膠帶選型計(jì)算

r2 1F2=r2 1F2=嚴(yán)一sin2a)=2(2a-sin2a)(2—10)(2—11)圖2-45槽形輸送帶上物料斷面第四節(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：輸送長度L，m；輸送機(jī)安裝傾角B,(°)；設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率Q,t/h；物料的散集密度P‘，t/m。，詳見表2—4；物料在輸送帶上的堆積角a,(°)，詳見表2-4物料的塊度a，mm。計(jì)算的主要內(nèi)容有：運(yùn)輸能力與輸送帶寬度計(jì)算；運(yùn)行阻力與輸送帶張力的計(jì)算；輸送帶懸垂度與強(qiáng)度的驗(yàn)算；牽引力的計(jì)算及電動機(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(m/s),q表示單位長度輸送帶內(nèi)物料的質(zhì)量(kg/m),則帶式輸送機(jī)輸送能力為Q=3.6qv t/h (2—9))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P',對于連續(xù)物料的帶式輸送機(jī)，其單位長度的質(zhì)量為q=1000Fp'kg/m將式(2—10)代人式(2—9)則得Q=3600Fvp't/h物料斷面積F是內(nèi)梯形斷面積F］和圓弧面積F2(如圖2-45)之和。在輸送帶寬度B上，物料的總寬度為0.8B。中間托輥長為0.4B。物料在帶面上的堆積角為a，并堆成一個(gè)圓弧面，其半徑為r,中心角為2a。則梯形面積為(0.4B+0.8B)F= x0.2Btan30°=0.0693B21 2弓形面積為總面積為=0.0693B2+21sin總面積為=0.0693B2+21sina丿2(2a-sin2a)(2-12)0.0693+-21sina丿(2a-sin2a)B2式中a——物料的堆積角，rad。各種物料的堆積角見表2—4。貨牡老牌— ^Vi'in'2Q貸載窯稱a貨牡老牌— ^Vi'in'2Q貸載窯稱a煤30*1.6-2.02S*煤液D.6-0.9擰砂30-Q.5-0.71.8-2.03亍2.0表2—4各種物料散集密度及物料的堆積角2將式(2—12)代人式(2—11),令K二36000.0693+—(2a-sin2a),化簡后得帶式輸送機(jī)的輸送能力(2—13)Q二KB2vp'C(2—13)m式中B-輸送帶寬度，m；帶s(Q——輸fp-物料散集密度Km——貨載斷面系數(shù)。與貨載的堆積角有關(guān)，可從表2—5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2—6。功堆枳坤&020"25"功堆枳坤&020"25"3茁35*316422458466Ke67135172209247表2—5 物料斷面系數(shù)表B18fl-15alfia—20DF 70,狷7H0.9—0.S表2—6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(t/h),則可滿足運(yùn)輸生產(chǎn)率要求的最小輸送帶寬度(2—14)按式(2—14)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。對于未過篩的松散物料(如原煤)(2—15)對于經(jīng)過篩分后的松散物料(2—16)式中amax 物料最大塊度的橫向尺寸，mm；maxap 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2—7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，但不能單從塊度考慮把帶寬提高兩級或兩級以上，否則造成浪費(fèi)。表2—7 各種帶寬允許的最大物料塊度表5/nim500..650&膽1000120014DD1too1B002000100130250300350430叔540150200300400saofiOO70CSCO900在已知運(yùn)輸能力和輸送帶寬度的情況下，也可利用公式(2—14)確定輸送帶的合理運(yùn)行速度。二、運(yùn)行阻力的計(jì)算(一)直線段運(yùn)行阻力圖2—46為帶式輸送機(jī)的運(yùn)行阻力計(jì)算示意圖。圖中3?4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；1?2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2—46帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算示意圖W=g(q+q+q')L①'cos卩士g\q+q)Lsin卩 (2—17)zh d g dW=g(q+q')L①"cos卩gqLsin卩 (2—18)k dg d式中B――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)sinB取正號，而傾斜向下時(shí)sinB取負(fù)號；L 輸送機(jī)長度，m；畐——分別為槽形、平行托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，見表2—8；q――輸送帶每米長度上的物料質(zhì)量，kg/m,可由式(2—9)求得；表2——11 托輥?zhàn)枇ο禂?shù)表工作憑件鍛動軸嚥if沐干燥0.02O.tM0JH80-0340.U30.05O-A250,040九■塵鎂度大0.040.06O.0350.056Q3.6vq'、q”——承載段、回空段托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量（kg/m）；g gGq'=~ri'(2—19)gG”q”=I”(2—20)g式中G、G”—分別為承載段、回空段托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg,見表2—-8；l――上托輥間距，一般取1?1.5m；gI”――下托輥間距，一般取2?3m；gq――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d計(jì)算；q二l.lB@i+5+8） （2—21）d 1 2式中1.1——膠帶的平均密度，t/m3；B――膠帶寬度，m；――膠帶的帆布層數(shù)；5——一層帆布的厚度，mm，對于帶強(qiáng)560N/（cm?層）的帆布膠帶，平均取8=1.25mm；對于帶強(qiáng)960N/（cm.層）的帆布膠帶，平均取5=2mm；5――膠帶上保護(hù)層厚度5=3mm；1 15――膠帶下保護(hù)層厚度5=1mm；2表2—8 托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量表托鍵型式500650—-...1O0Q 120014.0<iII142225 27沖圧座9]11720Z2平母托福鑄鐵座81012172023沖壓座7-9.11if1821(二)曲線段運(yùn)行阻力繞過改向滾筒的輸送帶阻力為(2—22)繞過主動滾筒的輸送帶阻力為(2—23)式中S――繞出改向滾筒的輸送帶張力，N；lS――繞人改向滾筒的輸送帶張力，N；y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”計(jì)算出其他各點(diǎn)的張力，最后驗(yàn)算輸送帶在主動滾S筒上摩擦傳動不打滑的條件，即使之滿足甘Ve的條件。對于上山運(yùn)輸帶式輸送機(jī)，當(dāng)Sl牽引力W0VO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2—46)屍=3十&--呂￥+W1-3耳=民+%（2—24）=St+TV；,+W,+1^7（2—24）式中W――輸送帶繞經(jīng)導(dǎo)向滾筒所遇到的阻力，W=(0.05?0.07)?S22?3 2?3 2(2)按摩擦傳動條件并考慮摩擦力備用問題找出S與S之間的關(guān)系。1 4因?yàn)閃S—S=W=—Omax4 i o m'S（e叫一1）—-^-mrS（e陀—1）e陀一1所以S—S+亠—S1（1+ ）（2—25）4 1 mf1 m式中m摩擦力備用系數(shù)，一般取m—1.15?1.2；—輸送帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，可按表2—9選取，對于井下，如果驅(qū)動滾筒采用鑄膠，一般取卩=0.3。⑶聯(lián)立公式(2—24)與(2—25)，即可求出氣與S4的值，同時(shí)可算出其他各點(diǎn)的張力值?？諝飧蓾癯潭纫远确N弧度為睢似的恫包角衣180°210*240*400'450'4K(P3.143.604.195.246.287.007.S5S.38相應(yīng)帕嚴(yán)值詩鐵戒鋼滾簡空氣非常制濕0J0L371441,521.691.872.022.192,32第簡匕包有木材或腺膠襯湎空冗非常潮覩0.15L601.751,R72,山2.572.873.25351開鐵或僭濺簡空氣閹得0.201.872.傭2312.B53.514*845,34鑄鈦成常覆簡空弋干燥0302.563.003.514.BI6.598.171(1.5012.35帯木材襯面的滾筋空％干謹(jǐn)0353.M3.614.336,279血11.6215.606^.78帯槪眩襯面的滋薊空吒干犠0.403.51■L335.348J212岀16.4123.0()20.56四、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2—47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》MA二0，則對于承載段輸送帶S?LyminzhmaxL1g(q+q段輸送帶S?LyminzhmaxL1g(q+q、'廠cos卩Ly 」= d——g?_g 2

g(q+q ,Sminzh4J/2也—COSP8g(+q,》12=8Lyd]gCOSPmax(2—26)式中Ly 1maxSminzhl'g輸送帶最大允許下垂度，計(jì)算時(shí)可取[y]=0.0251'；承載段輸送帶最小張力，N；-承載段兩組托輥間距，m；maxg將［ymaX1“025'g代人式(2—26)'可得承載段輸送帶允許的最小張力為圖2—47張力與懸垂度的計(jì)算示意圖g(q+qd》2(2—27)S= d_—cosp(2—27)minzh=5(qdg同理,可得回空段輸送帶允許的最小張力為同理,〔S〕=5qI"gcospmink dg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(2—27)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)算安全系數(shù)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：輸送帶允許承受的最大張力=安全系數(shù)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B?P'?Z(2—28)= 0(2—28)m0式中〔S〕一一輸送帶允許承受的最大張力，N；eB 輸送帶寬度，mm；P"――織物層輸送帶拉斷強(qiáng)度，N/mm；Z――帆布層數(shù)；0m0——輸送帶的安全系數(shù)，見表2—1°。表2-10 棉帆布芯橡膠帶安全系數(shù)3--4 j $79—12[3 ! 910片--機(jī)械椿頭10|111嚴(yán)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B?P〔S〕=—— (2—29)em0式中P――鋼絲繩芯輸送帶縱向拉伸強(qiáng)度，N/mm，見表2—7；m——鋼絲繩芯輸送帶安全系數(shù)，要求m不小于7,重大載荷時(shí)一般可取10?12。00結(jié)論：按公式(2—28)或(2—29)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〔S〕=S，則輸送帶強(qiáng)度就算滿足要求。emax五、牽引力與功率計(jì)算(一)驅(qū)動滾筒牽引力如圖2—46所示的輸送機(jī)主軸牽引力為W二S-S+W041 4?1=S-S+(0.03?0.05)(S+S)4141(二)電動機(jī)功率為(2—30)N二啟iooon(2—31)式中V 輸送帶運(yùn)行速度，m/s；n——減速器的機(jī)械效率，n=0.8?o.85。應(yīng)該指出，