下運帶式輸送機選型設計論文

本科畢業(yè)設計說明書下運帶式輸送機選型設計THE LECTOTYPE DESIGN OF DOWNWARD BELT CONVEYOR學院（部）： 機械工程學院 專業(yè)班級：學生：指導教師：2011 年 6 月 10 日33 / 39下運帶式輸送機選型設計摘要帶式輸送機是用于散料輸送的重要設備之一，其結構簡單，運行平穩(wěn)可靠，能耗低，對環(huán)境污染少，便于控制和實現(xiàn)自動化，且管理維護方便在連續(xù)裝載的情況下可實現(xiàn)連續(xù)運輸，因此在國民經(jīng)濟各部門得到廣泛的應用，特別是在煤炭生產(chǎn)和礦山運輸中系統(tǒng)中，目前帶式輸送機正向長距離，大運量，高帶速的方向發(fā)展，日趨大型化，復雜化，智能化。而下運帶式輸送機在煤炭采掘過程中也被經(jīng)常用到，而且，下運時的控制因素往往比上運時的更為復雜，因此設計下運帶式輸送機能使學生運用大學所學知識，解決實際問題的能力得到大幅提升。1本文便是礦用井上下運帶式輸送機的選型設計說明書。其與系統(tǒng)裝配圖以與零件圖共同構成本次畢業(yè)設計的主要容。該設計是以畢業(yè)設計為契機依照傳統(tǒng)的帶式輸送機選型設計方法進行設計。第一章緒論中對帶式輸送機結構功能原理等進行了簡單的介紹，以便使讀者對帶式輸送機擁有一般性的認識。第二章則針對下運帶式輸送機的具體參數(shù)進行設計計算，具體說明本設計中各個參數(shù)的由來，從而為后面的選型設計以與整體設計提供堅實的理論基礎，和精確的數(shù)據(jù)支持。第三章則根據(jù)前面的計算結果進行帶式輸送機零部件的選型校核，以確保設計中的各個部件選用的合理性，以與可靠性。然后進行總結并致，最后附上參考書目。關鍵詞：下運帶式輸送機，尼龍繩芯帶，傳動滾筒，重錘拉緊，選型設計THE LECTOTYPE DESIGN OF DOWNWARD BELT CONVEYORABSTRACTThe belt conveyor is one of the important equipment which is used in the transportation of bulk cargo. The advantage of the belt conveyor is simple structure smooth and reliable operation, low energy consumption, little pollution to the environment, easily control and easily to be automation, and can continuously transport in the continuous loading. So it has been widely used in the department of the national economy, especially in the production and transportation of the coal. Recently, it is developing to the long distance, large transportation quantity and high speed. It is become bigger and bigger, more and more complex and more and more intelligent. And the downward belt conveyor is often used in thecoal mining work, and its control factor is often more complex than the upward belt conveyor, so the lectotype design of downward belt conveyor can let the ability that the student use the knowledge which is learned in the university to solve problem increase significantly. This essay is about the lectotype design of downward belt conveyor which is used in the mine on the ground. Themanual, the assembly drawing and the part drawing are made of the main content of the graduation project. This lectotype design of downward belt conveyor is based on the traditional design method. There is introduction about the downward belt conveyor in the chapter one so that the reader can have a general understanding, the design calculation which is based on the operation parameter is to give a theoretical underpinning to the design in the chapter two, the model selection of the parts in the chapter three to insure the rationality and the reliability. Then is summarize and a list of the reference books at the last chapter.KEYWARDS：downward belt conveyor, lifesaver core belt, driving pulley, thegrauity, lectotype design目錄1緒論11.1引言11.2 帶式輸送機的應用11.3 帶式輸送機的分類21.3.1 帶式輸送機種類21.3.2 帶式輸送機特點21.4 帶式輸送機的發(fā)展概況41.5 帶式輸送機工作原理42帶式輸送機的設計計算62.1 原始設計參數(shù)62.2 初定設計參數(shù)72.3 由帶速帶寬驗算輸送能力72.4 輸送帶寬度核算82.5 圓周驅動力92.5.1 計算公式92.5.2 輸送帶選擇102.5.3 輸送帶主要阻力計算112.5.4 主要特種阻力計算132.5.5 附加特種阻力計算142.5.6 傾斜阻力計算152.6 傳動功率計算152.6.1 傳動軸功率計算152.6.2 電動機功率計算162.7 輸送帶力計算162.7.1 輸送帶不打滑條件校核172.7.2 輸送帶下垂度校核182.7.3 各特性點力計算192.8 傳動滾筒、改向滾筒合力計算212.8.1 改向滾筒合力計算212.8.2 傳動滾筒合力計算222.9 傳動滾筒最大扭矩計算222.10 拉緊力計算222.11 繩芯輸送帶強度校核計算234 帶式輸送機部件的選用253.1傳動滾筒的選型與設計253.2 輸送機組合驅動裝置選擇263.3驅動裝置裝配形式選擇263.4 輸送帶263.5托輥263.6.1 托輥的選型263.6.2 托輥的校核273.7改向裝置283.8拉緊裝置293.9 機架與中間架293.10支腿選型設計293.11 導料槽選型293.12卸料裝置選型設計303.13 電氣與安全保護裝置30結論31致31參考文獻321緒論1.1引言帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門與交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。特別是近10年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)與露天采礦場、選礦廠中的應用又得到進一步推廣。選擇帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。31.2 帶式輸送機的應用 帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點到裝載點之間的連續(xù)物料流，依靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。連續(xù)運輸機可分為：（1）具有撓性牽引物件的輸送機，如帶式輸送機，板式輸送機，刮板輸送機，斗式輸送機、自動扶梯與架空索道等；（2）不具有撓性牽引物件的輸送機，如螺旋輸送機、振動輸送機等；（3）管道輸送機(流體輸送)，如氣力輸送裝置和液力輸送管道。其中帶輸送機是連續(xù)運輸機中是使用最廣泛的，帶式輸送機運行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護簡便，適應于冶金煤炭，機械電力，輕工，建材，糧食等各個部門。1.3 帶式輸送機的分類1.3.1 帶式輸送機種類帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結構可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結構的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下：1.3.2 帶式輸送機特點（1）QD80輕型固定式帶輸送機 QD80輕型固定式帶輸送機與TD型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運距一般不超過100m，電機容量不超過22kw。（2） 它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。（3）U形帶式輸送機 它又稱為槽形帶式輸送機，其明顯特點是將普通帶式輸送機的槽形托輥角由提高到使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機的運輸傾角可達25°。（4）管形帶式輸送機 U形帶式輸送帶進一步的成槽，最后形成一個圓管狀，即為管形帶式輸送機，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現(xiàn)彎曲運行。（5）氣墊式帶輸送機 其輸送帶不是運行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運行，省去了托輥，用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運行的托輥，運動部件的減少，總的等效質量減少，阻力減小，效率提高，并且運行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運送物料的塊度不超過300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機，這種機型適用于大傾角，傾角在30°以上，最大可達90°。（6）壓帶式帶輸送機 它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機的主要優(yōu)點是：輸送物料的最大傾角可達90°，運行速度可達6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結構復雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。（7）鋼繩牽引帶式輸送機 它是無際繩運輸與帶式運輸相結合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點，又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點。1.4 帶式輸送機的發(fā)展概況目前帶式輸送機已廣泛應用于國民經(jīng)經(jīng)濟各個部門，近年來在露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中帶式輸送機又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機、鋼繩牽引膠帶輸送機和排棄場的連續(xù)輸送設施等。這些輸送機的特點是輸送能力大(可達30000t/h)，適用圍廣(可運送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運人)，安全可靠，自動化程度高，設備維護檢修容易，爬坡能力大(可達16°)，經(jīng)營費用低，由于縮短運輸距離可節(jié)省基建投資。目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉彎，合理使用膠帶力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設計。鋼繩芯帶式輸送機的適用圍：（1）適用于環(huán)境溫度一般為-40ºC40ºC；在寒冷地區(qū)驅動站應有采暖設施；（2）可做水平運輸，傾斜向上(16°)和向下(10º12º)運輸，也可以轉彎運輸；運輸距離長，單機輸送可達15km；（3）可露天鋪設，運輸線可設防護罩或設通廊；（4）輸送帶伸長率為普通帶的1/5左右；其使用壽命比普通膠帶長；其成槽性好；運輸距離大。1.5 帶式輸送機工作原理帶式輸送機又稱膠帶運輸機，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機構和承載機構。帶式輸送機組成與工作原理如圖2-1所示，它主要包括一下幾個部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥與中間架、滾筒拉緊裝置、制動裝置、清掃裝置和卸料裝置等。圖1-1 帶式輸送機簡圖1-緊裝置 2-裝料裝置 3-犁形卸料器 4-槽形托輥 5-輸送帶 6-機架 7-動滾筒 8-卸料器 9-清掃裝置 10-平行托輥 11-空段清掃器 12-清掃器輸送帶1繞經(jīng)傳動滾筒2和機尾換向滾筒3形成一個無極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置5給輸送帶以正常運轉所需要的拉緊力。工作時，傳動滾筒通過它和輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行。物料從裝載點到輸送帶上，形成連續(xù)運動的物流，在卸載點卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機頭滾筒(在此，即是傳動滾筒)卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。普通型帶式輸送機的機身的上帶是用槽形托輥支撐，以增加物流斷面積，下帶為返回段(不承載的空帶)一般下托輥為平托輥。帶式輸送機可用于水平、傾斜和垂直運輸。對于普通型帶式輸送機傾斜向上運輸，其傾斜角不超過18°，向下運輸不超過15°。輸送帶是帶式輸送機部件中最昂貴和最易磨損的部件。當輸送磨損性強的物料時，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低，提高傳動裝置的牽引力可以從以下三個方面考慮：（1）增大拉緊力。增加初力可使輸送帶在傳動滾筒分離點的力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應地增大輸送帶斷面，這樣導致傳動裝置的結構尺寸加大，是不經(jīng)濟的。故設計時不宜采用。但在運轉中由于運輸帶伸長，力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當?shù)卦龃蟪趿?，從而增大，以提高牽引力。?）增加圍包角對需要牽引力較大的場合，可采用雙滾筒傳動，以增大圍包角。（3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。2帶式輸送機的設計計算2.1 原始設計參數(shù)原始參數(shù)：1）輸送物料：煤2）物料特性：（1）塊度：0300mm（2）散裝密度：0.90t/m3（3）在輸送帶上堆積角：=30°（4）物料溫度：<503）工作環(huán)境與裝載點：井上,裝載點位于機頭。4）輸送系統(tǒng)與相關尺寸：（1）運距：200m（2）傾斜角：=-7°（3）最大運量:580t/h 5）工作環(huán)境與裝載點：輸送機工作條件一般，裝載點在機頭處。2.2 初定設計參數(shù)帶寬B=1000mm，V=1.6m/s，上托輥間距a0=1.2m，下托輥間距au=3.0m。上托輥槽角=35°，下托輥槽角=0°，上下托輥徑108mm。2.3 由帶速帶寬驗算輸送能力由DTA帶式輸送機選用手冊（以下稱手冊）式（3.3-6）得帶式輸送機的最大運輸能力計算公式為： （2.1）式中：Q輸送量（；V帶速（；物料堆積密度（）；S在運行的輸送帶上物料的最大堆積面積, ； K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資料來源：2輸送機的工作傾角為 -7°查手冊（表3-1）得k=0.975按給定的工作條件,取原煤的堆積角為30°表2-2槽形托輥物料斷面面積A槽 角帶寬B=500mm帶寬 B=650mm帶寬 B=800mm帶寬B=1000mm動堆積角20°動堆積角30°動堆積角20°動堆積角30°動堆積角20°動堆積角30°動堆積角20°動堆積角30°30°0.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.124035°0.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.129040°0.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.134045°0.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360由資料來源：2帶寬B=1000mm，查表2-2得s=0.1335由前述知帶速為V=1.6m/s，將以上數(shù)據(jù)代入公式（2.1）即：因此最大輸送能力符合運輸要求。2.4 輸送帶寬度核算輸送大塊散狀物料的輸送機，需要按式（2.2）（由手冊式（3.2-2）得）核算，再查表2-3 （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帶寬B (mm)500650800100012001400粒度(mm)篩分后100130180250300350未篩分150200300400500600資料來源：2計算：故，輸送帶寬B=1000>800滿足輸送要求。2.5 圓周驅動力2.5.1 計算公式1）所有長度（包括L<80m） 傳動滾筒上所需圓周驅動力為輸送機所有阻力之和，可用式（2.3）計算： （2.3） 式中:主要阻力，N；附加阻力，N；特種主要阻力，N；特種附加阻力，N；傾斜阻力，N。五種阻力中，、是所有輸送機都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機側型與附件裝設情況定，由設計者選擇。2）對機長大于80m的帶式輸送機，附加阻力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?（2.4）式中與輸送機長度有關的系數(shù)，在機長大于80m時，可按式（2.5）（查手冊式（2.3-3）計算，或從表查取 （2.5） 式中： 附加長度，一般在70m到100m之間；系數(shù)，不小于1.02，具體可查表2-4表2-4系數(shù)CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.03資料來源：2 2.5.2 輸送帶選擇查DT（A）型帶式輸送機設計手冊表4-2 選用輸送帶型號為NN-100，即其扯斷強度為100N/mm/層每層厚度為0.7mm/層每層質量為1.02kg/mm取輸送帶層數(shù)Z=4核算滾筒直徑：（查手冊公式3.9-2） （2.6）C=90查手冊表4-2得 則：輸送帶厚度計算：由式（2.7）（查手冊式（3.9-6）得 （2.7）查手冊表4-2得 =3mm=1.5mm帶入公式得輸送帶單位長度質量計算：由手冊公式（3.9-7）得 （2.8）則 /m2.5.3 輸送帶主要阻力計算輸送機的主要阻力是物料與輸送帶移動和承載分支與回程分支托輥旋轉所產(chǎn)生阻力的總和。可用式2.9（由手冊式（2.4-4）計算： （2.9）式中：模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件與制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表查取。輸送機長度（頭尾滾筒中心距）m；重力加速度；初步選定托輥為DT6204/C4，查手冊表2-7，上托輥間距1.2m，下托輥間距 3m，上托輥槽角35°，下托輥槽角0°。承載分支托輥組每米長度旋轉部分重量，kg/m，由式（2.10）（查手冊式（3.4-5）計算 （2.10）其中：承載分支每組托輥旋轉部分重量，kg；承載分支托輥間距，m；托輥已經(jīng)選好，知 計算：/m回程分支托輥組每米長度旋轉部分質量，kg/m，用式（2.11）（手冊式（3.3-6）計算： （2.11） 其中回程分支每組托輥旋轉部分質量回程分支托輥間距，m；=12.5kg計算：/m每米長度輸送物料質量/m每米長度輸送帶質量，kg/m，=9.21kg/m由式2.9得運行阻力系數(shù)f值應根據(jù)表2-5（手冊表3-5）選取，取=0.014。表2-5 阻力系數(shù)f安裝情況輸送機工況水平，或者向上傾斜，處于電動狀態(tài)工作條件和設備質量良好，帶速低，物料摩擦較小0.020.023工作條件和設備質量一般，帶速較高，物料摩擦較大0.0250.030工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大，設備質量較差，托輥成槽角大于35°0.0350.045向下傾斜設計制造正常，處于發(fā)電工況時0.0120.016資料來源：22.5.4 主要特種阻力計算主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式2.12式（查手冊式（3.3-7）計算：（2.12）按式2.13或式（2.14）（查手冊式（2.3-8）或式（3.3-9）計算：三個等長輥子的前傾上托輥時：（2.13）二輥式前傾下托輥時： （2.14）本輸送機沒有主要特種阻力，即=02.5.5 附加特種阻力計算附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式計算： （2.15） （2.16） （2.17）式中清掃器個數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器；A 一個清掃器和輸送帶接觸面積，見表清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3 N/；清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.50.7；刮板系數(shù)，一般取為1500 N/m。表2-6導料槽欄板寬、刮板與輸送帶接觸面積帶寬B/mm導料欄板寬/m刮板與輸送帶接觸面積A/m頭部清掃器空段清掃器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021資料來源：2查手冊表3-7得 A=0.015m，取=7N/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（2.16）則擬設計的總圖中有一個頭部清掃器和兩個空段清掃器（一個空段清掃器相當于1.5個清掃器）=0由手冊式（3.3-10） 則得2.5.6 傾斜阻力計算傾斜阻力按下式計算： （2.18）式中：因為是本輸送機向下傾斜運輸，所以 m由手冊式（2.4-2）得： （2.19） N2.6 傳動功率計算2.6.1 傳動軸功率計算傳動滾筒軸功率（）按式（3.4-1）計算： （2.20）2.6.2 電動機功率計算對于煤礦用下運式輸送機，根據(jù)MT/T467-1996規(guī)定按照式（3.14-13）計算，即： （2.21） 式中：電動功率備用系數(shù)（通常在1.0到1.2之間選?。?；傳動滾筒到驅動電機的傳動效率；多機驅動不平衡系數(shù)（一般取0.900.95）；電壓降系數(shù)（一般取0.900.95）；取為1.1；取為0.97；取為1.0（單機驅動）；取為0.93；根據(jù)計算出的值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功率。由式（2.20）得 ： =25.93kW由式（2.21）得：W2.7 輸送帶力計算輸送帶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，輸送帶力必須滿足以下兩個條件：（1）在任何負載情況下，作用在輸送帶上的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）作用在輸送帶上的力應足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。2.7.1 輸送帶不打滑條件校核圓周驅動力通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖3-3）圖2-3作用于輸送帶的力如圖4所示，輸送帶在傳動滾簡松邊的最小力應滿足式(28)的要求：傳動滾筒傳遞的最大圓周力。動載荷系數(shù)；對慣性小、起制動平穩(wěn)的輸送機可取較小值;否則，就應取較大值。取傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表2-7表2-7 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)工作條件光面滾筒膠面滾筒清潔干燥0.250.030.40環(huán)境潮濕0.100.150.250.35潮濕粘污0.050.20取=1.5，由式：資料來源：2 N查表3-13得：=3.40 則該設計取=0.35；=200。 =10129.46N2.7.2 輸送帶下垂度校核為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小力，需按式（2.5-1）和（2.5-2）進行驗算。承載分支：回程分支： （2.21）式中允許最大垂度，一般0.01；承載上托輥間距（最小力處）；回程下托輥間距（最小力處）。取=0.01 由式（2.5-2）得：N N按垂度條件知： N2.7.3 各特性點力計算為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點力等特性點力，需逐點力計算法，進行各特性點力計算。圖2-4 力分布點圖(1)運行阻力的計算有分離點起，依次將特殊點設為1、2、3、，一直到相遇點8點，如圖2-4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，NN-100輸送帶，縱向拉伸強度100N/mm；帶厚0.7mm/層;輸送帶質量9.21Kg/m.1)回空段阻力計算由手冊式（3.4-1）得： （2.22） （2.23） =45.69則 N N N滿足條件，故=21523.24N =21523.24+16207.13=37730.37 N3)最小力點有以上計算可知，7點為最小力點2.8 傳動滾筒、改向滾筒合力計算2.8.1 改向滾筒合力計算根據(jù)計算出的各特性點力,計算各滾筒合力。(1) 尾部180改向滾筒6的合力:(2) 中部改向滾筒5的合力：由理論力學知識易推得： (3) 拉緊滾筒4拉力： (4) 中部改向滾筒3的合力： 由理論力學知識易推得：2.8.2 傳動滾筒合力計算根據(jù)各特性點的力計算傳動滾筒的合力:傳動滾筒合力:N2.9 傳動滾筒最大扭矩計算單驅動時,傳動滾筒的最大扭矩按手冊式（3.7.1）計算： （2.24）式中D傳動滾筒的直徑（mm）。 初選傳動滾筒直徑為800mm,則傳動滾筒的最大扭矩為:N2.10 拉緊力計算拉緊裝置拉緊力按手冊式（3.8-1）計算 （2.25）式中拉緊滾筒趨入點力（N）；拉緊滾筒奔離點力（N）。由式（2.25）：N查手冊選用重錘拉緊裝置。2.11 繩芯輸送帶強度校核計算繩芯要求的縱向拉伸強度按式（3.9-1）計算 由手冊查得公式3.14-7,3.14-8，3.14-9 得 （2.26） （2.27） （2.28）式中 m輸送帶計算安全系數(shù)；輸送帶許用安全系數(shù)；輸送帶額定拉斷力； 輸送帶接頭效率，見表2-8；基本安全系數(shù)，見表2-9； 附加彎曲折算系數(shù)，見表2-9；表2-8 接頭形式輸送帶種類機械接頭硫化接頭帆布芯橡膠輸送帶35%85%尼龍整芯橡膠輸送帶70%90%鋼絲繩芯橡膠輸送帶75%資料來源：2根據(jù)帶式輸送機的工作條件，正常，以與用尼龍繩芯帶，由表2-9中查得：，對接頭采用機械接頭則取0.7則 滿足 ，因此選用NN-100輸送帶滿足強度要求表2-9帶芯材料工作條件基本安全系數(shù)附加彎曲伸長折算系數(shù)織物芯帶（棉布、尼龍、聚酯）有利3.21.5正常3.5不利3.8鋼絲繩芯帶有利2.81.8正常3.0不利3.2資料來源：24 帶式輸送機部件的選用3.1傳動滾筒的選型與設計圖3-1傳動滾筒結構示意圖由傳動滾筒所受拉力：N與傳動滾筒所受最大扭矩：查手冊表6-1選取代號為12080.2傳動滾筒，滾筒長度為1400。其參數(shù)如表3-1。表3-1傳動滾筒12080.2參數(shù)表mm許用扭矩許用合力10001273800軸承型號圖號轉動慣量重量3520120A207Y(Z)7.8432 資料來源：2 3.2 輸送機組合驅動裝置選擇 由電動機功率：W 帶速V=1.6m/s 以與3.1.2所述的傳動滾筒參數(shù)查手冊表7-1選取輸送機代號為Y-ZLY/ZSY12080，驅動裝置組合號為462的驅動組合裝置。3.3驅動裝置裝配形式選擇Y-ZLY/ZSY 驅動裝置的裝配型式有六種，見表3-2，由于該帶式輸送機為下運式，無逆止器，僅裝備有制動器，故選擇5型裝配方式。表3-2組合號電動機規(guī)格型號功率/kw制動器規(guī)格型號逆止器規(guī)格型號減速器規(guī)格型號462Y200L-430-ZSY280-40聯(lián)軸器規(guī)格型號總質量/kg驅動裝置代號驅動裝置圖號裝配形式-1054Q462-5ZZJQ310Z-Z5資料來源：23.4 輸送帶由于本輸送機為短距離輸送，輸送距離為200m，為降低成本，故所選用的輸送帶街頭形式為機械街頭。并且，設計計算部分已經(jīng)得出選用四層尼龍繩芯帶滿足設計要求，上層橡膠覆蓋層厚度為3.0mm，下層為1.5mm。3.5托輥3.6.1 托輥的選型該設計采用槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機的上分支，最常用的由三個棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B1000mm查DTA型帶式輸送機設計選型手冊查得所需托輥類型，見表4-1：表3-3 托輥技術規(guī)格表2托輥類型托輥直徑（mm）托輥長度（mm）軸承號質量（kg）槽角（°）圖號承載槽形托輥1083806205/C438.035100C414緩沖托輥1083806305/C449.935100C414H平行下托輥10811056205/C4220100C460摩擦下調心托輥1085906205/C487.6-100C491M托輥的間距設計由帶寬B800mm，取上托輥間距為1200mm，下托輥間距為3000mm。3.6.2 托輥的校核（一）上托輥的校核所選用的上托輥為槽形托輥，其結構簡圖如下：（1）承載分支的校核由前設計計算中已查出：；代入上式得：查手冊表2-74得，上托輥直徑為108mm，長度為380mm，軸承型號為6205/C4，承載能力大于所計算的，故滿足要求。3.7改向裝置帶式輸送機采用改向滾筒或改向托輥組來改變輸送帶的運動方向。改向滾筒可用于輸送帶、或的方向改變。一般布置在尾部的改向滾筒或垂直重錘式的緊滾筒使輸送帶改向，垂直重錘緊裝置上方滾筒改向，而改向以下一般用于增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。本設計中，12號滾筒為增大傳動滾筒包角的該項滾筒，其受力不大，包角小于等于，3號滾筒，5號滾筒為拉緊裝置的改向滾筒，包角為，4號，六號滾筒包角為。由前述所得的改向滾筒所受的合力，查DTA帶式輸送機選型手冊表2-5表6-2得改向滾筒所用的各個型號見表4-3。表3-4 改向滾筒選型滾筒編號直徑（mm）許用合力（KN）軸承代號圖號24002922220100B204(G)35003522220100B105(G)46306422224100B206(G)55003522220100B105(G) 66306422224100B206(G)資料來源：23.8拉緊裝置由于本輸送機工作于井上，擁有足夠的空進放置拉緊滾筒重錘以與保證拉緊所需要的行程，故選用重錘直式拉緊裝置。拉緊裝置配重按照手冊式（3.10.2）:拉緊重錘重力（N）；拉緊滾筒合力（N）；拉緊滾筒自重（N）。查表6-32得到重錘拉緊的各項參數(shù)，圖號為D113。3.9 機架與中間架槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個滾筒放進機架中，即可以定位又可以起到固定軸的作用。因為皮帶運輸機的滾筒很多，損壞的也經(jīng)常，當輥子需要維修時，就可以快速取下，以便于維修和更換，對運輸很小，提高了工作效率。這就是快速拆裝的特點。查DTA型帶式輸送機選型設計手冊表9-5，選用圖示角形傳動滾筒頭架（H型鋼）由輸送機代號12080.2選出具體參數(shù)，圖號為120JA2073輸送機尾架查DTA型帶式輸送機選型設計手冊選用角型改向滾筒尾架（H型鋼）依據(jù)輸送機代號12080.2查表9-19得到其主要尺寸與圖號為1204061中間架作為輸送機架的一部分，輸送機架的選型即決定了中間架的型式。由于本帶式輸送機單位時間輸送量僅為580t/h，故選用輕中型中間架。查DTA型帶式輸送機選型設計手冊表9-32得到其主要參數(shù)，圖號為100JC21Q。輸送機的機架隨輸送機類型的不同而不同，有落地式和吊掛式，而落地式又有鋼架落地式和繩架落地式，吊掛式有鋼架調掛式和繩架吊掛式等種類。本皮帶運輸機是屬于DT型固定式，選用鋼架落地式機架。該種機架機身機構簡單，節(jié)省鋼材，安裝、拆卸方便，不易跑偏等特點。3.10支腿選型設計由于本輸送機械運量為580t/h，運量較小，為節(jié)省成本，該下運帶式輸送機采用輕中型標準系列支腿型支腿，依據(jù)帶寬B=1000mm，查手冊表9-38得到支腿主要參數(shù)，其中質量為20.4kg圖號位100JC10011。3.11 導料槽選型依據(jù)帶寬B=1000mm，托輥直徑，查查DTA型帶式輸送機選型設計手冊表9-42得到=矩形口導料槽主要參數(shù)，其中L=2000mm槽體質量為217kg，圖號為100M111-2，前簾質量為9kg，圖號為100M111-5，后擋板質量為29kg，圖號為100M111-6。3.12卸料裝置選型設計由于本帶式輸送機得帶速小于2.5m/s，物料密度小于1600kg，帶寬在500-1400mm之間，且為機械接頭方式，所以選用卸料車卸料。3.13 電氣與安全保護裝置安全保護裝置是在輸送機工作中出現(xiàn)故障能進行監(jiān)測和報警的設備，可使輸送機系統(tǒng)安全生產(chǎn)，正常運行，預防機械部分的損壞，保護操作人員的安全。此外，還便于集中控制和提高自動化水平。(1)電氣與安全保護裝置的設計、制造、運輸與使用等要求，應符合有關國家標準或專業(yè)標準要求，如IEC439低壓開關設備和控制裝置；GB4720裝有低壓電器的電控設備；GB3797裝有電子器件的電控設備。(2)電氣設備的保護：主回路要求有電壓、電流儀表指示器，并有斷路、短路、過流(過載)、缺相、接地等項保護與聲、光報警指示，指示器應靈敏、可靠。(3)安全保護和監(jiān)測；應根據(jù)輸送機輸送工藝要求與系統(tǒng)或單機的工況進行選擇，常用的保護和監(jiān)測裝置如下：a輸送帶跑偏監(jiān)測：一般安裝在輸送機頭部、尾部、中間與需要監(jiān)測的點，輕度跑偏量達5帶寬時發(fā)出信號并報警，重度跑偏量達l 0帶寬時延時動作，報警、正常停機。b打滑監(jiān)測：用于監(jiān)視傳動滾筒和輸送帶之間的線速度之差，并能報警、自動緊輸送帶或正常停機。c超速監(jiān)測：用于下運或下運工況，當帶速達到規(guī)定帶速的l15l25時報警并緊急停機。d沿線緊急停機用拉繩開關，沿輸送機全長在機架的兩側每隔60m各安裝組開關，動作后自鎖、報警、停機。e其他料倉堵塞信號、縱向撕裂信號與拉緊、制動信號、測溫信號等，可根據(jù)需要進行選擇。結論本次設計主要是根據(jù)現(xiàn)有的設計標準進行仿形設計，嚴格依據(jù)設計標準和有關規(guī)進行設計與計算。設計的主要成果為： 熟練的掌握了帶式輸送機得結構，工作原理，以與目前國外得發(fā)展趨勢，特別是運煤類的帶式輸送機。 進一步掌握了機械制圖的基本技能，尤其是運用計算機輔助設計制圖軟件的技能得到進一步提升。 在查閱資料思考設計的過程中進一步增強了動手實踐能力以與自主學習思考的能力。存在的主要問題：（1） 對部分零件的結構尺寸和安裝尺寸掌握的不夠準確。（2） 設計中所采用的方法以與所采用的部件舊，技術落后，與目前國外的帶式輸送機先進設計方法相差較遠。 (3) 對帶式輸送機的具體實際的工作狀態(tài)，構造缺乏準確的把握。進一步研究的建議：根據(jù)實際情況對輸送機整體進行簡化，減小輸送機的重量和體積。對各個部件進行優(yōu)化設計，使各部分的功能達到最優(yōu)。致 本次畢業(yè)設計是在胡坤老師的親切指導下完成的，從畢業(yè)設計開始前得寒假，胡老師便讓我主動查找相關資料，學期開始又帶我們奔波于各個實習廠區(qū)之間熟悉帶式輸送機的實際生產(chǎn)加工過程，具體結構以與實際的工作環(huán)境，之后在設計計算、繪圖、設計說明書編寫等階段，胡坤老師都不辭辛苦的一遍遍檢查我們的工作，苦口婆心的給我們改正意見，在這里向胡坤老師致意由衷的感。同時也要感學校給予我們四年的本科高等教育，使我對機械領域有了深刻的認識并具備了進行帶式輸送機設計選型的基本能力，在畢業(yè)設計中也給我們良好的設計環(huán)境以與豐富的資料查詢，使畢業(yè)設計得以順利的完成的同時，科研能力，實際動手能力等專業(yè)素質得到進一步的提升。最后感班級同學在畢業(yè)設計過程中給我以真誠的幫助。參考文獻1 鉞.新型圓管帶式輸送機設計手冊M.:化學工業(yè),2007.12 起重運輸機械研究所，等.DT(A)型帶式輸送機設計手冊M.：冶金工業(yè),2003.8 3 炳文，萬麗榮等.礦上機械R.：中國礦業(yè)大學，2010.16 機械化運輸設計手冊編委會.機械化運輸設計手冊M.機械工業(yè).1997.57 鉞.新型帶式輸送機設計手冊M.冶金工業(yè).2001年2月.8運輸機械設計選用手冊編組委.運輸機械設計選用手冊（上、下）M.化學工業(yè).1999年1月.9 毋虎城.礦山運輸與提升設備M.煤炭工業(yè).2004年5月.10 煤礦機械研究所.煤礦機械設計手冊M.1972年.11 于學謙.礦山運輸機械M.中國礦業(yè)大學,1998年.12 北起所.DT型帶式輸送機設計選用手冊M.冶金工業(yè).1994年.13 北起所.DT型帶式輸送機平行軸驅動裝置設計選用手冊M.機械工業(yè)部.1997年.14 孔慶華,傳紹.極限測量與測試技術基礎M.同濟大學.2002年.15 機械設計手冊編寫組.機械設計手冊M.化學工業(yè).2002年.16 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