煙草生產(chǎn)線上輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論文

I 摘 要 由于輸送機(jī)械具有很強(qiáng)的輸送能力，所以在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，它是工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、規(guī)?；⒆詣?dòng)化、現(xiàn)代化必不可少的設(shè)備。輸送機(jī)械不僅能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中各段的連接，組成流水生產(chǎn)線，還可以結(jié)合其他控制方法來(lái)控制物料的流量、 計(jì)數(shù) 等，達(dá)到控制整個(gè)生產(chǎn)節(jié)奏和速度的目的。 本次設(shè)計(jì)在機(jī)械方面采用了帶傳動(dòng)方案 ， 電控部分采用單片機(jī)控制。經(jīng)過(guò)對(duì)本次設(shè)計(jì)的綜合分析，使得該設(shè)計(jì)保持了其技術(shù)的先進(jìn)性，而且提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量； 加快 了 開(kāi)發(fā)速度，進(jìn)一步縮短了設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性，減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了設(shè)計(jì)成本， 從而提高了該類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。并加快了輸送機(jī)在我國(guó)各行業(yè)的廣泛推廣與應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： 輸送機(jī)械；輸送能力；輸送帶；控制 II Abstract Because there is a strong conveyor transport copacity.The conveyer in the industry has wide application, it is industrial production to achieve continuous, large-scale, automated, and essential to the modernization of equipment. transport level can also be tilted transportation； can transport bulk grain, but also the transportation of food packaging, low power consumption, reliable operation and easy management, work without the noise. Food conveyor machinery is not only able to make the production process of connecting to form Production Lines. Also in conjunction with other control measures to control the flow of materials and to control the entire production rhythm and speed purposes. The design of the mechanical aspects of using a belt drive program,electric control part adopts MCU control. After a comprehensive analysis of this design, making the design of advanced technology to maintain, and improve design quality.Further shorten the design cycle ,improve design accuracy of the calculation ,reduce the laber intensity of technology,reduce design cost, consequently improve competitive ability of this kind of cargo, and accelerate belt conveyors widely spread and use. Keywords： transportation machinery； transport capability； conveyor； control III 目 錄 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 緒論 . 1 1.1 選題的目的和意義 . 1 1.2 輸送機(jī)概況 . 1 1.2.1 輸送機(jī)械在工業(yè)中的應(yīng)用 . 1 1.2.2 輸送機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) . 2 1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 . 3 第 2 章 總體 方案論證 . 4 2.1 機(jī)械部分的方案的論證 . 4 2.1.1 重要機(jī)械部件的確定 . 4 2.1.2 傳動(dòng)方案的確定 . 4 2.1.3 托輥的選擇 . 5 2.2.4 總體結(jié)構(gòu)的確定 . 5 2.2 電控部分的方案論證 . 5 第 3 章 輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 8 3.1 輸送機(jī)的計(jì)算 . 8 3.1.1 帶寬的計(jì)算 . 8 3.1.2 輸送帶寬度校核 . 9 3.1.3 輸送帶最大的物料橫截面積 . 9 3.2 輸送能力的計(jì)算 . 10 3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)功率 . 11 3.3.1 圓周驅(qū)動(dòng)力 . 11 3.3.2 傳動(dòng)滾筒軸功率的計(jì)算 . 14 3.3.3 附加功率計(jì)算 . 15 3.4 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 . 16 3.5 輸送帶張力計(jì)算 . 16 3.5.1 輸送帶允許最大的下垂度計(jì)算最小張力 . 16 IV 3.5.2 輸送帶不 打滑條件 . 17 3.5.3 輸送帶下垂度校核 . 19 3.6 輸送帶的選擇與校核 . 20 3.7 張緊裝置的選擇和計(jì)算 . 21 3.8 滾筒的設(shè)計(jì) . 22 第 4 章 輸送機(jī)其他主要零件的設(shè)計(jì) . 30 4.1 托輥 . 30 4.1.1 靜載計(jì)算 . 30 4.1.2 動(dòng)載計(jì)算 . 31 4.1.3 托輥的額定負(fù)荷和最大轉(zhuǎn)速 . 33 4.2 支架類裝置 . 35 第 5 章 單片機(jī)控制 . 36 5.1 單片機(jī)的主要控制原理 . 36 5.2 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 . 37 5.3 電機(jī)的調(diào)速控制 . 38 5.4 檢測(cè)與計(jì)數(shù)功能的實(shí)現(xiàn) . 39 結(jié)論 . 41 致謝 . 42 參考文獻(xiàn) . 43 V Abstract . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Chapter 1 Introduction . 1 1.1 The purpose and significance of topics . 1 1.2 Overview conveyor . 1 1.2.1 Conveyor in the Industry . 1 1.2.2 Conveyor current development status and trends . 2 1.3 The design of the main contents . 3 Chapter 2 Demonstrated the overall program . 4 2.1 Demonstration of the mechanical parts of the program . 4 2.1.1 Transmission for the scheme . 4 2.1.2 Determination of other mechanical parts . 5 2.1.3 Demonstrating the electronic control section . 6 2.2 Determination of the overall structure . 6 Chapter 3 Design and Calculation of conveyor . 8 3.1 Calculation of conveyor . 8 3.1.1 Calculation of bandwidth . 8 3.1.2 Checking the width of conveyor belt . 9 3.1.3 The largest cross sectional area of conveyor belt materials . 9 3.2 Calculation of transmission capacity. 10 3.3 The circle drive and the drive power . 11 3.3.1 Circle drive . 14 3.3.2 Calculation of power transmission roller shaft . 15 3.3.3 Additional power calculation . 16 3.4 Motor power calculation . 16 3.5 Calculation of belt tension . 16 3.5.1 Conveyor belt to allow the greatest degree of calculation of the minimum tension of sag . 17 3.5.2 Conveyor belt does not slip conditions . 19 VI 3.6 Calculation of belt layers . 20 3.7 Tensioning of component selection and calculation . 21 3.8 Design of drum . 22 Chapter 4 The main part of the design of conveyor . 30 4.1 Roller . 30 4.2 Device Bracket . 35 Chapter 5 DMC Control . 36 5.1 Theory of DMC Control . 36 5.2 Motor reversing control . 37 5.3 Moter speed control . 38 5.4 Detection and counting . 39 Conclusions . 41 Thanks . 42 References . 43 1 第 1 章 緒論 1.1 選題的目的和意義 帶式輸送機(jī) 是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。它可以將 物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過(guò)程的要求相 配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。 本設(shè)計(jì)選用的輸送機(jī)屬于輕型帶式輸送機(jī)，是一種用途很廣的連續(xù)輸送設(shè)備，適用于輸送各種散狀或成件物品。輕型帶式輸送機(jī)是通用固定式連續(xù)輸送機(jī)，因此對(duì)輕型帶式輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究有很大的應(yīng)用價(jià)值。在輕型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)工作中涉及的參數(shù) 很多，而目這些參數(shù)只有在很好的匹配下，才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行高效、可靠、電耗低和建設(shè)投資少的目標(biāo)。 1.2 輸送機(jī)概況 1.2.1 輸送機(jī)械在工業(yè)中的應(yīng)用 運(yùn)輸機(jī)在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，它是工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、規(guī)模化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化必不可少的設(shè)備。隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是我國(guó)加入世界貿(mào)易組織后，貿(mào)易、加工等領(lǐng)域的規(guī)模不斷擴(kuò)大，輸送機(jī)械愈來(lái)愈顯示出其重要作用。輸送機(jī)械不僅能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中各段的連接，組成流水生產(chǎn)線，而且可以在輸送物料的同時(shí)進(jìn)行其他工藝作業(yè) 1。還可以結(jié)合其他控制方法來(lái)控制物料的流量，達(dá)到控 制整個(gè)生產(chǎn)節(jié)奏和速度的目的。因而對(duì)工業(yè)來(lái)講，輸送機(jī)的選用是否合理、技術(shù)性能是否良好、技術(shù)狀態(tài)是否正常，不僅對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益起重要作用，而且還影響著企業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化程度、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)條件、安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等 2。對(duì)社會(huì)來(lái)講，高效率的輸送機(jī)還能節(jié)省能源、減小污染，提高車站、碼頭、倉(cāng)庫(kù)的利用律，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，創(chuàng)造社會(huì)效益 3。 2 我國(guó)輸送機(jī)的現(xiàn)狀可概括為以下四方面： 使用的廣泛性。在我國(guó)的工業(yè)中，凡有繁重的物料搬運(yùn)的地方，都已采用了輸送機(jī)械。生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化已達(dá)到了較高的水 平。 輸送技術(shù)的先進(jìn)性。例如近 10年來(lái)在我國(guó)的糧食流通項(xiàng)目建設(shè)中，普遍采用了世界先進(jìn)的裝卸和輸送機(jī)械。 應(yīng)用中的創(chuàng)造性。我國(guó)糧工程技術(shù)人員和工人，對(duì)運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行了大量的研究、改進(jìn)和創(chuàng)新，特別是在輸送機(jī)械的功能創(chuàng)新和組合應(yīng)用上。 發(fā)展的不平衡性。由于我國(guó)工業(yè)的布局點(diǎn)多面廣，因此它的發(fā)展很不平衡。輸送機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、使用的水平參差不齊，有的地方和企業(yè)還很落后。機(jī)械的專業(yè)化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化水平都有待提高 4。 1.2.2 輸送機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 國(guó)外在帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析研究方面開(kāi)展得比較早 ,動(dòng)態(tài) 分析理論與研制的軟件已基本能夠滿足當(dāng)前帶式輸送機(jī)發(fā)展之需；而我國(guó)相對(duì)較晚 ,與國(guó)外相比還存在一定的差距 ,尤其是動(dòng)態(tài)分析軟件部分 8。為了盡快彌補(bǔ)這一差距 ,趕超世界水平 ,有必要研究和分析當(dāng)今國(guó)外帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)分析軟件。國(guó)外動(dòng)態(tài)分析軟件，目前 ,美國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、意大利等國(guó)家在動(dòng)態(tài)分析研究方面 ,已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先地位 9。 輸送機(jī)發(fā)展很快，提高輸送機(jī)的生產(chǎn)率，增大單機(jī)長(zhǎng)度和輸送距離，提高輸送機(jī)的爬坡能力，擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍如發(fā)展耐熱耐寒的輸送帶，采用特殊的支架和托輥以便輸送 500 公斤以上的貨物，改善輸送 機(jī)的操作和提高管理的自動(dòng)化程度，進(jìn)一步降低輸送機(jī)的能量消耗等等 10。由于輸送機(jī)是糧倉(cāng)、船舶、工廠等最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備 (如機(jī)車類 )相比，具有運(yùn)量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而目運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制 11。輸送機(jī)已成為機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。隨著我國(guó)工業(yè)的高速發(fā)展，原有的輸送機(jī)無(wú)論是主參數(shù)還是運(yùn)行性能都已不能滿足要求，必須向高帶速、大運(yùn)量、大功率的大型化方向發(fā)展，要改善和提高運(yùn)行性能，確保安全可靠。輸送機(jī)現(xiàn)代的發(fā)展趨勢(shì)是 :輸送量、運(yùn)輸距離和驅(qū)動(dòng)裝置的功率迅猛地增長(zhǎng) 12。 隨著全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，輸送機(jī)技術(shù)已成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿之一。當(dāng)今世界需要設(shè)計(jì)和生產(chǎn) “環(huán)保 ”型輸送機(jī)，要求輸送量大，并且要節(jié)約能量 14。輸送機(jī)技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要特點(diǎn)是基礎(chǔ)研究發(fā)展為應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)而 3 實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。輕型固定式膠帶輸送機(jī)是一種用途很廣的連續(xù)輸送設(shè)備，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用成本低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地使用于化工、輕工、食品、糧食、郵電等部門，可輸送各種散狀物料和成件物品 15。工作環(huán)境溫度為-15C +40C。 1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本文對(duì)輸送機(jī)各個(gè)部分進(jìn)行系統(tǒng)的理論分析，總結(jié) 了輸送機(jī)各部分主要原理和功能，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)型式、技術(shù)特性、安裝尺寸和造型計(jì)算等均做了系統(tǒng)的分析研究。驗(yàn)證了重錘自動(dòng)張緊系統(tǒng)的可行性，并總結(jié)了一定的經(jīng)驗(yàn)，為將來(lái)產(chǎn)品的深入研究提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。本文主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容： 1 帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的原始參數(shù) 2 帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法的研究，包括以下幾方面： (1)輸送能力的確定與輸送帶的初步選擇以及托輥的類型、直徑確定； (2)影響圓周驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算中各阻力的分析。對(duì)長(zhǎng)度小于 80米帶式輸送機(jī)的阻力計(jì)算比較復(fù)雜，有許多不能確定的參數(shù)，需 要研究合理的計(jì)算方法。 (3)輸送帶不打滑條件計(jì)算的分析，由于帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的多樣性，(如單滾筒驅(qū)動(dòng)和多滾筒驅(qū)動(dòng) )，需要對(duì)其不打滑條件進(jìn)行相應(yīng)的處理，以取得相應(yīng)合理地張力值，使輸送帶的總負(fù)荷不會(huì)偏差太大； (4)輸送機(jī)布置方式及其各特征張力點(diǎn)計(jì)算方法的分析； 3帶式輸送機(jī)各主要部件與輔助部件選型方法的分析研究。 4利用 單片機(jī) 電控實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)電機(jī)的 正反轉(zhuǎn)和變速控制以及對(duì)物品的計(jì)數(shù)功能。 4 第 2 章 總體方案論證 2.1 機(jī)械部分的方案的論證 2.1.1 重要機(jī)械部件的確定 輸送機(jī)三種狀態(tài)的 特性分析： (1)啟動(dòng)時(shí)，膠帶松邊突然松弛，膠帶會(huì)伸長(zhǎng)，此伸長(zhǎng)量須補(bǔ)償，否則啟動(dòng)極不平穩(wěn)，對(duì)膠帶損傷很大。 (2)正常工作時(shí)，膠帶必須保持足夠張緊力，否則運(yùn)行中容易跑偏、打滑。目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的帶式輸送機(jī)拉緊裝置 是螺栓 拉緊裝置 ， 所以 本設(shè)計(jì)采用 螺栓搖把 張緊 裝置。 圖 2-1 螺栓張緊裝置 2.1.2 傳動(dòng)方案的確定 現(xiàn)階段輸送機(jī)的傳動(dòng)方案基本采用兩種方案： 5 方案 1：采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)用電機(jī)與減速器與傳動(dòng)滾筒相連這種方案的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)規(guī)律、傳動(dòng)精度高、效 率高、承載能力強(qiáng)、加工簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)便、耗能小、更經(jīng)濟(jì)等，缺點(diǎn)是相較與電動(dòng)滾筒占用空間比較大、噪聲較大。 方案 2：采用電動(dòng)滾筒電動(dòng)滾筒是一種將電機(jī)和減速器共同置于滾筒體內(nèi)部的新型驅(qū)動(dòng)裝置。它主要應(yīng)用于固定式和移動(dòng)式 帶式輸送機(jī) 。電動(dòng)滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封 。 它的缺點(diǎn)是由于電機(jī)與減速器共同置于滾筒體內(nèi)部所以，當(dāng)電機(jī)與減速器需要維修時(shí)不方便。 基于經(jīng)濟(jì)與維護(hù)等方面因素考慮 方 案 1 更符合本次設(shè)計(jì)要求，所以選擇方案 1 作為輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置。 2.1.3 托輥的選擇 輸送機(jī)以托輥為支承裝置，其作用是支承輸送帶及帶上的物料，減小帶的垂度，使其能穩(wěn)定運(yùn)行。目前常用的上托輥由三個(gè)輥?zhàn)咏M成的槽形托輥與由兩個(gè)輥?zhàn)咏M成的 V 型托輥。槽型托輥適用于帶寬較寬的輸送機(jī)而 V 型托輥適用與帶寬小于 300mm 的輸送機(jī)， 槽型托輥軸材料采用冷拔圓鋼，軸承座采用優(yōu)質(zhì)鋼板沖壓，密封結(jié)構(gòu)采用 PDC 型，防塵、防水性能均優(yōu)于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。槽型 托輥裝配后輥?zhàn)訌?qiáng)度好，徑向跳動(dòng)量小，旋轉(zhuǎn)阻力小，重量輕，能耗低，使用壽命長(zhǎng)，一般均超過(guò) 30000 小時(shí) ,，所以選擇槽型托輥 。 槽型托輥示意圖如圖 2-2。 圖 2-2 槽型托輥示意圖 2.1.4 總體結(jié)構(gòu)的確定 輸送機(jī)的的布置形式如圖 2-3： 6 圖 2-3 帶式輸送機(jī)的典型布置形式 采用不同結(jié)構(gòu)形式輸送帶，則輸送機(jī)對(duì)水平的允許傾角 取決于被送物料與輸送帶之間的動(dòng)摩擦系數(shù)，輸送帶的斷面形狀，物料的動(dòng)堆積角，裝載的方式和輸送帶的運(yùn)動(dòng)速度。 本設(shè)計(jì)帶長(zhǎng)較短而且是室內(nèi)工作工作環(huán)境比較穩(wěn)定，不需要有傾角 ,整體結(jié)構(gòu)如圖 2-4. 圖 2-4 輸送機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖 7 2.2 電控部分的方案論證 單片計(jì)算機(jī)是將電子計(jì)算機(jī)的基本環(huán)節(jié)，如： CPU，存儲(chǔ)器，總線，輸入輸出接口等，采用集成電路技術(shù)集成在一片硅基片上。由于單片計(jì)算機(jī)體積很小，功能強(qiáng)，因而廣泛用于電子設(shè)備中作控制器之用。目前，大到導(dǎo)彈火箭國(guó)防尖端武 器，小至電視機(jī)微波爐等現(xiàn)代家用電器，內(nèi)中都毫無(wú)例外地運(yùn)用單片計(jì)算機(jī)作為控制器，因此 ,從控制的觀點(diǎn)，我們也常稱它為單片控制器。單片微控制器的工作離不開(kāi)軟件，即固化在存儲(chǔ)器中的已設(shè)計(jì)好的程序。所有帶單片微控制器的電子設(shè)備，它的工作原理當(dāng)然與具體設(shè)備有關(guān) .但它的最基本的原理是一樣的，即； 1)從輸入接口接收來(lái)自外界的信息存入存儲(chǔ)器。這些信息主要包括二部分：來(lái)自諸如溫度壓力等傳感器的信息； 來(lái)自人工干預(yù)的一些手動(dòng)信息 ,如開(kāi)關(guān)按鈕等操作。 2)單片微控制器中的 CPU 根椐程序?qū)斎氲臄?shù)椐進(jìn)行高速運(yùn)算處理。 3)將運(yùn)算處理的結(jié) 果通過(guò)輸出接口送去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如繼電器，電機(jī)，燈泡等。當(dāng)前這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)著，即系統(tǒng)中的微電腦不斷監(jiān)視著各種信息，并及時(shí)作出不同的處理使系統(tǒng)正常運(yùn)行。 為了方便實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的控制功能，本設(shè)計(jì)選用 單片機(jī) 控制系統(tǒng)。 8 第 3 章 輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)主要參數(shù)： 根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查確定如下參數(shù)， 輸送物料： 煙草 輸送機(jī)長(zhǎng)度： 10mL 輸送量： 3t/h 帶速 ： 1.0m/sV 工作環(huán)境：室 內(nèi) ，環(huán)境溫度大約在 20左右 ，且灰塵較少； 輸送機(jī)布置形 式： 水平放置。 3.1 輸送機(jī)的計(jì)算 3.1.1 帶寬的計(jì)算 對(duì)于散狀物料，帶寬的計(jì)算為公式： vykQB3600 式中 Q 所需輸送量； 3 t/h 物料松散密度， 316 /kg m V 輸送帶速度， 1.0m/sV ； k裝載系數(shù)，一般取 9.08.0k ，取 8.0k ； y斷面系數(shù)， 146.0y 將以上各值代入公式得： 7 1 3 m m10 . 80 . 1 4 61000/1 . 63600 33600 v y kQB 9 取 800mmB 3.1.2 輸送帶寬度校核 考慮輸送的物料為成 袋 物品的形式，需要考慮物品的最大粒度，如果所運(yùn)物料的粒度與帶寬相比太大時(shí)， 由于輸送機(jī)的振動(dòng)的影響，物料可能會(huì)散落，并導(dǎo)致設(shè)備故障。 輸送帶寬度 B 和物料最大粒度之間應(yīng)滿足： 2002 B 式中 物料最大粒度， mm； B 帶寬， mm ； 查表 3-1 180mm ，代入上式 5 6 0 m m2001802B 故，滿足條件。 故本設(shè)計(jì)所選取的 800mmB 滿足以上的各種要求。 表 3-1 各種帶寬允許的最大物料粒度 mm 帶寬 B 300 400 500 650 800 1000 1200 允許的最大粒度 50 80 100 130 180 250 300 3.1.3 輸送帶最大的物料橫截面積 為了保證正常輸送條件下輸送帶上的物料不散落，考慮如圖 3-1 所示輸送帶上允許的最大物料橫截面積 S 10 圖 3-1 輸送帶最大物料橫截面積 輸送物料時(shí)，輸送帶寬與帶面堆料截面如圖 3-1，堆積面積按公式計(jì)算： 2yBA 表 3-2 斷面系數(shù) 托輥形式 槽形 兩節(jié)式 三節(jié)式 =25 =35 =45 動(dòng)堆積角 20 30 20 30 20 30 斷面系數(shù) y 0.112 0.132 0.127 0.146 0.136 0.152 注：物料動(dòng)堆積角一般為其靜堆積角的 70%左右。 由表 3-2 查得：取 035 時(shí)，動(dòng)堆積角 030 ，斷面系數(shù) 0.146y 。將數(shù)據(jù)代入公式： 222 0 .0 9 3 4 4 m0 .80 .1 4 6 yBA 3.2 輸送能力的計(jì)算 輸送機(jī)的輸送能力按公式計(jì)算： vAQ 3600 11 將各值代入公式中得： 5 . 4 2 t / h1 0 0 0/160 . 0 9 3 4 413 6 0 0Q 3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)功率 3.3.1 圓周驅(qū)動(dòng)力 輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，帶條沿輸送機(jī)線路運(yùn)行的總阻力等于驅(qū)動(dòng)滾筒的牽引力，即圓周驅(qū)動(dòng)力，按公式計(jì)算： 21 SSStHU FFFFCF (3-1) 式中 HF 主要阻力， N； StF傾斜阻力， N； 1SF特種主要阻力， N； 2SF特種附加阻力， N； C 與輸送機(jī)長(zhǎng)度有關(guān)的系數(shù)。 查有關(guān)資料取 53.4C 1. 主要阻力 HF 輸送機(jī)的主要阻力 FH 是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的 阻力總和，按公式： ) + q q+(+ q = f L g q F GBRUROH 2 (3-2) 式中 f 模擬摩擦系數(shù)，查表 得 02.0f ； L 輸送機(jī)長(zhǎng)度 (輸送機(jī)的頭尾中心距 )m ； 12 ROq承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)質(zhì)量， kg/m ；查手冊(cè)得上托輥 89mm ， 315mmL ，質(zhì)量 24.5kg/mq RO ； oRORO a nqq oa承載分支托輥間距，查表 1000mmao； 所以： 7 3 . 5 k g / m12 4 . 53 oRORO a nqq RUq回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)質(zhì)量， kg/m ；查手冊(cè)得下托輥 89mm ，質(zhì)量 16kg/mq RU ； Ua回程分支托輥間距， 查表 4 2500mmaU ； URURO a nqq 所以： 6 . 4 k g / m2 . 5161 URURU a nqq Bq 每米長(zhǎng)輸送帶質(zhì)量，初選輸送帶為 4 層，查資料得； 28 . 5 8 k g / mBq Gq每米長(zhǎng)度輸送帶物料質(zhì)量， kg/m ； 13 28 3 . 3 k g / m13 . 630063 v.Qv Iq vG 將以上各值代入公式 (3-2)： 3 5 3 . 5 0 5 N 8 3 . 3 ) 8 . 5 8(26 . 4 7 3 .59 . 8100 . 0 22 ) + q q+(+ q = f L g q F GBRUROH 表 3-3 模擬摩 擦系數(shù) 安裝情況 工作條件 f 水平、向上傾斜及向下傾斜的電動(dòng)工況 工作環(huán)境良好，制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦小 0.020 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，制造、調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小 0.022 多塵，低溫，過(guò)載，帶速高，安裝不良，物料內(nèi)摩擦大 0.023 0.03 向下傾斜 設(shè)計(jì)，制造正常，處于發(fā)電工況時(shí) 0.012 0.016 表 3-4 托輥直徑、槽角和安裝間距與帶寬的關(guān)系 帶寬 槽形輸送機(jī) 300 400 500 650 800 1000 1200 托輥直徑 60 89 槽角 250 350 450 350 450 35 上托輥間距 1000 下托輥間距 2500 3000* 2500 3. 主要特種阻力1SF 14 主要特種阻力1SF，包括托輥前傾 (托輥前傾主要是防止輸送帶跑偏 )的摩擦阻力和被輸送物料與導(dǎo)料槽欄板間的摩擦阻力兩部分，按公式： glS FFF 1 (3-3) 式中 F前傾上托輥與前傾下托輥摩擦阻力之和， N ； glF輸送物料與導(dǎo)料槽欄板間的摩擦阻力， N ； (1)無(wú)前傾，即F=0 (2)導(dǎo)料槽阻力glF： 無(wú)導(dǎo)料槽所以glF=0 即 0N1 glS FFF 4. 附加特種阻力2SF 附加特種阻力2SF包括輸送帶清掃器摩擦阻力 rF ， 按公式： rS FnF 32 (3-4) 式中 3n清掃器個(gè)數(shù)， 13n； (1)清掃器摩擦阻力 rF ，按公式： 3ApFr P 清掃器和輸送帶間的壓力， N/ 2m ，一般取為 3 441 0 1 0 1 0 N/ 2m ； 3 清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為 0.50.7，取 0.6；代入數(shù)據(jù)得 16803 ApF rN 將以上各計(jì)算結(jié)果代入公式 (3-1)得： 6 7 3 5 . 6 5 N16802 1 5 .4 51 6 3 2 . 6 83 5 3 .5 0 5521 SSStHU FFFFCF 3.3.2 傳動(dòng)滾筒軸功率的計(jì)算 按公式： PlL+ f Q lLf wv . =+P+P=PP 3003210 3 6 73 6 763 (3-5) 15 式中 0P傳動(dòng)滾筒軸功率， kW ； 1P 空載功率； 2P 負(fù)載功率， kW ； 3P附加功率， kW ； f 托輥?zhàn)?力系數(shù)，取 03.0f ； L 傳動(dòng)滾筒至尾部滾筒的中心距， m ， 9.407mL ； 0l中心距修正值，取 49m0 l； W 除物料外，輸送機(jī)單位長(zhǎng)度內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量和， kg/m ，查表 3-5 40kg/mW ； 表 3-5 輸送機(jī)單位長(zhǎng)度內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量之和 W 帶寬 300 400 500 650 800 1000 1200 W 15 20 25 30 40 50 60 3.3.3 附加功率計(jì)算 按公式： Ba)Bq) L (B.(v)F(Fv P G 10087611021000 2213 式中 1F 清掃器阻力， N； v 帶速， m/s； L 導(dǎo)料槽長(zhǎng)度， Gq 輸送帶上每米長(zhǎng)度物料的質(zhì)量， kg/m， 8 3 .3 k g /m360 v.Q/q G ； 16 將以上各值代入上式計(jì)算出 1.842kW3 P 將計(jì)算出的值代入式 (3-5)得： 5 .5 9 3 k W2 .3 2 5P0 3.4 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 按式 KPP 0 式中 傳動(dòng)總系數(shù)，取 0.9； K 備用系數(shù)，取 1.1K ； 將以上各值代入式得： 6 . 8 3 k W0 . 95 . 5 9 31 . 1 P 本設(shè)計(jì)選用 Y132S-6 型三相異步電動(dòng)機(jī)。 3.5 輸送帶張力計(jì)算 輸送機(jī)的布置形式即輸送機(jī)的側(cè)型。在設(shè)計(jì)輸送機(jī)時(shí)，根據(jù)輸送機(jī)的幾何尺寸、傳動(dòng)滾筒的數(shù)量、拉緊裝置結(jié)構(gòu)和卸料方式以及安裝地點(diǎn)的要求，盡量采用最簡(jiǎn)單的布置形式。 3.5.1 輸送帶允許最大的下垂度計(jì)算最小張力 在輸送帶自重和物料的作用下，輸送帶在托輥間總是有垂度的作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠 的大；使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。如果懸垂度過(guò)大，帶條在兩托輥之間松弛變平，物料易撒漏和下滑，輸送帶的運(yùn)動(dòng)阻力也大為增加，所以在設(shè)計(jì)中規(guī)定了允許的最大懸垂度。一般規(guī)定輸送帶的最大懸垂度應(yīng)滿足： h/a=0.0050.02,本設(shè)計(jì)取 0.02。 17 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(diǎn)的最小張力 minF 需按公式計(jì)算： 承載分支最小張力： (h /a ) )gq(qaF GB 80m in 回程分支最小張力： (h/a)gqaF Bu 8min 式中 0a輸送機(jī)承載分支的托輥間距； ua回程分支最小張力處； 所以： 載分支最小張力 5 6 2 7 . 6 5 N0 . 0 28 9 . 88 3 . 3 )( 8 . 5 8180m i n ( h / a ) )gq(qaF GB 回程分支最小張力 1 3 1 3 . 8 1 2 5 N0 . 0 28 9 . 88 . 5 82 . 58m i n ( h / a )gqaF Bu 3.5.2 輸送帶不打滑條件 輸送機(jī)是靠皮帶與帶輪之間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的，在安裝帶傳動(dòng)時(shí)，須將帶張緊；由于張緊力的存在，帶與帶輪的接觸表面上就產(chǎn)生了正壓力。當(dāng)帶傳動(dòng)開(kāi)始工作時(shí)，帶與帶輪的接觸表面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因而在該接觸面間就產(chǎn)生了摩擦力，傳動(dòng)輪的兩邊就產(chǎn)生了相應(yīng)的緊邊和松邊，設(shè)緊邊的張力為 1F ，松邊為 2F ，則兩邊的拉力差為 : 21 FFF 18 由于輸送機(jī)在非穩(wěn)定狀態(tài)下 (啟動(dòng)和制動(dòng) )，帶條除受靜張力作用外還受速度變化引起的附加動(dòng)張力作用動(dòng)張力與靜張力疊加，可能引起帶條在驅(qū)動(dòng)滾筒上的打滑，這種是不允許的，因?yàn)檫@會(huì)造成帶條的下覆面膠層與滾筒覆面 之間的強(qiáng)烈摩擦、發(fā)熱而損壞，更主要的是會(huì)使?jié)L筒與帶條之間摩擦系數(shù)降低，以致造成輸送機(jī)不僅難于繼續(xù)傳動(dòng)，而且破壞了它的正常傳動(dòng)。為了防止這種狀況的發(fā)生需要在圓周驅(qū)動(dòng)力前乘以一個(gè)系數(shù) k；即 21 FFKF U 根據(jù)柔體摩擦的理論，輸送帶的緊邊和松邊拉力之間的關(guān)系可用歐拉公式表示為 : eFF 21 式中 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)； 輸送帶在所有傳動(dòng)滾筒上的包角； 綜合上面兩式可得： 111 U eKFF 因此，為防止輸送帶的打滑，需在回程帶上保持的最小張力應(yīng)大于 1F ，即輸送帶最小張力 min2F ，應(yīng)按公式計(jì)算： 11ma xmi n2 U eFF 式中 maxUF輸送機(jī)滿載啟動(dòng)時(shí)或制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的最大圓周力，啟動(dòng)時(shí)UAU FKF max 啟動(dòng)系數(shù) 1.71.3K A ， AK 取 1.7； 所以 19 8 5 9 4 . 6 N5 0 5 51 .7max UU K F F 式中 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)； 輸送帶在所有傳動(dòng)滾筒上的尾包角，采用弧度；對(duì)于單滾筒驅(qū)動(dòng)，取 0180 ，即 3.00e ； 綜上所述，輸送機(jī)最小張力 4 2 9 7 . 3 0 N13 18 5 9 4 . 6 1F 2 m i n 由 4297.30NF 2m in 計(jì)算輸送機(jī)各點(diǎn)張力，忽略附加阻力情況下，可得承載段最小張力為： )qf L g ( qFHgqFF BROrB 24 6 7 3 5 .6 5 N6 9 3 0 N 1 6 0 .8 7 6 81 4 4 01 6 8 .1 6 8-4 2 9 7 .3 04 F 穩(wěn)定工況下最大張力 9 3 5 2 .9 5 5 N5 0 5 5 .6 5 54 2 9 7 .3 02max1 UFFF 3.5.3 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(diǎn)的最小張力minF，需按 式（ 2.5-1）和（ 2.5-2）進(jìn)行驗(yàn)算。 承載分支0m i n()8BGadma q q gFha承 20 回程分支0m i n8Badma q gFha回 式中 admha 允許最大垂度，一般 0.01； 0a 承載上托輥間距（最小張力處）； ua 回程下托輥間距（最小張力處）。 minF承 1.0（ 4.352+103.3） 9.8/（ 8 0.01） =13187.37N minF回 3.0 4.352 9.8/（ 8 0.01） =1599 3.6 輸送帶 的選擇與校核 按公式： BnSnZ 式中 n安全系數(shù)，取 8n ； 帶芯徑向扯斷強(qiáng)度，表 3-6 取帶芯種類：棉帆布芯，取25N/mm ，即每層厚度 0.56mm； 將各值代入公式得： 99.2251 0 0 0 89 5 5.9 3 5 2 Z 取 4Z 層 與初選相同 21 表 36 薄型帶技術(shù)參數(shù) 輸送帶選型滿足輸送帶的強(qiáng)度要求即帶式輸送機(jī)輸送帶上所承受的最大張力值應(yīng)小于輸送帶所能承受的縱向扯斷強(qiáng)度。 織物芯帶強(qiáng)度校核 織物芯帶強(qiáng)度校核按公式： BZnF max 式中 maxF輸送帶最大張力， N； B 輸送帶寬度， mm； 輸送帶縱向扯斷強(qiáng)度， N/(mm層 )； N 穩(wěn)定工況下，織物芯帶的靜安全系數(shù)，棉帆布芯帶 n=8 9，尼龍、聚酷帆布芯帶 12010n ； 將以上各值代入公式得： m a x 9 3 5 2 . 9 5 5 8 1 8 . 7 01 0 0 0 4Fn BZ N/(mm層 ) 所以選擇棉帆布芯的輸送帶 25 N/(mm層 )，能滿足要求。 3.7 張緊裝置的選擇和計(jì)算 拉緊力的計(jì)算 帶芯種類 棉帆布芯 維綸帆布芯 維綸整芯 維綸減層芯 經(jīng)向扯斷強(qiáng)度 1 8 2 5 3 5 5 6 3 6 5 0 7 0 112 120 240 224 336 每層厚度mm 0 5 0.56 0