普通帶式輸送機(jī)的選擇計(jì)算

1、.第四節(jié) 普通帶式輸送機(jī)的選擇計(jì)算 帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)有兩種，一種是成套設(shè)備的選用，這只需要驗(yàn)算設(shè)備用于具體條件下的可能性，另一種是通用設(shè)備的選用，需要通過計(jì)算選擇各組成部件，最后組合成適用于具體條件下的帶式輸送機(jī)。本節(jié)主要介紹成套設(shè)備選型計(jì)算的方法。設(shè)計(jì)選型分為兩步：初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。在此，我們僅介紹初步設(shè)計(jì)。 初步選型設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)，一般應(yīng)給出下列原始資料： (1)輸送長度L，m； (2)輸送機(jī)安裝傾角，(°)； (3)設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率Q，th； (4)物料的散集密度，tm。，詳見表24； (5)物料在輸送帶上的堆積角，(°)，詳見表2-4； (6)物料的塊度a，mm

2、。 計(jì)算的主要內(nèi)容有： (1)運(yùn)輸能力與輸送帶寬度計(jì)算； (2)運(yùn)行阻力與輸送帶張力的計(jì)算； (3)輸送帶懸垂度與強(qiáng)度的驗(yàn)算； (4)牽引力的計(jì)算及電動(dòng)機(jī)功率的確定。 一、輸送帶的運(yùn)輸能力與帶寬、速度的計(jì)算與選擇 取V表示輸送帶運(yùn)行速度(ms)，q表示單位長度輸送帶內(nèi)物料的質(zhì)量(kgm)，則帶式輸送機(jī)輸送能力為 th (29) 因?yàn)樵谶x型計(jì)算中輸送帶的速度是選定的，而單位長度的物料量q值決定于輸送帶上被運(yùn)物料的斷面積A及其密度，對(duì)于連續(xù)物料的帶式輸送機(jī)，其單位長度的質(zhì)量為 kgm (210) 將式(210)代人式(29)則得 th (211)物料斷面積F是內(nèi)梯形斷面積F1和圓弧面積F2(如圖2

3、-45)之和。在輸送帶寬度B上，物料的總寬度為0.8 B。中間托輥長為0.4 B。物料在帶面上的堆積角為 ，并堆成一個(gè)圓弧面，其半徑為r，中心角為2。則梯形面積為弓形面積為 圖2-45槽形輸送帶上物料斷面總面積為(212)式中物料的堆積角，rad。各種物料的堆積角見表24。表24 各種物料散集密度及物料的堆積角將式(212)代人式(211)，令，化簡后得帶式輸送機(jī)的輸送能力(213)貨載斷面系數(shù)。與貨載的堆積角有關(guān)，可從表25查的；C輸送機(jī)傾角系數(shù)，即考慮傾斜運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸能力減小而設(shè)的系數(shù)，其值見表26。表25 物料斷面系數(shù)表表26輸送機(jī)傾角系數(shù)表 如給定使用地點(diǎn)的設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率為Q(th)，則

4、可滿足運(yùn)輸生產(chǎn)率要求的最小輸送帶寬度(214) 按式(214)求得的為滿足一定的運(yùn)輸生產(chǎn)率Q所需的帶寬，還必須按物料的寬度進(jìn)行校核。 對(duì)于未過篩的松散物料(如原煤)(215)對(duì)于經(jīng)過篩分后的松散物料(216)式中 amax物料最大塊度的橫向尺寸，mm； ap物料平均塊度的橫向尺寸，mm。 不同寬度的輸送帶運(yùn)送物料的最大塊度建議按表27來選用。最后根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)取與需要相近的輸送帶寬度，如果不能滿足塊度要求，則可把帶寬提高一級(jí)，但不能單從塊度考慮把帶寬提高兩級(jí)或兩級(jí)以上，否則造成浪費(fèi)。表27 各種帶寬允許的最大物料塊度表 在已知運(yùn)輸能力和輸送帶寬度的情況下，也可利用公式(214)確定輸送帶的合理運(yùn)

5、行速度。 二、運(yùn)行阻力的計(jì)算 (一)直線段運(yùn)行阻力圖246為帶式輸送機(jī)的運(yùn)行阻力計(jì)算示意圖。圖中34段為運(yùn)送物料段，輸送帶在這一段托輥上所遇到的阻力，為承載段運(yùn)行阻力用表示；12段為回空段，輸送帶在這一段的阻力為空運(yùn)行阻力，用表示。一般情況下，承載段和回空段運(yùn)行阻力可分別表示為 圖246帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算示意圖(217)(218)式中 輸送機(jī)的傾角，當(dāng)輸送帶在該段的運(yùn)行方向是傾斜向上時(shí)sin取正號(hào)，而傾斜向下時(shí)sin取負(fù)號(hào)； L輸送機(jī)長度，m；、分別為槽形、平行托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，見表28；q輸送帶每米長度上的物料質(zhì)量，kgm，可由式(29)求得；表211 托輥?zhàn)枇ο禂?shù)表 承載段、回空段托輥轉(zhuǎn)動(dòng)

6、部分質(zhì)量(kgm)；(219)(220)式中、分別為承載段、回空段托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量，kg,見表28；上托輥間距，一般取11.5m；下托輥間距，一般取23m；膠帶每米長度自身質(zhì)量，kg/m，織物層芯輸送帶每米長度質(zhì)量可按下式計(jì)算；(221)式中1.1膠帶的平均密度，t/m3；膠帶寬度，；膠帶的帆布層數(shù)；一層帆布的厚度，對(duì)于帶強(qiáng)560N/（.層）的帆布膠帶，平均取1.25；對(duì)于帶強(qiáng)960N/（.層）的帆布膠帶，平均取2；膠帶上保護(hù)層厚度3；膠帶下保護(hù)層厚度1；表28 托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量表 將上述條件代入得： Wzh=9.8x(0.4+17.6+14)x50x0.05x0.95+9.8(0.4+17.

7、6)x50x0.3=3390.8N Wk=9.8x(17.6+5)x50x0.04x0.95-9.8x17.6x50x0.3=-2166.4N (二)曲線段運(yùn)行阻力 繞過改向滾筒的輸送帶阻力為 (222)繞過主動(dòng)滾筒的輸送帶阻力為(223)式中 繞出改向滾筒的輸送帶張力，N；繞人改向滾筒的輸送帶張力，N； 三、輸送帶張力的計(jì)算 輸送帶張力的計(jì)算方法有兩種。一種是根據(jù)輸送帶的摩擦傳動(dòng)條件，利用“逐點(diǎn)計(jì)算法”首先求出輸送帶上各特殊點(diǎn)的張力值，然后驗(yàn)算輸送帶在兩組托輥間的懸垂度不超過允許值；另一種是首先按照輸送帶在兩組托輥間允許的懸垂度條件，給定帶式輸送機(jī)承載段最小張力點(diǎn)的張力值，然后按“逐點(diǎn)計(jì)算法

8、”計(jì)算出其他各點(diǎn)的張力，最后驗(yàn)算輸送帶在主動(dòng)滾筒上摩擦傳動(dòng)不打滑的條件，即使之滿足的條件。對(duì)于上山運(yùn)輸帶式輸送機(jī)，當(dāng)牽引力時(shí)，往往采用第二種方法。 下面以第一種計(jì)算方法介紹輸送帶張力的計(jì)算。 (1)以主動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)為1點(diǎn)依次定2、3、4點(diǎn)，根據(jù)“逐點(diǎn)計(jì)算法”，列出各點(diǎn)的關(guān)系(見圖246)(224)式中 輸送帶繞經(jīng)導(dǎo)向滾筒所遇到的阻力， (O.050.07)· (2)按摩擦傳動(dòng)條件并考慮摩擦力備用問題找出與之間的關(guān)系。因?yàn)樗?225)式中 摩擦力備用系數(shù)，一般取1.151.2；輸送帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，可按表29選取，對(duì)于井下，如果驅(qū)動(dòng)滾筒采用鑄膠，一般取0.3。(3)聯(lián)立公式(

9、224)與(225)，即可求出與的值，同時(shí)可算出其他各點(diǎn)的張力值。表2-9 摩擦系數(shù)與值 四、輸送帶懸垂度與強(qiáng)度驗(yàn)算 (一)懸垂度驗(yàn)算 為使帶式輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輸送帶兩組托輥間懸垂度不應(yīng)過大。輸送帶的垂度與其張力有關(guān)，張力越大，垂度越小，張力越小，垂度越大，輸送帶張力與懸垂度的關(guān)系如圖247所示。在兩托輥間的中點(diǎn)把重段輸送帶截開，取左側(cè)為分離體，并取，則對(duì)于承載段輸送帶(226)式中 輸送帶最大允許下垂度，計(jì)算時(shí)可取 O.025； 承載段輸送帶最小張力，N； 承載段兩組托輥間距，m； 將 O.025代人式(226)，可得承載段輸送帶允許的最小張力為 圖247張力與懸垂度的計(jì)算示意圖 (227

10、)同理，可得回空段輸送帶允許的最小張力為在一般情況下，回空段輸送帶的最小張力比較容易滿足垂度要求，故通常只驗(yàn)算承載段的懸垂度。 若按“逐點(diǎn)計(jì)算法”求得的輸送帶承載段最小張力不能滿足公式(227)的要求時(shí)，則必須加大承載段最小張力點(diǎn)的張力，使其滿足懸垂度條件的要求，然后再重新用“逐點(diǎn)計(jì)算法”計(jì)算其他各點(diǎn)張力。 (二)輸送帶強(qiáng)度的驗(yàn)算根據(jù)上面計(jì)算出的最大張力點(diǎn)的最大張力進(jìn)行輸送帶強(qiáng)度的驗(yàn)算。原則是: 1普通帆布層輸送帶強(qiáng)度的驗(yàn)算 普通帆布層輸送帶可允許承受的最大張力為 (228)式中 輸送帶允許承受的最大張力，N； 輸送帶寬度，mm； 織物層輸送帶拉斷強(qiáng)度，Nmm； 帆布層數(shù)； 輸送帶的安全系數(shù)，

11、見表210。表2-10 棉帆布芯橡膠帶安全系數(shù)2鋼絲繩芯輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算鋼絲繩芯輸送帶所允許承受的最大張力為 (229) 式中 鋼絲繩芯輸送帶縱向拉伸強(qiáng)度，Nmm，見表27； 鋼絲繩芯輸送帶安全系數(shù)，要求不小于7，重大載荷時(shí)一般可取1012。 結(jié)論：按公式(228)或(229)計(jì)算出的數(shù)值大于或等于按逐點(diǎn)計(jì)算法求出的最大張力點(diǎn)的最大張力值，即，則輸送帶強(qiáng)度就算滿足要求。 五、牽引力與功率計(jì)算(一)驅(qū)動(dòng)滾筒牽引力如圖246所示的輸送機(jī)主軸牽引力為 (230)(二)電動(dòng)機(jī)功率為 (231)式中 輸送帶運(yùn)行速度，ms； 減速器的機(jī)械效率，=0.8O.85。應(yīng)該指出，當(dāng)傾角稍大(一般>6°)時(shí)，上山(下運(yùn))帶式輸送機(jī)將以發(fā)電機(jī)方式運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)0，所以應(yīng)按下式計(jì)算電機(jī)發(fā)電時(shí)的反饋