DC型可調(diào)式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)

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摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于 DC 型可調(diào)式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)膠帶輸送機(jī)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析了帶式輸送機(jī)的選型原則及計(jì)算方法；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行選型設(shè)計(jì)；接著對(duì)所選擇的輸送機(jī)各主要零部件進(jìn)行了校核。普通型帶式輸送機(jī)由六個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置，機(jī)尾和導(dǎo)回裝置，中部機(jī)架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡(jiǎn)單的說(shuō)明了輸送機(jī)的安裝與維護(hù)。目前，膠帶輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機(jī)就是其中的一個(gè)。在膠帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造帶式輸送機(jī)過(guò)程中存在著很多不足。本次帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過(guò)程, 對(duì)今后的選型設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) 選型設(shè)計(jì) 主要部件AbstractThis graduation design is on the DC type adjustable design of belt conveyor At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keyword: belt conveyor Lectotype Design main parts目 錄1 概述 .11.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用 11.2 帶式輸送機(jī)的分類(lèi) 11.3 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn) .21.4 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r .31.5 帶式輸送機(jī)的工作原理 .41.6 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布 置形式 .61.6.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) .61.6.2 布置方式 .71.6.3 運(yùn)行阻力的計(jì)算 .82 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 112.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 112.2 計(jì)算步驟 112.2.1 帶速和槽角的確定: .112.2.2 承載段運(yùn)行阻力 .142.2.3 空回段運(yùn)行阻力 152.2.4 最小張力點(diǎn) .152.2.5 輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算 .162.2.6 用摩擦條件來(lái)驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系 .172.2.7 傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算 .202.2.8 拉緊裝置 .212.2.9 電動(dòng)機(jī)功率和減速器的減速比 .222.2.10 逆止力與電機(jī)軸的制動(dòng)力矩的計(jì)算 233 驅(qū)動(dòng)裝置的選用 253.1 電機(jī)的選用 253.2 減速器的選用 263.2.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 .263.2.2 液力偶合器 273.2.2 聯(lián)軸器 284 帶式輸送機(jī)部件的選用 324.1 輸 送 帶 324.1.1 輸送帶的分類(lèi)： 324.1.2 輸送帶的連接 344.2 傳動(dòng)滾筒 354.2.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類(lèi)型 .3542.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 364.2.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu) .374.2.4 傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì) .374.2.5 傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .414.3 托 輥 .454.3.1 托輥的作用與類(lèi)型 .454.3.2 托輥的選型 494.4 制 動(dòng) 裝 置 .514.4.1 制動(dòng)裝置的作用 514.4.2 制動(dòng)裝置的種類(lèi) 524.4.3 制動(dòng)裝置的選型 544.5 改 向 裝 置 545 其他部件的選用 565.1 機(jī)架與中間架 565.2 給 料 裝 置 585.2.1 對(duì)給料裝置的基本要求 585.2.2 裝料段攔板的布置及尺寸 595.2.3 裝料點(diǎn)的緩沖 605.3 卸料裝置 615.4 清 掃 裝 置 .625.5 頭部漏斗 655.6 電氣及安全保護(hù)裝置 656 總結(jié) 67致 謝 68參考文獻(xiàn) 69附錄…………………………………………………………………………701 概述1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)的一種，連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類(lèi)型之一，其運(yùn)輸特點(diǎn)是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來(lái)完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中,連續(xù)運(yùn)輸機(jī)是生產(chǎn)過(guò)程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線不可缺少的組成部分。連續(xù)運(yùn)輸機(jī)可分為:1)具有撓性牽引物件的輸送機(jī),如帶式輸送機(jī),板式輸送機(jī),刮板輸送機(jī),斗式輸送機(jī)、自動(dòng)扶梯及架空索道等;2)不具有撓性牽引物件的輸送機(jī),如螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等;3)管道輸送機(jī)(流體輸送),如氣力輸送裝置和液力輸送管道.其中帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中是使用最廣泛的, 帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠，輸送量大，輸送距離長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便，適應(yīng)于冶金煤炭、機(jī)械電力，輕工，建材，糧食等各個(gè)部門(mén)。 1.2 帶式輸送機(jī)的分類(lèi)帶式輸送機(jī)分類(lèi)方法有多種,按運(yùn)輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類(lèi),一類(lèi)是普通型帶式輸送機(jī),這類(lèi)帶式輸送機(jī)在輸送帶運(yùn)輸物料的過(guò)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(lèi)是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機(jī),各有各的輸送特點(diǎn)。其簡(jiǎn)介如下:80TDQXU?????????????型 固 定 式 帶 式 輸 送 機(jī)輕 型 固 定 式 帶 式 輸 送 機(jī)普 通 型 型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機(jī)型 帶 式 輸 送 機(jī)管 形 帶 式 輸 送 機(jī)帶 式 輸 送 機(jī) 氣 墊 帶 式 輸 送 機(jī)波 狀 擋 邊 帶 式 輸 送 機(jī)特 種 結(jié) 構(gòu) 型 鋼 繩 牽 引 帶 式 輸 送 機(jī)壓 帶 式 帶 式 輸 送 機(jī)其 他 類(lèi) 型1.3 各種帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)1）.QD80 輕型固定式帶輸送機(jī) QD80 輕型固定式帶輸送機(jī)與TDⅡ型相比,其帶較薄、載荷也較輕,運(yùn)距一般不超過(guò) 100m,電機(jī)容量不超過(guò) 22kw.2）. 它屬于高強(qiáng)度帶式輸送機(jī),其輸DX型 鋼 繩 芯 帶 式 輸 送 機(jī)送帶的帶芯中有平行的細(xì)鋼繩，一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)距可達(dá)幾公里到幾十公里.3）.U 形帶式輸送機(jī) 它又稱(chēng)為槽形帶式輸送機(jī),其明顯特點(diǎn)是將普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥角由 提高到 使輸送帶成 U 形.這03~4509樣一來(lái)輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓,導(dǎo)致物料對(duì)膠帶的摩擦力增大,從而輸送機(jī)的運(yùn)輸傾角可達(dá) 25°.4）. 管形帶式輸送機(jī) U 形帶式輸送帶進(jìn)一步的成槽,最后形成一個(gè)圓管狀,即為管形帶式輸送機(jī),因?yàn)檩斔蛶П痪沓梢粋€(gè)圓管,故可以實(shí)現(xiàn)閉密輸送物料,可明顯減輕粉狀物料對(duì)環(huán)境的污染,并且可以實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)行.5）.氣墊式帶輸送機(jī) 其輸送帶不是運(yùn)行在托輥上的,而是在空氣膜(氣墊)上運(yùn)行,省去了托輥,用不動(dòng)的帶有氣孔的氣室盤(pán)形槽和氣室取代了運(yùn)行的托輥,運(yùn)動(dòng)部件的減少,總的等效質(zhì)量減少,阻力減小,效率提高,并且運(yùn)行平穩(wěn),可提高帶速.但一般其運(yùn)送物料的塊度不超過(guò)300mm.增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強(qiáng)壓成槽形外,也可以改變輸送帶本身,把輸送帶的運(yùn)載面做成垂直邊的,并且?guī)в袡M隔板，一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀,故稱(chēng)為波狀帶式輸送機(jī),這種機(jī)型適用于大傾角,傾角在 30°以上,最大可達(dá) 90°.6）.壓帶式帶輸送機(jī) 它是用一條輔助帶對(duì)物料施加壓力.這種輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是:輸送物料的最大傾角可達(dá) 90°,運(yùn)行速度可達(dá)6m/s,輸送能力不隨傾角的變化而變化,可實(shí)現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送.其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。7）.鋼繩牽引帶式輸送機(jī) 它是無(wú)際繩運(yùn)輸與帶式運(yùn)輸相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有鋼繩的高強(qiáng)度、牽引靈活的特點(diǎn),又具有帶式運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點(diǎn)。1.4 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén),近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分.主要有:鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場(chǎng)的連續(xù)輸送設(shè)施等。這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá) 30000t/h),適用范圍廣(可運(yùn)送礦石,煤炭,巖石和各種粉狀物料,特定條件下也可以運(yùn)人),安全可靠,自動(dòng)化程度高,設(shè)備維護(hù)檢修容易,爬坡能力大(可達(dá) 16°),經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低,由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。目前,帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是:大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長(zhǎng)度和水平轉(zhuǎn)彎,合理使用膠帶張力,降低物料輸送能耗,清理膠帶的最佳方法等.我國(guó)已于 1978 年完成了鋼繩芯帶式輸送機(jī)的定型設(shè)計(jì).鋼繩芯帶式輸送機(jī)的適用范圍：1)適用于環(huán)境溫度一般為 ° °C;在寒冷地區(qū)驅(qū)動(dòng)站應(yīng)有采40?~暖設(shè)施;2)可做水平運(yùn)輸,傾斜向上不超過(guò) (16°)和向下( )運(yùn)18? 01~2輸不超過(guò) ,也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸 ;運(yùn)輸距離長(zhǎng),單機(jī)輸送可達(dá) 15km；15?3)可露天鋪設(shè),運(yùn)輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊；4)輸送帶伸長(zhǎng)率為普通帶的 1/5 左右;其使用壽命比普通膠帶長(zhǎng);其成槽性好;運(yùn)輸距離大。1.5 帶式輸送機(jī)的工作原理帶式輸送機(jī)又稱(chēng)膠帶運(yùn)輸機(jī),其主要部件是輸送帶,亦稱(chēng)為膠帶,輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu).帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖 1-1 所示 ,它主要包括一下幾個(gè)部分:輸送帶(通常稱(chēng)為膠帶) 、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動(dòng)裝置、清掃裝置和卸料裝置等.圖 1-1 帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)圖1——張緊裝置 2——裝料裝置 3——犁形卸料器 4——槽形托輥5——輸送帶 6——機(jī)架 7——傳動(dòng)滾筒 8——卸料器9——清掃裝置 10——平行托輥 11——空段清掃器 12——減速器輸送帶 5 繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒 7 和機(jī)尾換向滾筒 1 形成一個(gè)無(wú)極的環(huán)形帶.輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上.拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力.工作時(shí),傳動(dòng)滾筒通過(guò)它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行.物料從裝載點(diǎn)裝到輸送帶上,形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)的物流,在卸載點(diǎn)卸載.一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面,在機(jī)頭滾筒(在此,即是傳動(dòng)滾筒)卸載,利用專(zhuān)門(mén)的卸載裝置也可在中間卸載。普通型帶式輸送機(jī)的機(jī)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(jī)可用于水平、傾斜和垂直運(yùn)輸.對(duì)于普通型帶式輸送機(jī)傾斜向上運(yùn)輸,其傾斜角不超過(guò) 18°,向下運(yùn)輸不超過(guò) 15°。輸送帶是帶式輸送機(jī)部件中最昂貴和最易磨損的部件.當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)的物料時(shí),如鐵礦石等,輸送帶的耐久性要顯著降低。提高傳動(dòng)裝置的牽引力可以從以下三個(gè)方面考慮：1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大 必須相應(yīng)地增大輸S 1S送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的。故設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于運(yùn)輸帶伸長(zhǎng)，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增?，以提高牽引力。1S2）增加圍包角 對(duì)需要牽引力較大的場(chǎng)合，可采用雙滾筒傳動(dòng)，以0?增大圍包角。3）增大摩擦系數(shù) 其具體措施可在傳動(dòng)滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大0?的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。通過(guò)對(duì)上述傳動(dòng)原理的闡述可以看出，增大圍包角 是增大牽引力?的有效方法。故在傳動(dòng)中擬采用這種方法。1.6 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 1.6.1 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 帶式輸送機(jī)主要由以下部件組成：頭架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部改向裝置、卸載裝置、清掃裝置、安全保護(hù)裝置等。輸送帶是帶式輸送機(jī)的承載構(gòu)件，帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行，物料根據(jù)需要可以在輸送機(jī)的端部和中間部位卸下。輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐，運(yùn)行阻力小。帶式輸送機(jī)可沿水平或傾斜線路布置。使用光面輸送帶沿傾斜線路布置時(shí)，不同物料的最大運(yùn)輸傾角是不同的，如下表1-1 所示：表 1-1 不同物料的最大運(yùn)角物料種類(lèi) 角 度 物料種類(lèi) 角 度煤 塊 18 ° 篩分后的石灰石 12°煤 塊 20 ° 干 沙 15°篩分后的焦碳 17 ° 未篩分的石塊 18°0—350mm 礦石 16 ° 水 泥 20°0—200mm 油田頁(yè)巖 22° 干 松 泥 土 20°由于帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有優(yōu)良性能，主要表現(xiàn)在：運(yùn)輸能力大，且工作阻力小，耗電量低，約為刮板輸送機(jī)的 1/3 到1/5；由于物料同輸送機(jī)一起移動(dòng)，同刮板輸送機(jī)比較，物料破碎率?。粠捷斔蜋C(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長(zhǎng)，與刮板輸送機(jī)比較，在同樣運(yùn)輸能力及運(yùn)距條件下，其所需設(shè)備臺(tái)數(shù)少，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，節(jié)省設(shè)備和人員，并且維護(hù)比較簡(jiǎn)單。由于輸送帶成本高且易損壞，故與其它設(shè)備比較，初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料。輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取 4500～5500 小時(shí)。當(dāng)二班工作和輸送剝離物，且輸送環(huán)節(jié)較多，宜取下限；當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送，并有儲(chǔ)倉(cāng)時(shí)，取上限為宜。1.6.2 布置方式電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，借助于滾筒或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運(yùn)動(dòng)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式按驅(qū)動(dòng)裝置可分為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式兩種。通用固定式輸送帶輸送機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送機(jī)長(zhǎng)度的某一個(gè)位置處，一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。對(duì)每個(gè)滾筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式最常用，凡是沒(méi)有指明是多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的，驅(qū)動(dòng)方式，故一般對(duì)單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式， “單點(diǎn)”兩字省略。單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。在大運(yùn)量、長(zhǎng)距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)中往往采用多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。圖 1-2 帶式輸送機(jī)典型布置方式1.6.3 運(yùn)行阻力的計(jì)算輸送帶的張力包括有拉緊裝置所形成的初張力,克服各種阻力所需要的張力及由動(dòng)載荷所產(chǎn)生的張力。運(yùn)行阻力分為直線段、曲線段及其他附加阻力,現(xiàn)分述如下.1）如下圖所示,運(yùn)行阻力包括兩部分,一部分是摩擦阻力;一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力.有摩擦力引起的阻力總是為正,但由于下滑力引起的阻力在此段輸送帶向上運(yùn)行時(shí)為正,向下為負(fù)。查 1-2 表（見(jiàn)通用機(jī)械設(shè)計(jì)）可知，表 1－2 膠帶參數(shù)縱向拉伸強(qiáng)度 N/mm 1000鋼絲繩間距/mm 12帶厚/mm 16上覆蓋膠厚度/mm 6下覆蓋膠厚度/mm 6輸送帶質(zhì)量 kg/m 23.1縱向拉伸強(qiáng)度 =1000N/mm；輸送帶每米質(zhì)量 。xG23.1/qkgm??承載段(或稱(chēng)為重段)運(yùn)行阻力為 下 滑 力阻 力 系 數(shù)正 壓 力 ???zF因?yàn)??cos)(0gLqz?正 壓 力sin)q下 滑 力所以 gLqFtzz ]sin)(cs[( 00 ????------承載托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)不分的質(zhì)量，kg/m；tzG------承載托輥組運(yùn)行阻力系數(shù)，tz?L ------承載托輥組間距，m;tzL ------輸送帶沿傾角方向的長(zhǎng)度，m;當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),下滑力是正;向上運(yùn)行時(shí),下滑力是負(fù)。同樣,輸送帶回空段阻力為= kF????glqLqotk?sinc0??式中 ,k/m;tk?回 空 段 托 輥 組 每 米 轉(zhuǎn) 動(dòng) 部 分 質(zhì) 量=tkqtlGGTK------回空段托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量，kg；Ltk------回空段托輥組間距，m；ω k------回空段托輥組運(yùn)行阻力系數(shù)，kg/m.當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),回空段是向下運(yùn)行的,此時(shí),回空段向下滑力為負(fù);反之,回空段的下滑力為正。同時(shí)選出托輥間距 ， =3m。 當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí),回空1.5tzlm?tkq段是向下運(yùn)行的,此時(shí),回空段向下滑力為負(fù)；反之,回空段的下滑力為正。2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件1）采區(qū)上山運(yùn)煤,帶式輸送機(jī)布置形式及尺寸如圖 2-1 所示圖 2-1 帶式輸送機(jī)布置形式及尺寸示意圖2）輸送物料：煤；塊度; Q max=350mm 3）輸送量：Q=1600t/h；物流密度 =1t/m3?4）輸送機(jī)長(zhǎng)： L=100 m；5）傾角： β=18°2.2 計(jì)算步驟2.2.1 帶速和槽角的確定:按給定的工作條件,取原煤的堆積角為 20°。帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為3.6stQAvC??式中： ——輸送量（ ；)/h——帶速（ ；v)/sm——物流密度；?帶速選擇原則：1)輸送量大、輸送帶較寬時(shí)，應(yīng)選擇較高的帶速。2)較長(zhǎng)的水平輸送機(jī)，應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大，輸送距離愈短，則帶速應(yīng)愈低。3)物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的，或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的，宜選用較低帶速。4)一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí)，帶速可取 0.8m/s~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。5)人工配料稱(chēng)重時(shí)，帶速不應(yīng)大于 1.25m/s。6)采用犁式卸料器時(shí)，帶速不宜超過(guò) 2.0m/s。7)采用卸料車(chē)時(shí)，帶速一般不宜超過(guò) 2.5m/s；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí)，允許帶速為 3.15m/s。8)有計(jì)量秤時(shí)，帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。9)輸送成品物件時(shí)，帶速一般小于 1.25m/s。帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān).當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，傾角大，帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí)，帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí)，可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類(lèi)型，當(dāng)采用犁式卸料車(chē)時(shí)，帶速不宜超過(guò) 3.15m/s. 考慮山上的工作條件取帶速為 2 m/s; 故所選的槽形物料斷面面積 A =0.209m2, 選槽角 =350,動(dòng)積角?85.01.236360??sTCVQ? ?=350。?試中 r------物流密度，t/ ;3m------傾斜系數(shù)，對(duì)普通帶可在下表中查得;stCq-------物流每米質(zhì)量，kg/m;v ------速度，m/s; 表 2-1 傾斜系數(shù) 表stC傾角/（°） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 201 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81圖 2-2 槽形托輥的帶上物料堆積截面查表 2-2表 2-2 各種帶寬適用的最大塊度(mm)帶 寬 500 650 800 1000 1200 1400 1600最大塊度 100 150 200 300 350 350 350stC2.2.2 承載段運(yùn)行阻力1）由式 ? ?()cos()sinztzZFqLqLg???????? ?----物料每米的質(zhì)量；-----輸送帶每米的質(zhì)量；oq-----承載托輥段每米轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量；tz-----輸送帶沿傾角方向的長(zhǎng)度；L則 =qmkgQ/6.15.263405.??故可算得= tztGlk/71表 2-3 常用的托輥?zhàn)枇ο禂?shù)工 作 條 件 平行托輥 Wk 槽型托輥 wz室內(nèi)清潔,干燥,無(wú)磨損性塵土 0.018 0.02室內(nèi)潮濕,溫度正常,有少量磨損性塵土0.025 0.03室外工作,有大量磨損性塵土,污染摩檫表面0.035 0.04查表 2-3 得, =0.04 代入 表達(dá)試求得 zwzF=[（155.6+23.1+16.7） 100 0.04 cos18° +(155.6+23.1) zF?100 sin18°] 9.81=61.282kN?2.2.3 空回段運(yùn)行阻力 表 2-4 DX 型托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量查表 2-3 得 ，帶入 表達(dá)式求得0.35k??kF?? kNF152.08.91cos16.231 ?????? ??? ?kN842.1.98sin3.8 ????????F 36.0.si61.28.91cos035.61.2376 ???????2.2.4 最小張力點(diǎn)由上式計(jì)算可知，因空回段運(yùn)行阻力為負(fù)值，所以最小張力點(diǎn)是下圖中的 3 點(diǎn)。托輥形式800（帶寬B）1000 1200 1400 160 1800 2000上托輥槽型鑄鐵座沖壓座14112217252047 50 70 72下托輥平型鑄鐵座沖壓座12111715201839 42 61 65圖 2-32.2.5 輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算1）由懸垂度條件確定 4 點(diǎn)的張力由式4min5()costzSqgl??????kN108.92.136.1????2）由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力，因?yàn)?S4=Smin=10kN由表 2-5 選 Cf=1.04表 2-5 分離點(diǎn)張力系數(shù) 表FC軸承類(lèi)型 近 900 圍包角 近 1800 圍包角滑動(dòng)軸承 1.03-1.04 1.05-1.06滾動(dòng)軸承 1.02-1.03 1.04-1.05故有 kNFSCkSNyZF70.31.4286.571.96756521343??????2.2.6 用摩擦條件來(lái)驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力的關(guān)系設(shè)：為包角滾筒，每個(gè)滾筒與輸送帶的為包角為 。由下表??20?表 2-6 擦摩系數(shù) μ表 2-6由表 2-6 選摩擦系數(shù)：μ=0.25，并取摩擦力備用 ， 。1.2n?由式 1()yeSn????μ式中 n--- 摩擦力備用系數(shù)，一般 1.5~2;n?--輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù)；μ---輸送帶與兩個(gè)滾筒的為包角之和。?種類(lèi) 光面,潮濕 光面,干燥 膠面,潮濕 膠面,干燥橡膠接觸面 0.2 0.25 0.35 0.4塑料接觸面 0.15 0.17 0.25 0.3kNeneSy 56.72.160.1418045.max ???????????????????????。1）輸送帶的計(jì)算安全系數(shù)由式 maxnSN??輸 送 帶 額 定 拉 斷 力 ， ；max6maxnnxSBGS??， 對(duì) 于 剛 繩 芯 帶 由 式縱 向 拉 伸 強(qiáng) 度 ， N/M;輸 送 帶 上 最 大 張 力 點(diǎn) 的 張 力 ， ；。kBXn187.63.742020??故2）輸送帶的許用安全系數(shù) []1.2aWWakcmck?????????基 本 安 全 系 數(shù) ；附 加 彎 曲 伸 長(zhǎng) 折 算 系 數(shù) ；動(dòng) 載 荷 系 數(shù) ， 取 ；輸 送 帶 接 頭 效 率 。表 2-7 基本安全系數(shù) 與 表m?Wc可 知 =3.0， =1.8，取 =1.2， =0.95，得m?Wcak????821.695.01.3???3）輸送帶強(qiáng)度臉?biāo)阋?m[m]，故所選輸送帶滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。通過(guò)以上的計(jì)算結(jié)果可知， 故????;87.67max??SyST1000 是滿(mǎn)足要。帶芯材料 工作條件 基本安全系數(shù) m0 彎曲伸長(zhǎng)系數(shù) cw有利 3.2織物芯帶 正常 3.5 1.5不利 3.8有利 2.8剛繩芯帶 正常 3 1.8有利 3.2表 2-8 鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格 表 2-8 可知,ST1000 鋼繩芯帶中鋼繩直徑為 。4dm?2.2.7 傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算1）考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計(jì)算時(shí)，可兩滾筒分開(kāi)算，以可一起來(lái)算。由式=1min2()[][]ySWDBpP????μ??m76.8025.18047.263?????2）按鋼繩芯帶繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值，由式：150 D-傳動(dòng)滾筒直徑，d?d-鋼芯帶中鋼繩的直徑要求 D 150d=150 4=600mm,可采用直徑為 D=800mm 的滾筒.?輸送帶型號(hào) ST1000鋼絲繩最大直徑/mm 4縱向拉伸強(qiáng)度 N/mm 1000鋼絲繩間距/mm 12帶厚/mm 16上覆蓋膠厚度/mm 6下覆蓋膠厚度/mm 6輸送帶質(zhì)量 kg/m2 23.13) 驗(yàn)算滾筒的比壓比壓要按相遇點(diǎn)滾筒承受的比壓來(lái)算，因此滾筒所承受的比壓較大。按最不利的情況來(lái)考慮，設(shè)總的牽引力由兩滾筒均分，各傳遞一半牽引力?？偟臓恳?73.77-14.602=59.168kN。71()WSy???其分離點(diǎn)所承受的拉力 kNs68.42/.59.3' ?'1D-m;ycpSB???輸 送 帶 作 用 在 傳 動(dòng) 滾 筒 滑 動(dòng) 狐 表 面 上 的 平 均 壓 力 ， Mpa;滾 筒 直 徑 ， aaycp pBSP7.016.20638.47.1 ?????因?yàn)?〈0.7Mpa ，故通用設(shè)計(jì)的滾筒強(qiáng)度是足夠的，不必再進(jìn)行cp強(qiáng)度驗(yàn)算。2.2.8 拉緊裝置拉緊裝置行程 由式 ()tnlLl???2-9 常用輸送帶的延伸率與接頭長(zhǎng)度表膠帶種類(lèi) 彈性延伸率 ?懸垂度率 t?接頭長(zhǎng)度 nl面帆布帶 0.01 0.001 2尼龍膠帶 0.02 0.01 2 鋼繩芯膠帶 0.0025 0.001 2ｌ――拉緊裝置行程，ｍ；Ｌ――輸送機(jī)長(zhǎng)度，ｍ；――輸送帶的彈性延伸率;?――輸送帶的懸垂度率;t――輸送帶的接頭長(zhǎng)度 ;nl2-9 鋼繩芯帶接頭長(zhǎng)度 查上表選 ＝ 0.0025, =0.001, =0.7m,代入上式得：?t?nl型號(hào) ST-630 ST-800 ST-1000 ST-1250 ST-1600 ST-2000 ST-2500鋼繩直徑 d 3 3.5 4 4.5 5 6 7.5接頭長(zhǎng)度 nl600 650 700 1250 1350 1450 1550l 100 (0.0025+0.001)+0.7+1=2.05m, 令 l＝2.5ｍ。??2.2.9 電動(dòng)機(jī)功率和減速器的減速比電動(dòng)機(jī)功率，由式y(tǒng)1SWpk100?????式中 ｋ――動(dòng)力系數(shù)，ｋ=1.15～1.2.――減速器效率， --0.85～0.9.??? kWvSkSkvPy 20885.0.)61473(2.10107 ???????? ?按兩滾筒的功率為 ，可選用 1 臺(tái)Ｙ２－３５５L－６同步轉(zhuǎn)數(shù)為2e?μ1000r/min 的 200kW 的電動(dòng)機(jī)。由式 。nDi.960????式中 -----電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)數(shù)，一般取?=1500r/min,1000r/min,750r/min;n?Ｄ――傳動(dòng)滾筒的直徑，m.---輸送帶的速度，m/s.?減速器的減速比為：6.125.60819.60. ???? ??vDni2.2.10 逆止力與電機(jī)軸的制動(dòng)力矩的計(jì)算向上運(yùn)輸且傾角較大，停車(chē)時(shí)會(huì)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，所需的逆止力，由式????下下下下 NHqgFfqLgNFsttktzttHHstB??????;;.cos;.maxmax0125?????2cos0.19.816.732.15.6cos1826tfLkN?? ??????? ??????? ?kNqgHFst 2.478sin0.5.max ??????FHstB 9.61.1max???故電機(jī)軸上制動(dòng)力矩由式 M2BDKi?式中D—傳動(dòng)滾筒直徑；K---安全制動(dòng)系數(shù)，K=1.25；---電動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)滾筒間的傳動(dòng)效率, =0.85 0.9；??:i ----減速器的減速比。m。kNiKDFMB 78.1205.163.019.63.02 ?????3 驅(qū)動(dòng)裝置的選用帶式輸送機(jī)的負(fù)載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而且不可避免地要帶負(fù)荷起動(dòng)和制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性與負(fù)載的起動(dòng)要求不相適應(yīng)在帶式輸送機(jī)上比較突出，一方面為了保證必要的起動(dòng)力矩，電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流要比額定運(yùn)行時(shí)的電流大 6～7 倍，要保證電動(dòng)機(jī)不因電流的沖擊過(guò)熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過(guò)分降低，這就要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使起動(dòng)過(guò)程不超過(guò) 3～5s。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，它由電動(dòng)機(jī)、偶合器，減速器 、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒組成。驅(qū)動(dòng)滾筒由一臺(tái)或兩臺(tái)電機(jī)通過(guò)各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈?zhǔn)铰?lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動(dòng)滾筒。減速器有二級(jí)、三級(jí)及多級(jí)齒輪減速器，第一級(jí)為直齒圓錐齒輪減速傳動(dòng)，第二級(jí)為斜齒圓柱齒輪降速傳動(dòng)，聯(lián)接電機(jī)和減速器的連軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力聯(lián)軸器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種；用彈性聯(lián)軸器時(shí)，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力偶合器時(shí)，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪聯(lián)接。傳動(dòng)滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心軸承，傳動(dòng)滾筒的機(jī)架與電機(jī)、減速器的機(jī)架均安裝在固定大底座上面，電動(dòng)機(jī)可安裝在機(jī)頭任一側(cè)。3.1 電機(jī)的選用電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定，一般情況下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于 500r/min，因?yàn)楣β室欢〞r(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而效率較低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，則極對(duì)數(shù)少，尺寸和重量小，價(jià)格也低。本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采用的電動(dòng)機(jī)的總功率為 208kw，所以需選用功率為 200kw 的電機(jī)，擬采用Ｙ２－３５５M－６型電動(dòng)機(jī)，該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿(mǎn)足要求。