礦用帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易計(jì)算

礦用帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易計(jì)算一.原始數(shù)據(jù)和工作條件使用地點(diǎn)：三煤綜采運(yùn)輸?shù)牢锪厦Q：煤物料特性：1）最大塊度：300mm2）松散密度：1000kg/m33） 在輸送帶上堆積角：0=20°4） 物料溫度：＜50°輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸⑴運(yùn)輸距離:500m2） 傾斜角：10°3） 輸送量：500t/h4） 卸載方式：端卸初步確定輸送機(jī)布置方式?如圖所示：二.計(jì)算步驟帶速的確定帶速根據(jù)帶寬和被運(yùn)物料性質(zhì)而定，帶速已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，具體選取可參照推薦表，初步確定帶速V=2.5m/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。帶寬的確定:Q二3.6.A.V.Y-K t/h式中：Q-設(shè)計(jì)輸送量A-輸送帶上物料的最大橫截面積 m2■輸送帶的運(yùn)行速度m/s■物料的松散密度 kg/m3k■輸送機(jī)的傾斜系數(shù)表1傾角/(°)2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81根據(jù)給定的條件：A二^二—型——=^=0.0584m23.6VYK3.6X2.5X1000X0.958550查表3,輸送機(jī)的承載托輻槽角為35°,物料的堆積角為20°,帶寬為1000mm的輸送機(jī)上允許物料堆積的橫斷面積為0.1110m2,此值大于計(jì)算所需要的橫斷面積，選用輸送帶的寬度滿足運(yùn)輸要求。輸送帶寬度的核定：B=1000mm^2a+200=2X300+200=800mm因此滿足輸送最人塊度要求.槽形托輻的帶上物料堆積截面，如圖所示：Ai=[L3+(b-L3)cosA]2^^=[0.38+(0.85-0.38)Xcos350]2^^=0.035166Ari(b-L3) 、nr(b-L3) ? 、i“re(0.85-0.38) *0^A2=[L3+ cosA][ sinA]=[0.38+ Xcos35]222r(0.85—0.38) ?nr0Tcer廠c[ Xsin35J=0.0768A=A1+A2=0.0351+0.0768=0.1119m2實(shí)際輸送能力：Qi二3.6AVYk=3.6X0.1119X2.5X1000X0.95=956t/hQ】＞Q,因此符合設(shè)計(jì)要求。表2槽角、動(dòng)堆積角、帶寬的關(guān)系

角帶寬B=500mm帶寬B=650mm帶寬B=800mm帶寬B=1000mm動(dòng)堆積角e20°動(dòng)堆枳角e30°動(dòng)堆積角820°動(dòng)堆積角e30。動(dòng)堆枳角820°動(dòng)堆積角e30°動(dòng)堆積角e20°動(dòng)堆積角830。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表3：不同帶寬推薦的輸送物料最大粒度帶寬B500650800100012001400粒度a篩分后100130180250300350為篩分150300300400500600動(dòng)堆積角一般為安息角的50%~75%,L?—般取0.38b~0.40b由上可知，輸送帶的帶寬和它的運(yùn)行速度決定了帶式輸送機(jī)的輸送能力。表4帶寬B、帶速V與輸送能力Q的關(guān)系1.251.62.02.53.154.05001081391742176501982543183978003103974966207811000507649811101412781622120074295111881486187223771400103213211652206526023304輸送能力是按水平運(yùn)輸、動(dòng)堆積角e二20°、托輻槽角入=35°時(shí)計(jì)算的。求驅(qū)動(dòng)滾筒的圓周力（牽引力）帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒上所需牽引力是所有運(yùn)行阻力之和運(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。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、向下運(yùn)行時(shí)為負(fù)。TOC\o"1-5"\h\zFu=FH+FN+Fsl+FS2+Fst=CfLg[（2qB+qG）cosp+qRo+qRu]+qGHg+Fsi+FS2+FSt式中：斥■主要阻力 NFn-附加阻力（明顯小于主要阻力，用系數(shù)C乘以主要阻力）NFsi■特種主要阻力 NFs2■特種附加阻力 NFst■傾斜阻力 N附加阻力系數(shù)C以輸送機(jī)長(zhǎng)度的不同按下表選取L/m80100150200300400500600700800900100015002000C1.921.781.581.451311.251.201.171.141.121.101.091.061.051）主要阻力計(jì)算TOC\o"1-5"\h\zFH=CfLg[（2qB+qG）cosp+qR0+qRu] N式中：f-模擬摩擦因數(shù)取0.03L■輸送機(jī)長(zhǎng)度 mg■重力加速度取10m/s2

qB-每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量 kg查表取20kg/mqG■每米長(zhǎng)輸送物料的質(zhì)量 kgqRo■承載分支托轆每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量kgqRu■回程分支托轆每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量kg為二般^569購(gòu)=詈=估=口33qRo■承載分支托轆每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量kgqRu■回程分支托轆每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量kg為二般^569購(gòu)=詈=估=口33qR嚴(yán)字5Lru3KgKgKg式中：Er?！龀休d分支中一組托輕旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量（查表取17）kgLrLr?！龀休d分支托輻的間距mmRUmRU-回程分支屮一組托輻旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量（查表取15） kgLru■回程分支托輻的間距 m將各數(shù)值帶入公式:Fh=1.20x0.03x500x10x[(2x20+56)xcos10°+11.3+5]=19951N2）特種主要阻力計(jì)算Lru■回程分支托輻的間距 m將各數(shù)值帶入公式:Fh=1.20x0.03x500x10x[(2x20+56)xcos10°+11.3+5]=19951N2）特種主要阻力計(jì)算Fs訐Fsa+Fsb式中：Fsa■托輻前傾的摩擦阻力仏■物料與導(dǎo)料檔板間的摩擦力 N按重載段為等長(zhǎng)三托轆Fsai二GpoLe(qB+qG)gC0SPsine=0.4x0.4x500x(20+56)x10x1x0.035=2128N式中：G■槽形系數(shù)取0.4-0.5M承載托輻與輸送帶間的摩擦因數(shù)取0.3-0.4L「裝有前傾托輻的區(qū)段長(zhǎng)度 m—托輕軸線相對(duì)于垂直輸送帶縱向軸線的前傾角取1.5。P■輸送機(jī)的工作傾角A-V型托輕的軸線與水平線之間的夾角按空載段為V型托輻FSa2=MoLeqBgcosAcospsine=0.4x500x20xl0xcosl0°xcosl0°xsinl.5°=1015 N由于不設(shè)裙板，則Fsb二0Fsa=Fsai+FSa2=2128+1015=3143N3）特種附加阻力的計(jì)算Fs2二Fsc+Fsd式中：Fsc■輸送帶清掃器的摩擦阻力Fs曠犁式卸料器的摩擦阻力Fsc=App3=0-01xlx3xl04x0.5=50N式中：A-輸送帶和清掃器的接觸面積 m2p■輸送帶和清掃器間的接觸壓力取（3-10）xlO4NM芥輸送帶和清掃器間的摩擦因數(shù)取0.5-0.7Fsb=BKa（由于不安設(shè)，則可以不計(jì)）式中：B■輸送帶寬度 m心?犁式卸料器的阻力系數(shù)一般為1500N/m4）傾斜阻力的計(jì)算傾斜阻力是指在傾斜安裝的輸送機(jī)上，物料上運(yùn)時(shí)要克服的重力取(+)值、下運(yùn)時(shí)的負(fù)重力取(?)值Fst=qGHg=qGLsinp滬56x500xsinl0°xl0=48621將各種阻力代入公式，則總的運(yùn)行阻力：Fu=19951+3143+50+48621=71765N3.帶式輸送機(jī)所需的傳動(dòng)功率.驅(qū)動(dòng)滾筒所需軸功率二空二71765X2.5二］79KW10001000.電動(dòng)機(jī)所需功率nmloooq71765X2.5=199nmloooq71765X2.5=199m1000X0-9KW式中：q肝傳動(dòng)效率。一般取0.85~0.95因?yàn)閷?shí)際所選電動(dòng)機(jī)要增加1.15-1.20的富裕系數(shù)，所以，選擇兩臺(tái)132kw電機(jī)就可以滿足要求膠帶張力、托轆間垂度計(jì)算及膠帶強(qiáng)度校核?膠帶張力的計(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。輸送帶張力在整個(gè)長(zhǎng)度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機(jī)的正常運(yùn)行，輸送帶張力必須滿足以下兩個(gè)條件：(1).在任何負(fù)載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動(dòng)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(yīng)保證不打滑;(2).作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輻間的垂度小于一定值。由于皮帶傳動(dòng)裝置可能傳遞的最大牽引力為也就是說最大牽引力等于相遇點(diǎn)最大張力減去分離點(diǎn)最小張力的差。在實(shí)際使用中，考慮到摩擦因數(shù)和運(yùn)行阻力的變化，以及啟動(dòng)加速時(shí)的動(dòng)負(fù)荷影響，應(yīng)使摩擦牽引力有一定的裕量作為備用。因此，設(shè)計(jì)時(shí)采用的摩擦牽引力％應(yīng)為：F—fijUBXun1n按啟動(dòng)時(shí)求出兩個(gè)滾筒傳遞的牽引力F】、F2,滾筒為包膠滾筒，圍抱角a=ai+a2=470°,查表取滾筒和橡膠帶間的摩擦因數(shù)p二0.3,摩擦力備用系數(shù)(啟動(dòng)系數(shù))n=1.3-1.7相遇點(diǎn)的最大張力：+1)=71765x(— +1)=81812Ne“ —1 n―rm—180-1分離點(diǎn)的最小張力F2=F|min=Fu(—)=71765x(— )=10047NeP-1輸送帶不打滑條件為：Fmin 1812x^=7465N?托輾間垂度的計(jì)算根據(jù)輸送機(jī)安裝布置情況如圖所示，利用逐點(diǎn)計(jì)算法求出各點(diǎn)張力空段阻力Fk，忽略傳動(dòng)部分長(zhǎng)度，則:FK=qBLfgcosp+qRULfg-qBLgsinp=20x500x0.03xl0xcosl0°+5x500x0.03xl0-20x500xl0xsinl0°=—13660N重段阻力Fzh當(dāng)承載段向上運(yùn)行時(shí)，下滑力是正；向下運(yùn)行時(shí)，下滑力是負(fù)。同樣,空載段向上運(yùn)行時(shí)，下滑力是正；向下運(yùn)行時(shí)，下滑力是負(fù)。Fzh=(qB+qG)(fcos0+sinp)Lg+qR0Lfg=(20+56)x(0.03xcosl0°+sinl0°)x500xl0+11.33x500x0.03xl0=77213+1700=78913N改向滾筒與輸送帶分離點(diǎn)的張力是相遇點(diǎn)張力的Cf倍F=Cf.F式中：F■改向滾筒與輸送帶分離點(diǎn)張力F■改向滾筒與輸送帶相遇點(diǎn)張力Cf■分力點(diǎn)張力系數(shù)傳動(dòng)系數(shù)Cf見下表：軸承類型近90°圍抱角近180°圍抱角滑動(dòng)軸承1.03-1.041.05-1.06滾動(dòng)軸承1.02-1.031.04-1.05F7^F!=81812NF6=F7-Fzh=81812-78913=2899NF烽警276】

F3^F4=10421N3）垂度校核重載段最小張力點(diǎn)在F6，空載段最小張力點(diǎn)在F5.重段垂度所需要的最小張力:C＞（qB+qG）gLR0_（20+56）X10X1?5_fc匚卜min^ 一 一/丄8X0.028喚8X0.02lro空段垂度所需要的最小張力:r，\gqBLRU10X20X3F說—式中：Sax和衣嗅分別為重載段和空載段最大垂度，其他符號(hào)同前。ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：RO1^=002RO1^=002Lru因?yàn)镵<FminF5<F‘min 則垂度不滿足要求，應(yīng)按照垂度要求重新確定輸送機(jī)的運(yùn)行最小張力，再反求最大張力。貝IJ：Pi=Fmax=FFF6+Fzh=7125+78913=86038NF2=F-Fu=86038-7176.5=14273NF5二FminF5二FminF6_7125CF1.05二7034FlFs-Fk二7034+13660二20694 NF3^Ff20694N4）校核膠帶安全系數(shù)計(jì)算出膠帶最大張力Fmax后，應(yīng)驗(yàn)算膠帶的強(qiáng)度，對(duì)于帆布層膠帶的安全系數(shù)不小于11,對(duì)于鋼絲繩芯膠帶不小于10m^^6000X100=69Fmax86038式中：m—■膠帶的安全系數(shù);ob■一膠帶強(qiáng)度;N/cm1B--膠帶寬度；cm由計(jì)算結(jié)果可知，膠帶安全系數(shù)小于規(guī)定要求，應(yīng)選擇鋼絲繩芯膠帶。拉緊裝置拉緊力和拉緊行程的計(jì)算（1）在圖示位置的拉緊裝置應(yīng)具有的拉緊力為:H=F2+F3=14273+20694=34967N（2）拉緊滾筒的拉緊行程與輸送機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)方式和頻率、輸送帶的伸長(zhǎng)和延伸特性有關(guān)。L&L（￡+EJ+Ln m式中：L-輸送帶長(zhǎng)度￡■輸送帶彈性伸長(zhǎng)率和永久伸長(zhǎng)率￡t■托輻組間的輸送帶垂度率S■輸送帶接