送帶張力——輸送機(jī)的載荷工況：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)定運(yùn)行、制動(dòng)、停車(chē)；在此基礎(chǔ)上又分為空載、滿載或部分有考慮輸送帶本身強(qiáng)度和受輸送帶張力作用的其他輸送機(jī)部件的強(qiáng)度，作用在輸送帶上的張力應(yīng)盡a)在任何工況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)確保全部傳動(dòng)滾筒上的圓周力通過(guò)摩擦傳遞到輸送b)作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，確保兩組托輥間的輸送帶不出F2的最小值F2.min按式（13）計(jì)算。F2.min=|Fu.max|··············································(13)FU.max——輸送機(jī)在各種工況下可能出現(xiàn)的最大圓周驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力，單位為千牛（kNμ——傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見(jiàn)表9；φ——傳動(dòng)滾筒的圍包角，單位為弧度（rad可根據(jù)幾何條件確定，宜為2.8～4.2（160°~240°)。表9傳動(dòng)滾筒與橡膠輸送帶間的摩擦系數(shù)μvF1vF1FUF2a)正功率運(yùn)行工況b)負(fù)功為了限制兩組托輥間輸送帶的下垂度，作用在輸送帶上的最小張力Fmin應(yīng)Fmin≥·····················Fmin≥·····················動(dòng)和制動(dòng)特性、拉緊裝置的類(lèi)型和布置及輸送機(jī)運(yùn)行工a)穩(wěn)定運(yùn)行工況時(shí)：Fi=Fi?1+F(i?1)~i············································Fi——輸送帶運(yùn)行方向上第i點(diǎn)的張力，單位為牛（NFi=Fi?1+F(i?1)~i±m(xù)(i?1)~ia·········································(17)m(i?1)~i=mL(i?1)~i+mD(i?1)~i········································(18)對(duì)于發(fā)電工況（負(fù)功率）輸送機(jī)和長(zhǎng)距離輸送機(jī)，輸送帶平均加（減）速度不宜大于0.1m/s2。FA=±(mL+mD)a·······FA——輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)體的總慣性力，單位為牛（NmL——輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)體直線運(yùn)動(dòng)的等效質(zhì)量，單位為千克（kgmD——輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)換到輸送帶上直線運(yùn)動(dòng)的等效質(zhì)量，單位為千克（kg——當(dāng)回程分支不輸送物料時(shí)： ——當(dāng)承載分支和回程分支均輸送物料時(shí)，宜按區(qū)段分別計(jì)算：mL=∑1(qB+qG.O.i+qR.O.i)li+∑1(qB+qG.U.i+qR.U.i)li······················(21)qG.O.i——承載分支區(qū)段i的輸送帶上物料單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，單位qG.U.i——回程分支區(qū)段i的輸送帶上物料單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，單位qR.O.i——承載分支區(qū)段i的托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，單位qR.U.i——回程分支區(qū)段i的托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，單位mD=4∑··········································nP——輸送機(jī)的滾筒個(gè)數(shù)；JD.i——驅(qū)動(dòng)單元第i個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位為千克平方米（kg·m2當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元加裝飛輪DD.i——第i個(gè)傳動(dòng)滾筒的直徑，單位為米（m張力與驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)裝置數(shù)量、布置及其特性相關(guān)，應(yīng)根據(jù)拉緊裝置的類(lèi)型和位置確定，其他位置的張力可在輸送帶最小張力的基礎(chǔ)上加或減運(yùn)行總阻力確定。輸送機(jī)的最小張力宜根據(jù)不同工況傳動(dòng)滾筒傳ax≈F1≈FUξ··························································力，分析作用于輸送帶上的張力及其變化，并取不同工況張力的最大值對(duì)設(shè)備選型6.4輸送帶的共振輸送帶與托輥的共振是指輸送帶橫截面的固有振動(dòng)頻率與托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相近而發(fā)生共振，從而?1|>0.15···········································fr——托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，單位為赫茲（Hz··························································································································································6.5逆止與制動(dòng)送機(jī)的安全可靠。逆止器或制動(dòng)器在輸送機(jī)不同工況的選用原則見(jiàn)表10。Mn=K2··············································Mn——逆止裝置的額定逆止力矩，單位為?！っ祝∟·mk1——主要阻力的縮減系數(shù)，宜取0.5~0.7；k2——逆止裝置的安全系數(shù)，宜大于等于1.5。負(fù)功率運(yùn)行的下運(yùn)發(fā)電輸送機(jī)制動(dòng)裝置的最大制動(dòng)力矩，應(yīng)滿足6.1.6中最不利設(shè)計(jì)工況下輸送機(jī)MB=K3·····································MB——制動(dòng)裝置的額定制動(dòng)力矩，單位為牛·米（N·mk1——主要阻力的縮減系數(shù)，宜取0.5~0.7；k3——制動(dòng)裝置的安全系數(shù)，宜大于等于1.5。輸送機(jī)實(shí)際所需的制動(dòng)力矩宜小于制動(dòng)器的額定制動(dòng)力矩，實(shí)際制動(dòng)力矩可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求輸送機(jī)最大輸送能力Iv（m3/s）按式（30）計(jì)算。Iv=SVK·······················································(30)S——輸送帶上物料最大橫截面面積，單位為平方米（m2k——輸送機(jī)的傾斜系數(shù)。7.2通用輸送機(jī)的橫截面面積c)輸送帶上物料橫截面形狀是由動(dòng)堆積角θ所限定的拋物線。 BθθBbsλsλBbλθBbBbsλsλλsBb λ λssλd）具有四個(gè)承載輥e）具有五個(gè)承載輥——對(duì)于a）、b）、c）的托輥布置形式，S1和S2按式（33）和式（34）計(jì)算；S1=[l3+(b?l3)cosλ]2········S2=(l3+cosλsinλ)········································(34)S1=[l3+2l2cosλ1+(b?l3?2l2)coS2.1=(l3+2l2cosλ1+cosλsinλ····························(36)S2.2=(l3+l2cosλ1)l2sinλ1 注：當(dāng)為一個(gè)承載輥、二個(gè)承載輥和四個(gè)承載輥結(jié)構(gòu)時(shí)，l3=0。 當(dāng)輸送帶存在傾斜段時(shí)，應(yīng)確定傾斜系數(shù)k并計(jì)入截面S1減小的因素。傾斜系數(shù)k按式（40）計(jì)算。K=1?·····························如果被輸送的是經(jīng)過(guò)篩分的中等塊度的物料，輸送機(jī)在理想狀況下運(yùn)行，k’值可用式（41）計(jì)算。K′=√·················································對(duì)于水平轉(zhuǎn)彎的輸送機(jī)，輸送帶上所允許的物料最大橫截面面積應(yīng)以轉(zhuǎn)彎段物料最大橫截面面積7.3管狀輸送機(jī)的橫截面面積管狀輸送機(jī)的理論橫截面積宜根據(jù)輸送帶成圓形的名義管徑、輸送帶厚度、填充系數(shù)確定，見(jiàn)式S≈φ1π2················································dP——輸送帶圓管斷面的外徑，單位為毫米（mmddPdsdKN≥SN或≥SN·····························kN——輸送帶的名義拉斷強(qiáng)度或拉伸強(qiáng)度，單位為牛每毫米（N/mmFmax——輸送帶的最大靜張力，單位為牛（Nb)鋼絲繩芯輸送帶的安全系數(shù)，當(dāng)輸送機(jī)采取可控軟啟動(dòng)和可控制動(dòng)措施時(shí)，宜取5～7；其他驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，可取7～9。聚酰胺和聚酯織物芯輸送帶的安全系數(shù)，當(dāng)輸送ammBmb輸送帶裝載物料的寬度（輸送帶實(shí)際充滿或支撐物料的寬度輸mb1mC-N/m---DmDD.imDimdmdPd0me-FNFANFaNFbA在加料點(diǎn)和加速段被輸送物料與輸送帶間的慣NFbcN/mFCNFCTNFfNFgNFglNFHNFi-1,FiNF