混凝土攪拌站輸送部分畢業(yè)設計

1、 存檔編號 目錄第一章 緒論11.1混凝土攪拌站的發(fā)展歷史11.2混凝土攪拌站的發(fā)展現狀11.2.1自動化程度較高11.2.2可靠性高21.2.3生產能力較高21.2.4計量精度高21.2.5普及率不高地區(qū)差異大31.2.6環(huán)保性能不高31.3混凝土攪拌站的發(fā)展方向31.4混凝土攪拌站的組成31.4.1物料輸送設備31.4.2物料稱量設備41.4.3物料貯存設備41.4.4攪拌設備41.4.5控制系統(tǒng)4第二章 帶式輸送機52.1帶式輸送機的應用52.2帶式輸送機分類52.3帶式輸送機的主要組成零件及輸送機的布置形式62.3.1輸送機的主要組成零件62.3.2帶式輸送機的布置形式6第三章 皮帶輸

2、送機的設計及計算13.1初定設計參數13.2輸送能力的計算13.3托輥的選用23.3.1對托輥的技術要求23.3.2托輥的分類23.3.3托輥間距的選擇33.4輸送帶的選用43.4.1輸送帶的分類43.4.2輸送帶的連接方式53.4.3輸送帶的選用依據53.5清掃裝置的選用63.5.1對清掃器的要求63.5.2清掃器分類63.6圓周驅動力及所需傳動功率計算73.6.1圓周驅動力Fu73.6.2傳動功率計算113.7輸送帶張力的計算113.7.1輸送帶下垂度的限制113.7.2保證輸送帶工作時不打滑113.7.3 輸送帶層數的計算123.8輥子荷載的校核123.8.1靜載計算123.8.2動載計

3、算13第四章 帶式輸送機部件的選用154.1電動滾筒的選用154.1.1電動滾筒基本尺寸的確定154.1.2滾筒體的受力分析164.2拉緊裝置的選用204.3機架的設計214.3.1頭架214.3.2中間架22第五章 皮帶運輸機的常見故障分析15.1輸送帶打滑15.2輸送帶跑偏15.3撒料15.4異常噪聲25.5輸送帶的使用壽命較短2第一章 緒論混凝土攪拌裝置是指將砂子、水泥、石子、水、添加劑等物料按照一定的混凝土配合比計量，然后經過混凝土攪拌機攪拌成合格混凝土的設備，通常又被稱作混凝土攪拌站。混凝土攪拌設備主要包括物料貯存設備、物料運輸設備、稱量設備、攪拌設備、控制系統(tǒng)等。第1.1節(jié) 混凝土

4、攪拌站的發(fā)展歷史 第一座混凝土攪拌站由德國于1903年建立，此后，商品混凝土便作為獨立的產業(yè)出現，隨后美國、法國分別于1913年、1933年建立了自己的攪拌站。二次世界大戰(zhàn)后，尤其在20世紀60年代到70年代，由于戰(zhàn)后重建工作，各國急需混凝土，使混凝土攪拌站迎來了一個黃金發(fā)展時期。目前德國、美國、日本等國在混凝土攪拌技術方面處于領先地位，而我國的混凝土機械發(fā)展在解放前是一片空白，即使在解放初也只是仿造國外落后的攪拌機。1951年，上海市建筑機械廠生產了JG250型混凝土攪拌機，它成為我國早期建設的主力軍；1978年后，我國采取以經濟建設為中心的方針，這一措施促進了工程建設的發(fā)展，同時使發(fā)展混凝

5、土機械成為一項重要任務，我國花重金引進多套攪拌站設備并組織多家領頭機械廠對攪拌站進行攻關、研發(fā)，取得了一定的成就。隨后我國在不斷引進外國攪拌站技術的同時，加大自身對混凝土攪拌站的研發(fā)，到21世紀我國的攪拌站技術已較為先進。第1.2節(jié)混凝土攪拌站的發(fā)展現狀目前，國內生產的混凝土攪拌站可靠性不斷提高，逐步取代了進口攪拌站并在國內市場中占據主導地位。我國攪拌站生產企業(yè)眾多，產品已形成系列化，雖然部分產品已接近甚至超過國外水平，但仍存在普及率不高、地區(qū)差異大、存在污染等缺點。1.2.1自動化程度較高自動化程度是反映一臺設備技術含量高低的主要標志，混凝土攪拌站從原始的人工攪拌到滾筒式攪拌，再到強制式攪拌

6、站，其自動化程度不斷提高 ，目前多數混凝土公司采用多臺主機并聯(lián)的方式，這種方式在提高生產能力的同時保證了一臺備用，減少了運輸車的等待時間。其控制系統(tǒng)比較先進和穩(wěn)定，能夠長時間全自動連續(xù)生產?？刂剖依锏碾娔X監(jiān)控能夠形象的反映出整個生產流程和每個部位的情況，如骨料的運輸、混凝土的出料等，一旦某個部位出現故障，可以快速的發(fā)現并糾正錯誤。攪拌站采用計算機控制，可以自動控制或手動操作。動態(tài)面板能夠顯示攪拌站各部件的運輸情況，同時可以存儲攪拌站的數據?？刂剖遗鋫淇照{，能夠確保電器元件性能穩(wěn)定可靠?？刂葡到y(tǒng)一般采用兩種方式，一種是雙機雙控形式，即系統(tǒng)由兩臺高性能工業(yè)計算機組成，一臺作為主控生產系統(tǒng)，另一臺作

7、為管理及監(jiān)控系統(tǒng)，并當主控計算機出現故障時，代替主控計算機作為主控生產系統(tǒng)，主控系統(tǒng)具有手動及自動功能，控制機與管理機間的數據共享，當控制機出現故障時可以轉換到管理機工作，最大限度的保證系統(tǒng)的持續(xù)正常運行；另一種采用工業(yè)計算機加配料控制儀表組成，即配料控制儀表數據輸入工業(yè)計算機，通過板卡或可編程控制器輸出執(zhí)行信號從而保證系統(tǒng)正常運行。工業(yè)計算機通過外部采樣經過計算、比較、處理，輸出控制外部驅動元件，從而真正實現了攪拌站計算機控制。1.2.2可靠性高我國的混凝土攪拌站經過了十多年的發(fā)展，其可靠性較高，尤其是關鍵部件如攪拌機、螺旋機、主要控制和氣動元件的性能已相當穩(wěn)定，為了確保其可靠性攪拌葉片采用

8、獨特的高鉻高錳合金耐磨材料，軸端支撐及密封形式采用獨特的多重密封；對于常受沖擊、易磨損處，如卸料斗等處采用耐磨鋼板在里面加強；環(huán)形皮帶結合處采用硫化工藝接頭，使用壽命較長。1.2.3生產能力較高 當前混凝土攪拌站多采用雙并聯(lián)站和多并聯(lián)站的形式，這極大地提高混凝土公司的生產能力，從根本上解決了生產能力不足的問題；另一方面生產能力的提高，可以承擔更多的業(yè)務，從而占領更多的混凝土市場份額。1.2.4計量精度高混凝土攪拌站的計量精度分四個方面，及水泥、骨料、水、外加劑，其中水泥的精度控制在1%之內，骨料的精度控制在2%之內，水的精度控制在1%之內，外加劑的精度控制在1%之內。水泥及粉料的稱量一般采用稱

9、量斗來進行，當有多種粉料時采用累積稱量或單獨稱量；骨料的稱量一般采用皮帶秤、稱量斗來進行稱量，皮帶秤為累計稱量，稱量斗可以單獨稱量或累計稱量；水的計量方式有容積式和稱量式；外加劑的稱量有容積式、質量式和脈沖計量表式。無論哪種物料的稱量，其稱量、控制和信號轉換元件等均采用進口元件，這保證了計量的精度。1.2.5普及率不高地區(qū)差異大 目前我國商品混凝土發(fā)展不平衡，沿海與內地，東部與西部地區(qū)，省會與地級城市都存在很大差異。1.2.6環(huán)保性能不高 混凝土攪拌站的污染主要來自于三個方面，一是粉塵的污染，粉塵主要是輸送水泥等粉料物質時產生的；二是噪聲的污染，主要是裝卸骨料時產生的；三是污水的污染。這些環(huán)保

10、問題一方面是混凝土生產商為節(jié)約投資不注重環(huán)保，另一方面是政府及相關部門監(jiān)管力度不夠。第1.3節(jié) 混凝土攪拌站的發(fā)展方向我國的混凝土攪拌站雖然已取得了很大的成就，但與發(fā)達國家的攪拌技術還存在很大的差異，我國的混凝土發(fā)展道路還很長，總體發(fā)展方向是實現混凝土攪拌站的智能化、環(huán)?；⒏呔然?、標準化、國產化、中小型化、普及化。第1.4節(jié) 混凝土攪拌站的組成 混凝土攪拌站主要包括物料輸送設備、物料稱量設備、物料貯存設備、攪拌設備及控制系統(tǒng)。1.4.1物料輸送設備不同的物料需要不同的輸送設備，除了水還有其他液體添加劑需要通過泵輸送外，還需要另外兩套輸送設備，其中一套用來輸送骨料，主要有皮帶運輸機、拉鏟、裝

11、載機、提升斗；另一套用來輸送水泥等粉料物質，主要有螺旋運輸機、斗式提升機、氣力輸送設備等。皮帶運輸機是最常用的物料輸送設備，它的運輸速度快，工作連續(xù)，輸送平穩(wěn)，沒有噪音，消耗功率小，工作可靠；拉鏟結構簡單，使用方面；裝載機常用于移動式和拆遷式攪拌站，其運輸量比較大，速度較快，自裝自卸，使用非常方便；提升斗常用于二次提升。螺旋輸送機式輸送水泥的理想設備，其料槽是封閉的，因此可以減少對環(huán)境的污染；斗式提升機常用于垂直方向輸送水泥，其占地面積小，輸送能力大、輸送高度高、密封性較好；氣力輸送設備具有占地面積小、容易布置、速度快、輸送量大、沒噪音的優(yōu)點，但它能量消耗大。1.4.2物料稱量設備計量系統(tǒng)是混

12、凝土生產過程中的一項關鍵工藝設備，精確的稱量設備不僅能夠提高生產率，而且能夠確?；炷恋馁|量。攪拌物料的計量方式一般采用重力計量。按照所稱量物料種類可以分為單獨稱量和累計稱量；按秤的具體傳力方式可以分為杠桿秤、杠桿電子秤和電子秤；按作業(yè)方式可以分為周期分批計量和連續(xù)計量。1.4.3物料貯存設備貯料設備包括貯料斗、卸料設備和其他一些附屬裝置，通常情況下石子、砂子露天堆放，而水泥用封閉的筒倉貯存。1.4.4攪拌設備攪拌機是混凝土攪拌站中的重要設備，其機型多種多樣，按其工作過程可分為連續(xù)式攪拌機、周期式攪拌機；按照工作原理可以分為自落式攪拌機、強制式攪拌機。1.4.5控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是混凝土攪拌站

13、的核心，它能夠控制物料的配比，監(jiān)視攪拌站的運行情況，用戶可以根據自己的需要選擇不同功能的控制系統(tǒng)。第二章 帶式輸送機第2.1節(jié) 帶式輸送機的應用帶式輸送機是理想的連續(xù)性輸送設備，其特點是輸送距離長，運量大，機身可以很方便的伸縮，另外其輸送線路適應性強、靈活，故帶式輸送機廣泛應用于冶金、交通、煤炭、水電、化工、糧食及交通運輸等部門。第2.2節(jié) 帶式輸送機分類帶式輸送機有很多分類方法，按輸送物料的輸送帶結構可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類輸送機在輸送過程中，上帶呈現槽形，下帶成平形，輸送帶由托輥托起，輸送帶外表幾何形狀為平面；另一類是特種結構的帶式輸送機，各有各自的特點。具體分類如下： D

14、T型固定式帶式輸送機 QD80輕型固定帶式輸送機普通型帶式輸送機 DX型鋼繩芯帶式輸送機 U型帶式輸送機帶式輸送機 管形帶式輸送機 氣墊帶式輸送機 波狀擋邊帶式輸送機特種結構型帶式輸送機 鋼繩牽引帶式輸送機 壓帶式帶式輸送機 其他類型第2.3節(jié) 帶式輸送機的主要組成零件及輸送機的布置形式2.3.1輸送機的主要組成零件圖2.11-頭部漏斗；2-機架；3-頭部清掃器；4-傳動滾筒；5-安全保護裝置；6-輸送帶；7-承載托輥；8-緩沖托輥；9-導料槽；10-改向滾筒；11-拉緊裝置；12-尾架；13-空段清掃器；14-回程托輥；15-中間架；16-電動機；17-液力耦合器； 18-制動器；19-減速

15、器；20-聯(lián)軸器帶式輸送機主要由輸送帶、滾筒、托輥、張緊裝置、驅動裝置機架等組成。輸送帶是承載和牽引構件由上下托輥支承，繞過頭部、尾部滾筒形成閉合環(huán)路，借助傳動托輥同于輸送帶間的摩擦傳遞動力，實現物料的連續(xù)輸送。輸送帶的作用是承擔運輸物料；滾筒分為傳動滾筒和改向滾筒，傳動滾筒與驅動裝置相連，其作用是將力傳向輸送帶；改向滾筒用來改變輸送帶的運行方向。托輥的作用是承托輸送帶及輸送帶上所載的物料。 張緊裝置的作用是在輸送帶內產生一定預張力，避免物體在傳動滾筒上滑動，同時控制輸送帶在托輥間的撓度，以減少阻力和避免撒料。驅動裝置為帶式輸送機提供動力。2.3.2帶式輸送機的布置形式帶式輸送機的驅動方式按照

16、驅動裝置可以分為單點驅動方式和多點驅動方式兩種。所謂單點驅動方式是指驅動裝置集中安裝在輸送機的某一位置，一般安裝在機頭處；多點驅動方式是指驅動裝置安裝在多處位置。通常帶式輸送機采用單點驅動方式，單點驅動方式根據傳動滾筒的數目又可分為單滾筒和多滾筒驅動，而滾筒又可由單個或多個電動機驅動。單筒、單電機驅動方式為最常用的。輸送機可以根據地形和工藝要求進行布置，一般可布置成水平輸送、向上直線輸送、向上凸弧輸送、向上凹弧輸送和向下輸送等多種形式。圖2.2 輸送機布置形式28第三章 皮帶輸送機的設計及計算第3.1節(jié) 初定設計參數查表2-4，選安息角=35，動態(tài)安息角一般為安息角的50%75%，故選動態(tài)安息

17、角=20；物料松散密度=1800Kgm3。設計水平皮帶運輸機，運輸傾角=0，運輸帶寬B=800 mm，輸送長度L=12.6m，輸送速度v=1.6 m，輸送量為400t。第3.2節(jié) 輸送能力的計算由公式2-3，得Im=svk=0.06781.611800=195.3(kg/s)Q=195.3x3.6=703.1(t/h)400(t/h)能滿足運輸要求 其中s由表1-3得，s=0.0678；查表3-1，得k=1；表3-1 傾斜系數k傾角，（）2468101214161820K1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81 Im輸送量，kg/s；S輸送帶上物料的最大

18、橫截面積,m2；k傾斜系數；第3.3節(jié) 托輥的選用 托輥在輸送機中起著支撐的作用，托輥能夠隨著輸送帶的運行而轉動，可以降低輸送機的運輸阻力，3.3.1對托輥的技術要求（1）對托輥的主要要求是能夠很好的支撐和保護輸送帶；（2）輸送散狀物料的輸送機的托輥直徑通常按照標準的尺寸設計，（3）托輥輥子的摩擦阻力影響輸送帶的張力，并最終影響帶式輸送機的功率。托輥的表面要光滑，軸承要保持良好的潤滑。3.3.2托輥的分類托輥可以分為承載托輥、空載托輥、擋輥、緩沖托輥和調心托輥等（1）槽形托輥，用于支撐物料，目前國內常用的槽形托輥槽角為35或45，增大槽角可以加大運輸物料的橫斷面積防止輸送帶跑偏，但由于使膠帶彎

19、折對輸送帶的壽命不利。圖3.2 槽形托輥（2）緩沖托輥，常用于帶式輸送機的受料處，減少物料對輸送帶的沖擊。 圖3.3 緩沖托輥（3）調心托輥：有摩擦式和錐形式兩種，用于帶式輸送機載荷側支撐調整輸送帶跑偏，防止蛇形，保證輸送帶穩(wěn)定運行。圖3.4摩擦上調心托輥 圖3.5錐形上調心托輥3.3.3托輥間距的選擇托輥布置的原則是使輸送帶在托輥間距所產生的撓度盡可能的小。一般情況下，用于輸送散狀物料的帶式輸送機，其承載段的托輥間距一般為0.81.5m，空載段的托輥間距一般為23m。并且在輸送機的特殊部位間距需要根據具體情況另外考慮，如在輸送機頭部和尾部可以安裝一組過度托輥，用來減少過渡段膠帶邊緣的應力，從

20、而降低對膠帶邊緣的損害；另外在受料處承載托輥間距應為正常間距的二分之一，或者安裝緩沖托輥，其間距應該根據物料的松散密度、粒度及落料高度而定，一般按承載分支托輥間距的1213，當松散密度較大、落差較高時可取1.21.5倍間距。在帶速一定的情況下，托輥輥子的轉速不能太大。在同樣壽命情況下，轉速越大，其使用時間越短，但棍子的直徑也不能太大，否則，整個運輸機不配套，成本也會變高。綜合以上因素，根據表2-10，初選上下托輥直徑為108 mm，上托輥選槽形前傾托輥，其中槽角=35，下托輥選平托輥，根據表3-2，選上托輥間距為1.0 m，回程托輥間距為3m。表3-2 承載分支托輥間距松散密度kgm3 帶寬，

21、mm500、600800、10001200、1400托輥間距，mm16001200120012001600100010001000第3.4節(jié)輸送帶的選用輸送帶作為承載構件及牽引構件，它不僅要具有足夠的承載能力，而且要具有足夠的抗拉強度。輸送帶由帶芯和覆蓋層組成。輸送機的帶芯主要棉、化纖織物或鋼絲繩，它們是輸送帶中的主要承重部件，因此帶芯材料的強度和剛度一定要足夠。覆蓋層的作用主要是保護帶芯不受機械損傷及周圍有害物質的損害。通常上覆蓋層較厚，因為它直接承受物料的沖擊和磨損，而下覆蓋層主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋層往往較薄。3.4.1輸送帶的分類輸送帶按照帶芯分為織物

22、芯輸送帶、鋼絲繩輸送帶?？椢镄据斔蛶в妹藁蚧w織物掛膠后的膠布層為帶新材料，用橡膠或PVC作覆蓋材料，用不同的帶芯材料和不同的覆蓋層材料可以構成不同特性的輸送帶，帶芯輸送機又可以分為整體織物芯輸送帶和分層織物芯輸送帶，在相同的厚度情況下，整體織物芯輸送帶的強度要比分層織物芯輸送帶的強度高；鋼絲芯輸送帶用特殊的鋼絲繩作帶芯，用不同配方的橡膠作覆蓋材料，制出各種特性的輸送帶，鋼絲芯輸送帶抗彎性能好，伸長率小，需要的拉緊行程小。3.4.2輸送帶的連接方式輸送帶的連接方式可以分為機械接頭、冷粘接法、熱膠接法三種。（1）機械接頭法，一般指使用皮帶扣接頭，這種接頭方法方便、經濟，,接頭的拉伸強度能達到本體

23、膠帶的60%，但接頭的效率低，容易損壞對輸送帶的使用壽命有一定影響。（2）輸送帶冷粘接頭法，即采用冷粘粘合劑來進行接頭。這種方法比機械接頭的效率高，也比較經濟，接頭的強力大，能達到本體膠帶的80%，但從實踐結果看由于工藝比較難掌握，所以不很穩(wěn)定。（3）熱硫化接頭法，是最理想的一種接頭方法，不僅能夠保證高的接頭效率，而且也非常穩(wěn)定，接頭壽命也很長，接頭處光滑且沒有間隙容易掌握，但存在工藝麻煩、費用高、接頭時間長等缺點。3.4.3輸送帶的選用依據（1）輸送帶的性能與帶芯材質、結構和層數的關系很大；（2）棉帆布多層輸送帶強度低、層數多，不耐疲勞，重量大，能耗多，已日趨淘汰；（3）尼龍輸送帶強度高、彈

24、性大、重量輕、抗沖擊和耐彎曲性能好，其成槽性能好、防霉、耐水等各項性能優(yōu)于棉帆布輸送帶，其缺點是伸長量大，當拉緊行程可以設置較長時可優(yōu)選尼龍帶；（4）滌綸帶芯強度與棉綸相似，具有尼龍帶所有的優(yōu)點，其彈性模量比尼龍高，伸長率小，尺寸穩(wěn)定性好，是一種較理想的輸送帶；（5）設計覆蓋層厚度需要考慮磨損速率、受料條件、覆蓋層的抗沖擊性以及輸送帶的運轉周期。根據以上條件，初選輸送帶型號NN-100，由表2-16根據輸送帶型號、物料密度及帶寬，確定Z=5；查表1-6，得NN-100輸送帶的每層質量1.02kgm2，每層厚度1mm，上覆蓋膠厚度1=3mm，下覆蓋膠厚度2=1.5mm，每毫米厚膠料重1.19kg

25、m2。第3.5節(jié) 清掃裝置的選用輸送帶清掃器的作用是清除輸送帶上的粘附物質，如果不能清掃干凈輸送帶上的粘附物料，這些物料在經過回程托輥時會被碰落并堆積，當堆積高度過高時，會與輸送帶回程所接觸，造成停機事故，同時，物料被帶到回程段時，會引起輸送帶的強烈磨損。3.5.1對清掃器的要求（1）能夠有效的清掃粘附物質，不影響輸送機的正常工作；（2）能承受高溫且對輸送帶的損傷較?。唬?）能夠確保與輸送帶橫截面各點相接觸；（4）使用簡單、維修方便；3.5.2清掃器分類清掃器可以分為刮板式清掃器、輥式清掃器、刷式清掃器、振動式清掃器、風動式清掃器和綜合式清掃器。刮板式清掃器是清掃輸送帶最簡單的方法，這種裝置廣

26、泛應用與清掃弱粘性松散物質，其工作機構采用金屬刮板、彈性刮板或塑料刮板，刮板通常裝載有重錘或彈簧壓緊的旋轉架上，刮板式清掃器不適用于高速，一般用于帶速2.5m/s以下；輥式清掃器是一種輔助清掃器。根據以上資料，選用一個頭部清掃器和兩個空段清掃器，由運輸機械設計選用手冊表2-66，得頭部清掃器、空段清掃器相關尺寸圖3.6頭部清掃器表3-3頭部清掃器相關參數 mmBLL1L2AA1A2C8001360105084050020060120 圖3.7空段清掃器表3-4空段清掃器相關參數 mmBAA1Ll8001150970840770第3.6節(jié) 圓周驅動力及所需傳動功率計算3.6.1圓周驅動力Fu根據

27、公式4-2-12，得Fu=fLgqRO+qRU+2qB+qGcos+FN+FS1+FS2+FStf模擬摩擦系數；L輸送機長度；g重力加速度，取g=9.81；qRO承載分支托輥每米長旋轉部分質量；qRU回程分支托輥每米長旋轉部分質量；FN附加阻力；FS1特種主要阻力；FS2特種附加阻力；FSt傾斜阻力；查表2-30，根據輸送機按標準設計，制造調整好，物料內摩擦系數中等，故f=0.022。(1)計算輸送機承載分支每米機長托輥旋轉部分質量qRO查表2-42，根據帶寬、輥子直徑選取軸承4G205，輥子長度l=315 mm；查表2-70，根據直徑108，l=315 mm，軸承為4G205查得單個上輥轉動

28、部分質量 qRO=3.53kg qRO=nqROao=33.531.0=10.56(kg/m)(2)計算輸送機回程分支每米機長托輥旋轉部分質量qRU查表2-50，根據帶寬、輥子直徑選取軸承4G205，輥子長度l=950 mm；查表2-70，根據直徑108,l=950 mm，軸承為4G205，差得單個下輥轉動部分質量 qRU=8.74kg qRU=nqRUau=18.743=2.91(kg/m)(3)計算承載分支和回程分支每米輸送帶的質量qB輸送帶每米質量=【布層數每層質量+（上膠厚+下膠厚）每毫米厚膠料質量】帶寬 qB=51.02+3+1.51.190.8=8.36kg/m(4)計算每米輸送物

29、料的質量qG qG=Ivv=Q3.6v=4003.61.6=69.44kg/m (2-44)(5)計算附加阻力FN由表2-31，得公式 FbA=Ivv-v0=0.062x1800x1.6-0=178.56N 其中Iv=Q3.6=4003.6x1600=0.062m3s FbA在加料段、加速段輸送物料和輸送帶間的慣性阻力及摩擦阻力 Iv 輸送能力， m3s 由表2-31，得公式 Ff=2Iv2glbv+vo22b12=0.6x0.0622x1800x9.81x0.221.6+0220.4952=57.14N其中1=0.50.7，此處取1=0.6；2=0.50.7，此處取2=0.6； lb=v2-

30、v022g1=1.62-02x9.81x0.6=0.22m; b1擋料板內部寬度，查表2-112，得b1=0.495m； Ff在加速段物料和擋料板間的摩擦阻力； 1物料與輸送帶間的摩擦系數； 2物料與導料板間的摩擦系數； v0在輸送帶運行方向上的輸送速度；由表2-31，得公式 F1=9B140+0.01FBdD=9x0.8x140+0.01x200000.8x9.5630=42.34N其中d=5x1+3+1.5=9.5mm;查表2-20，根據帆布帶型號為NN-100，Z=5，傳動滾筒直徑D=630mm；根據表2-21，選擇180尾部改向滾筒直徑D=400mm；F輸送帶平均張力，取20000N；

31、F1輸送帶經過滾筒的彎曲阻力；故，FN=Fba+Ff+Fl=178.56+57.14+42.34=278.04N（6）計算特種主要阻力FS1 FS1=F+Fgl 由表2-32，得公式 F=C0Le(qB+qG)gcossin由表2-32，0=0.30.4，此處取0=0.35；根據表2-32，由插值法求得C=35-300.5-0.445-30+0.4=0.43（=30時，C=0.4；=45時，C=0.5；） 查表2-42，得=120、=1.33； 托輥軸線相對于垂直輸送帶縱向軸線的前傾角； C 槽形系數； F托輥前傾阻力；F=0.43x0.35x12.6x8.36+69.44x9.81x1xsi

32、n1.33=32.59N 由表2-32，得公式 Fgl=2Iv2glv2b12其中Iv=Q3.6=4003.6x18000.062m3/s；l=4.5m；由表2-32，2=0.50.7，此處取2=0.6；查表2-112，得b1=0.495；2物料和導料擋板間的摩擦系數；Fgl輸送物料與導料擋板間的摩擦阻力；Fgl=0.6x0.0622x1800x9.81x4.51.62x0.4952=292.17N故FS1=F+Fgl=32.59+292.17=324.76N(7)計算特種附加阻力FS2由表2-32，得 Fr=AP3其中A=0.009+2x0.012=0.033m2；查表2-32，3=0.50

33、.7，此處取3=0.6；3輸送帶和輸送帶清掃器的摩擦系數；A輸送帶和輸送帶清掃器的接觸面積；P輸送帶清掃器與輸送帶間的壓力（一般取3x10410x104Nm2）此處取p=8x104Nm2；Fr輸送帶清掃器的摩擦阻力；Fr=0.033x8x104x0.6=2640N該皮帶運輸機無卸料器，故 FS2=Fr=2640N根據上述計算，圓周驅動力 Fu=0.022x12.6x9.81x10.56+2.91+2x8.36+69.44+278.04+ 324.76+2640=3513.7N3.6.2傳動功率計算由公式2-15，得 PA=Fuv=3513.7x1.6=5621.92W由公式2-16，得 PM=

34、PA1=5.620.9=6.24KW1=0.780.95，初選1=0.9；PA傳動滾筒軸所需功率；PM帶式輸送機所需功率；第3.7節(jié) 輸送帶張力的計算輸送帶的張力在整個長度上是變化的，其影響因素有很多，為保證其正常運行，運輸帶的張力需滿足以下兩個條件：（1）輸送帶張力在任何負載作用下，作用到滾筒上的圓周力是通過摩擦力傳遞到輸送帶上，且保證輸送帶與滾筒間不打滑；（2）作用到輸送帶上的張力應使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。3.7.1輸送帶下垂度的限制為限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，應使作用在輸送帶上的最小張力Fmin滿足下式 由公式2-19，承載分支 FminaoqB+qGg8hamax=

35、1.0x8.36+69.44x9.818x0.01=9540.23N輸送帶許用的最大下垂度應滿足ha=0.01; 由公式2-10，回程分支 FminauqBg8hamax=3x8.36x9.818x0.08=3075.443.7.2保證輸送帶工作時不打滑由公式2-31，得起動時傳動滾筒上最大圓周力FUmax FUmax=KAFU=1.6x3513.7=5621.92N KA啟動系數，KA=1.31.7，此處取KA=1.6由公式2-18，得 F2minFUmax1e-1查表2-33，取=0.35，圍包角=170240，取=200，由表2-34，根據=0.35，=200，查得e=3.4，F2min

36、Fumax1e-1=5621.92x13.4-1=2342.47N取F2=9540.23， F1max=F2+Fu=9540.23+3513.7=13053.93N3.7.3 輸送帶層數的計算由公式2-21，得 Z=F1maxnB輸送帶安全系數應考慮可靠、安全、壽命、制造質量、經濟成本等因素，對于錦綸（尼龍）帆布芯輸送帶，硫化接頭時取安全系數n=1012，此處n=12；查表1-6得扯斷強度=100；故Z=F1maxnB=13053.93x12800x100=1.95第3.8節(jié) 輥子荷載的校核3.8.1靜載計算由公式2-40，得承載分支托輥 P0=eaoImv+qBgP0承載分支托輥靜載荷，N；

37、ao承載分支托輥間距，m；Im輸送能力，Kgs ；qB每米長輸送帶質量，Kg/m表3-5 輥子載荷系數e托輥型式 e一節(jié)輥 1二節(jié)輥0.63三節(jié)輥0.8查表2-35，承載托輥為三節(jié)托輥，故e=0.8,Im=703.13.6195.3po=0.8x1.0x195.31.6+8.36x9.81=1023.61N查表2-74，根據托輥108,L=315mm,軸承4G205，查得輥子承載能力2.75KN1.02KN,能滿足要求由公式2-40，得回程分支托輥Pu=eauqBg查表2-35，回程托輥為一節(jié)托輥，故e=1,Po=1x3x8.36x9.81=246.03N查表2-74，根據托輥108，L=95

38、0mm,軸承4G205,查得 輥子承載能力1.53KN0.25KN,能滿足要求3.8.2動載計算承載分支托輥Po=Pofsfdfa表3-6運行系數fs運行條件，每天運行小時fs91616 0.8 1.0 1.1 1.2 表3-7 沖擊系數fd物料粒度，mm帶速，m/s22.53.153.5456.501001.001.001.001.001.001.001.051001501.021.031.061.071.091.131.23150300細料中有少量大塊1.041.061.111.121.161.241.3915e300塊料中有少量大塊1.061.091.141.161.211.351.57

39、1503001.201.321.571.701.902.302.94表3-8工況系數fa工況情況fa正常工作和維護條件1.00有磨蝕或磨碎性物料1.10磨蝕性較高的物料1.15查表3-6，根據每天運行小時916，得， fs=1.1；查表3-7，取fd=1；查表3-8，根據工況條件為有磨蝕或磨損性物料，選fa=1.1;Po=Pofsfdfa=1023.61x1.1x1x1.1=1238.572750N滿足要求；回程分支托輥Pu=Pufsfa查表3-6，取fs=1.1；查表3-8，選fa=1.1；Pu=Pufsfa=246.03x1.1x1.1=297.7N1530N滿足要求；第四章 帶式輸送機部

40、件的選用第4.1節(jié) 電動滾筒的選用電動滾筒是一種將電動機和減速器共同至于滾筒體內部的新型驅動裝置。主要應用固定式和移動式輸送機，代替?zhèn)鹘y(tǒng)電動機。4.1.1電動滾筒基本尺寸的確定由電動滾筒設計與選用手冊表6-3，選電動滾筒壁厚為7mm，圖4.1電動滾筒由運輸機械設計與選用手冊表2-76查得電動滾筒相關尺寸，列在下表 表4-1電動滾筒尺寸DALHMNPQhL1d163013009501401308040033035106827由運輸機械設計與選用手冊表2-75，根據帶寬B=800mm,滾筒直徑D=630mm,帶速v=1.6m/s，得電機功率為7.5kw，輸出扭矩為1388Nm，最大張力4348N,

41、4.1.2滾筒體的受力分析電動滾筒承擔著輸送機的動力傳遞及輸送帶的改向作用，滾筒體工作時承受的是一種復雜的交變復合應力，它的破壞主要來自疲勞和磨損，所以滾筒體的合理設計可以保證電動滾筒的安全性和可靠性。電筒滾筒的筒體可以視作簡支梁，兩端支撐的端蓋在水平面內及垂直面內均為鉸支。作用在筒體上的載荷有輸送帶對滾筒的張力、圓周驅動力以及輸送帶橫向位移產生的軸向力，該力與前兩項力相比較小，可忽略不計，電筒滾筒受力分析如下圖圖4.2電動滾筒受力分析F1緊邊張力；F2松邊張力；F平均張力；FU圓周驅動力；（1）電動滾筒體校核由電動滾筒設計與選用手冊得公式7-2 F1=Fuee-1=3513.7x3.43.4

42、-1=4977.74N F2=F1-Fu=4977.74-3513.7=1464.04N式中 F1滾筒上緊邊張力； F2滾筒上松邊張力； e由前面計算，得e=3.4； Fu圓周驅動力；由電動滾筒設計與選用手冊得公式7-1 F=F1+F22Ko=4977.74+1464.042x1.05=3381.93N式中 Ko允許過載系數，通常取Ko=1.05；如圖1，M3為滾筒所受的扭矩： 圖4.3由電動滾筒設計與選用手冊得公式7-5M3=FuD2=500DPv=500x0.63x6.241.6=1228.5NmD滾筒直徑，m；P功率，kw；v 帶速，ms；如圖2中，M為彎矩，設輸送帶平均張力F沿滾筒L均

43、勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度上受的力q=Fl,圖4.4因此Mmax=ql28=0.125Fl=0.125x3381.93x0.95=401.64Nml滾筒長度，m；計算合成應力h根據第四強度理論合成應力hh=2+32彎矩作用下的正應力，Nmm2；扭矩作用下的剪切應力，Nmm2；W=16RtR=0.1963R2t由運輸機械設計與選用手冊得公式7-13=MW=5.093MR2t=5.093x401.07x1000311.52x7=3Nmm2=M32W=2.547M3R2t=2.547x1226.53x1000311.52x7=4.6Nmm2電動滾筒的筒體選用Q235A鋼制造，該鋼的屈服強度s=

44、235MPa，故=s1.5=2351.5=156.7MPah=2+32=32+4.62=5.49Nmm2故強度校核符合條件。式中W抗彎截面模數； R筒體的平均半徑； t筒體的厚度； 許用應力；（2）根據中長殼理論驗算殼的允許臨界載荷e及ee=15131-2xEtR=206000x75x3x(1-0.32)x311.5=560.34Nmm2e=150.904KsEQ235t2=0.904x75.29x2060005x(9507)2=152.25Nmm2Z=lR2Rt1-2=950311.52x311.571-0.32=394.83Ks=0.85Z0.75=0.85x394.830.75=75.2

45、9E鋼的彈性模量，取E=206000MPa； 泊松比，對于Q235鋼=0.3；l筒體的長度；Ks系數，Ks=0.85Z0.75，Z=lR2Rt1-2；由計算結果，知 e，e，故電動滾筒的筒體是安全的。第4.2節(jié) 拉緊裝置的選用拉緊裝置可以分為重錘式拉緊裝置、自動拉緊裝置和固定式拉緊裝置三種，其中重錘式拉緊裝置分為垂直重錘拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置；固定式拉緊裝置分為螺旋拉緊裝置和固定絞車拉緊裝置；自動拉緊裝置分為自動絞車拉緊裝置和液壓自動拉緊裝置。通常情況下，螺旋拉緊裝置適用于較短、功率較小的運輸機；垂直重錘拉緊裝置所占空間較小且能隨著張力的變化靠重力自動補償輸送帶的伸長，因此應優(yōu)先考慮此裝置

46、；重錘車式拉緊裝置適用于距離較長、功率較大的運輸機，其拉緊行程較大；固定式絞車拉緊裝置用于大行程、大拉緊力、長距離、大運量的帶式輸送機，其最大拉緊行程可達17m。拉緊裝置的作用（1）使輸送帶具有足夠的初張力，保證輸送帶與傳動滾筒之間所需的摩擦力；（2）保證輸送帶最小張力點的張力，以保證輸送帶的垂直限制條件，保證輸送機的平穩(wěn)運行；（3）滿足輸送帶張力引起的彈性伸長要求的拉緊行程；（4）補償輸送帶的永久伸長；（5）為輸送帶接頭提供必要的行程。 綜合以上因素，由于本次所設計運輸機的輸送距離僅為12.6m，且輸送機功率較小，故選用螺旋張緊裝置，由于輸送距離較短，故拉緊行程選500mm即可。查運輸機械設

47、計選用手冊表2-58，根據輸送帶寬度為800mm，可得螺旋拉緊裝置相關參數，列于下表， 表4-2拉緊裝置參數 mmBDAHEFM800400130013595120202NQOabc重量，Kg170380516325018048.1圖4.5螺旋拉緊裝置 第4.3節(jié) 機架的設計 帶式輸送機的機架是支持托輥、驅動裝置的金屬結構，帶式輸送機的機架形式取決于地形、安全及輸送物的性質、是否有沖擊等因素。帶式輸送機的機架可以分為頭架、中間架、尾架，按結構形式主要有：梁架、桁架、三腳架、支柱。4.3.1頭架頭架是支撐滾筒及承受輸送帶張力的裝置。頭架主要有四種形式，可滿足帶寬5001400，傾角018，圍包角

48、190210多種形式的典型布置。常見的頭架有以下四種：（1）01頭架：用于018傾角的頭部傳動及頭部卸料滾筒；（2）02頭架：用于018傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動滾筒；（3）03頭架：用于018傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動滾筒，圍包角小于或等于180；（4）04頭架：用于傳動滾筒設在下分支的機架，可用于單滾筒傳動也可用于雙滾筒傳動，圍包角大于或等于200.其中01、02頭架適用于5001400mm,03、04機架適用于帶寬8001400mm。圖4.6頭架4.3.2中間架中間架可以選取標準安裝架，通常情況下，可以選取6000mm標準架或30006000mm標準安裝架。本次設計選取60

49、00mm標準架。（1）載荷的計算輸送機機體的重力荷載包括輸送帶的重力，上下分支托輥的重力，故單位長度上的重力為：P=gqB+mROaRO+mRUaRU=9.8x8.36+15.211+12.773=272.7Nm其中，查運輸機械設計選用手冊表2-70，根據108，L=315mm，軸承4G205，得單個托輥質量為：5.07Kg，mRO=3x5.07=15.21KgaRO=1m查運輸機械設計選用手冊表2-70，根據108，L=950mm，軸承4G205，得單個托輥質量為：12.77Kg，mRU=12.77KgaRU=3m物料的單位長度重力為：G=gqG=9.81x69.44=681.21Nm梁所受的載荷為：W=P+g=272.7+681.21=953.91Nm由于有兩根梁，每個梁所受的載荷為：W=W2=953.912=476.96Nm如下圖為托輥的布置，對于一組中間架，其長度為6m，可計算出每個集中載荷如下： 圖4.7機架受力分析 Wv=6x476.966=476.96N(2)應力和截面計算Y=0，RA+RB+6xWV=0MBF=0，3RA-2.55+1.55+0.55WV+0.45+1.45+2.45WV=0由以