【可伸縮式帶式輸送機設計（論文）5300字】

可伸縮式帶式輸送機設計目錄TOC\o"1-2"\h\u21773可伸縮式帶式輸送機設計 1182221引言 115952一 1315601.1研究背景 1318621.2國內外應用現(xiàn)狀 2130821.3研究目的與意義 2310581.4主要設計任務 2241092總體設計 3264382.1初步確定布置形式 3190522.2可伸縮式帶式輸送機主要部件的選用 3300412.3傳動方案的確定 5185323可伸縮式帶式輸送機設計計算 584463.1輸送帶設計計算 5313423.2圓周驅動力 9315083.3傳動功率計算 10282063.4傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 1086803.5傳動滾筒最大扭矩計算 10233143.6拉緊力和拉緊行程計算 11623.7繩芯輸送帶強度校核計算 11301283.8托輥的設計計算 11307493.9機架的設計計算 1218982結論 141引言對輸送機作了一些簡略概述，描述了可伸縮式輸送機在國內和國外的研究背景和應用現(xiàn)狀，并以此引出研究可伸縮式帶式輸送機的目的及意義；根據(jù)對于可伸縮式帶式輸送機的使用環(huán)境及設計原則，按照題目設定的參數(shù)進行選型與方案設計；并根據(jù)各部件的使用原則選定各個部件的組成，之后對于零件進行相關的計算與校核，一般來說，帶式輸送機由傳動裝置，中部機架，拉緊裝置，機尾，導回裝置組成，在此設計基礎上，我國的帶式輸送機設計水平仍不如國外，需要進去不去探索和提高。本文主要對可伸縮式輸送機的結構設計方法，包括對可伸縮帶式輸送機輸送帶、電動機、傳動裝置、張緊裝置、托輥以及滾筒的設計及選擇計算等進行研究一1.1研究背景帶式輸送機在采礦，建筑材料等重工業(yè)的物資運輸方面發(fā)揮著重要作用，包括一些散狀散塊物品及包裝貨物，輸送機的生產(chǎn)特點是連續(xù)且穩(wěn)定的，且運輸能力比較強，環(huán)境適應性也比較好，非常適合于井下及礦區(qū)作業(yè)，近些年隨著生產(chǎn)技術的提高，伸縮帶式輸送機已經(jīng)在帶式輸送機的基礎上發(fā)展起來，大大提高了井下作業(yè)的效率和生產(chǎn)成本。該機能適應巷道變化，實現(xiàn)一次性安裝，具有推廣價值。礦井下的環(huán)境很復雜。一方面，有許多相對較短的換乘通道。另一方面，有一些爆炸性混合物，如可燃氣體，氣體和煤塵。山雨防爆電動滾筒帶式輸送機適用于有甲烷或煤塵爆炸危險的環(huán)境。同時，由于其結構緊湊、占地面積小、使用維護方便、運行安全可靠、電機功率低、避免電能浪費等優(yōu)點，在謝莊煤礦得到了廣泛應用。1.2國內外應用現(xiàn)狀在中國，帶式輸送機主要用于井下及礦區(qū)的生產(chǎn)運輸，在采礦方面發(fā)揮著重要作用，在其他物資運輸方面也有廣泛使用，目前最主要的有兩種：繩帶式輸送機和鋼繩牽引式帶式輸送機。運輸機的特點是運輸能力強，使用范圍也比較廣，維修方便，操作簡單，運行成本也比較低，早在1978年，中國就完成了關于鋼絲繩芯帶式輸送機的設計，此運輸機運輸距離比較長，最高可達16公里，環(huán)境適應性也比較強。國外關于帶式輸送機的發(fā)展比中國要領先，國外的帶式運輸機功能更多種多樣，適用環(huán)境也比較多樣，也發(fā)展出了大傾角的帶式運輸機，管狀的帶式輸送機等，目前國外300到500萬t/a大型礦井作業(yè)的帶式輸送機參數(shù)標準為運距大于3000m，輸送量大于3000t/h，帶速大于3.5。1.3研究目的與意義煤礦產(chǎn)業(yè)用的帶式輸送機一般都是固定式的不能伸縮，這在一定程度上影響了應用效果。為了改變這個狀況，需要將固定式傳統(tǒng)帶式輸送機改造成伸縮式帶式輸送機，以便于更好地適應煤礦井下生產(chǎn)的狀況，更好地為礦井生產(chǎn)服務?？缮炜s式帶式輸送機相比于普通輸送機，適用范圍更廣，生產(chǎn)效率更高，維護方便，能夠實現(xiàn)自動化控制，可伸縮式帶式輸送機可以進行水平和向上18度及向下15度的運輸。1.4主要設計任務了解帶式輸送機的各個部分的構成及各個部件的選用，并進行設計計算主要設計參數(shù)輸送物料為塊度：0-300mm的原煤顆粒，密度為0.90t/m3物料溫度：<40℃?工作環(huán)境：礦區(qū)井下運距：600m傾斜角：β=0°最大運量:350t/h2總體設計2.1初步確定布置形式可伸縮式帶式輸送機可以布置成很多形式，但是需要滿足，輸送帶所受的張力最小，滿足驅動力和制動力的要求；可伸縮式帶式輸送機主要由傳動裝置，機頭、機身、儲帶倉及機尾部這幾部分構成，通過驅動裝置驅動傳動滾筒，傳動滾筒帶動輸送帶，輸送帶承載物料運行。其中驅動裝置原理圖如下圖1驅動裝置原理圖傳動效率的計算總效率η=運輸機傳送帶效率η1×減速器效率η2×運輸機與減速器間聯(lián)軸器效率η3×v帶傳動效率η4=0.96×0.96×0.96×0.95=0.842.2可伸縮式帶式輸送機主要部件的選用2.2.1輸送帶的選用輸送帶是帶式輸送機的承載牽引部件，它需要滿足輸送機的牽引力與承載力輸送帶選用應考慮以下因素盡量選擇橡膠貼面，有利于減少物料磨損，且使用壽命也比其他的更好。根據(jù)實際情況選用尼龍層帶，尼龍層帶較耐水，耐腐蝕，成槽性也比較好。由于在井下生產(chǎn)作業(yè)，所以皮帶應該選擇阻燃型，遂皮帶材料選擇氯丁CR。因為輸送的是原煤且輸送量較大和運距較長，所以要求皮帶強度較大，可以初選輸送帶帶寬為800mm，型號為EP-500的輸送帶2.2.2傳動滾筒的選用傳動滾筒有鋼板焊接結構和鑄鋼結構，根據(jù)表面形式可以分鋼制光面滾筒和鑄膠滾筒，鋼制滾筒適合在環(huán)境濕度小，輸送距離短的環(huán)境中使用，鑄膠滾筒適合在濕度大，輸送距離長的環(huán)境中使用根據(jù)設備的工作環(huán)境及設備的實際情況，選擇鑄膠滾筒。2.2.3托輥的選用托輥需要具備堅固耐用，密封性好，阻力小，表面光滑的特點根據(jù)B＝800mm的條件查《運輸機械設計選用手冊》后，可以選用托輥直徑為89mm的DTⅡ03C0711緩沖托輥；下托輥選用平行型托輥DTⅡ03C2112,托輥直徑為89mm，帶寬選擇B＝800mm，取上輥間距1200mm，下輥間距3000mm。2.2.4電機的選用一般取泵=0.91，則已知，帶入=0.99后得功率為6.53kw所以選擇功率為7.5kW，轉數(shù)為1440r/min的Y132M-4型的電動機2.2.5減速器的選用查《太原重工重型減速機分公司》選擇JS40型減速器，如圖所示圖2減速器結構示意圖當功率為40kw時，減速器三級別分別為第一級；第二級；第三級，總傳動比為。該減速器的冷卻與潤滑：2.2.6液力偶合器的選用礦區(qū)井下的帶式輸送機都會使用液力耦合器，電動機和液力耦合器一起運作是可以有效保護性能。已知功率，查《礦山設計手冊》選擇YL—40的液力偶合器泵輪轉速為1470，額定力矩為26.5n/m，質量為58kg。2.2.7輸送機清掃器的選用輸送機清掃器主要作用可以清除輸送帶上的多于沾連物，并將其堆積在卸料區(qū)，若清理不及時，可能會造成輸送帶的磨損，甚至停機。清掃機效率如何，主要還取決于輸送的物料特性，根據(jù)本設計所處的實際環(huán)境，消耗量較大，所以在卸載部采用重錘清掃器，在各滾筒間采用刮板清掃器以提高工作效率，在機頭及機尾各安裝一個犁式清掃器。2.3傳動方案的確定帶式輸送機的傳動滾筒可以根據(jù)需要去靈活布置，傳動滾筒數(shù)量可以是多變的；可以根據(jù)需要在頭部、尾部、頭尾加中間布置。需要提高傳動裝置拉緊力可以通過調整拉緊力，調整圍包角和增大摩擦系數(shù)來提高。所以該輸送機采用雙滾筒驅動形式，通過增大圍包角的方式來增大拉緊力，通過菱形包膠包住傳動滾筒的方法來增大摩擦系數(shù)。3可伸縮式帶式輸送機設計計算3.1輸送帶設計計算3.1.1牽引力計算設機長為，可查《礦山運輸機械》得關于牽引力的計算如下：為了簡化計算。引入，故本機可簡化為:承載段為驅動滾筒上的牽引力（圓周力），；查《礦山運輸機械》表得，若距離600米時，c取1.17；；；為阻力系數(shù)。查《礦山運輸機械》表4—17得，?？蛰d段式中為驅動滾筒上所需的牽引力，；通過《礦山運輸機械》表4—18得，l=600m時，取1.17；；；；為阻力系數(shù)。通過查《礦山運輸機械》表4—17選。3.1.2輸送量計算輸送機持續(xù)運行并時，由得為物料最大橫截面積，；為物料堆積密度，。計算q時應乘一個傾斜系數(shù)，可用=3.6來計算3.1.3輸送帶各點張力的計算作為帶式輸送機的牽引部件，帶式輸送機需要能夠克服帶式輸送機運行阻力所需的牽引力。同時其張力也需要滿足滾筒摩擦傳動的需要。同時，為了防止傳送帶在托輥之間的過度下垂，張力不應該超過規(guī)定值。并且應該用逐點法算各點的張力。（1）求各區(qū)段的運行阻力各段運行阻力如下：通過查《礦山運輸機械》表4—17得；通過查《礦山運輸機械》表4—17得。求各點的張力設輸送帶繞經(jīng)滾筒兩項阻力按輸送帶張力增加百分之五計算。依逐點計算法得：雙滾筒驅動可以取圍包角為°，根據(jù)滾筒特性及環(huán)境因素取，，通過查《礦山運輸機械》Ⅱ表3—27得。按摩擦牽引條件：空段輸送帶最大允許垂度要求空段最小張力點應小于上式求得之值為：則取最小張力點為：令，按照上列各點張力的關系式求算各點的張力得：3.1.4求膠帶層數(shù)查《礦山運輸機械》Ⅱ有下式則為帶帆布層數(shù)；為膠帶的最大張力，；為輸送帶安全系數(shù)，取；為輸送帶帶寬，；為一層拉斷力，。遂選膠帶的型號為，三條。3.1.5輸送帶壽命的計算目前常用德國的HZ7ZEL法來求輸送帶壽命，即：則%100%180%100%100%120%120%80%450通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—29得，=450萬t；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—30得，=100%；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—31得=100%；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—32得=180%；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—33得=100%；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—33得=100%；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—33得=120%；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—33得=120%；通過查詢《新型帶式輸送機手冊》表6—33得=80%；3.2圓周驅動力3.2.1計算公式圓周驅動力可用表示機身距離比較長的時候，附加阻力小于主要阻力，所以需要引入系數(shù)C得；+=CC通過查〈〈DTⅡ（A）型帶式輸送機設計手冊〉〉表3-5后取C為1.12。3.2.2主要阻力計算輸送機的主要阻力可用以下計算：為模擬摩擦系數(shù)；為輸送機長度；為重力加速度；選擇托輥為槽形托輥DTⅡ03c121，選1.2m，選３m，直徑D＝89mm,長度L＝315mm,軸承為4G204。上托輥槽角與下托輥槽角為35°，０°?？梢杂糜嬎銕氲?=20.25kg/m可以用計算：選取D＝89mm,L=950mm,kg帶入得：==5.267kg/m—＝＝55.6kg/m=0.045×600×9.18×[20.25+5.267+（2×9.18+55.6）×cos35°]=22783N運行阻力系數(shù)f根據(jù)輸送機工況取=0.045。3.3傳動功率計算（1）傳動軸功率計算傳動滾筒功率為＝54.39kw（2）電動機功率的計算電求值后選擇電動機功率。==54390W電動機功率為=2=65300W＝65.3KW由此可得需要選擇功率為37kw的電機兩個3.4傳動滾筒、改向滾筒合張力計算（1）改向滾筒合張力計算改向滾筒的和張力為:==29522+30998＝60520N==9069+9523＝18592N（2）傳動滾筒合張力計算合張力為=4943+31015=35958N3.5傳動滾筒最大扭矩計算雙驅動時直徑為500m帶入公式得最大扭矩為=＝35958N=8.98KN/m3.6拉緊力和拉緊行程計算拉緊裝置拉緊力由此得+=＝21716N查〈〈煤礦機械設計手冊〉〉后選用鋼繩絞車式拉緊裝置；拉緊行程為：△L≧（）L＝（0.01+0.001）×600＝6.6m3.7繩芯輸送帶強度校核計算拉伸強度應該滿足以下條件根據(jù)環(huán)境情況選擇7-10，此選為7。求最大工作張力查《運輸機械設計選用手冊》得＝100n(N)==68571N根據(jù)得＝599.9N/mm所以選擇6層100mm·層，大于可滿足要求3.8托輥的設計計算托輥靜載荷計算查《新型帶式輸送機設計手冊》可得托輥的靜載荷公式為托輥動載荷計算查《新型帶式輸送機設計手冊》可得托輥的動載荷公式為回程分支托輥的額定負荷和最大轉速查《新型帶式輸送機設計手冊》托輥的實際負荷為：槽形托輥通過查《新型帶式輸送機設計手冊》得小于表中的額定負荷所以符合條件平行托輥=8.03×9.8×1.12×1.1×0.95×3.0=平形托輥實際負荷不能大于表值，所以符合條件。所以托輥最大轉速在90~645。3.9機架的設計計算機架式輸送機物料，輸送帶，滾筒，托輥等的承載機構，需要滿足良好的拉伸性和抗撞擊，彎曲能力。所以該機架選用剛性材質，采用槽鋼和鋼管并用。卸載架需要很大的承載能力，就需要在卸載架延伸段加支撐桿去支撐，同時為了拆卸方便，與角鋼中間采用焊接的方式，機架與角鋼采用螺栓連接，如下圖所示；①①②③圖3卸載架示意圖1-支撐桿；2-卸載架；3-角鋼3.9.1中間架的強度校核查《新型帶式輸送機設計手冊》得每個中間架支腿受力帶入?yún)?shù)后得因輸送帶跑偏的存在，對鋼管產(chǎn)生的合彎矩利用余弦定理可得則鋼管的最大彎距為：=2489.4×0.75所以應選擇外徑=，內徑的鋼管。鋼管的抗彎截面模量為：帶入后得鋼管的彎曲正應力為：所以選取抗拉強度在～之間的q235號鋼，抗拉強度為420mpa。將安全系數(shù),帶入許用應力公式得，所以鋼管強度滿足條件。中間架主要由座架和縱梁裝配構成，為了方便調偏與拆卸，上托輥固定在立架上，下托輥固定在機架上，中間加一個橫梁，如下圖所示