帶式輸送機(jī)的設(shè)計2023

設(shè)計題目：帶式輸送機(jī)的設(shè)計設(shè)計者：學(xué)院：專業(yè)：學(xué)號：指導(dǎo)教師：年月日目錄1.設(shè)計任務(wù)32.輸送帶的選型設(shè)計42.1.輸送帶寬度的設(shè)計計算42.2.輸送帶寬的校核42.3.輸送帶輸送能力校核42.4.輸送帶的選型53.帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置64.輸送機(jī)運行阻力及張力計算74.1. 有關(guān)參數(shù)計算74.2. 運行阻力計算74.3. 輸送帶張力的計算74.4. 校核輸送帶強(qiáng)度95.驅(qū)動裝置的選型設(shè)計105.1. 電動機(jī)的計算、選定105.2. 聯(lián)軸器的選用、校核105.3. 液力耦合器的選擇105.4. 減速器的計算、選用和校核105.5. 滾筒的選擇和滾筒合力的計算116.托輥、機(jī)架的選型設(shè)計146.1. 托輥的計算、選用和校核146.2. 機(jī)頭架、中間架、機(jī)尾架的選用157.拉緊裝置的選型設(shè)計167.1. 拉緊參數(shù)計算167.1.1.拉緊力167.1.2.拉緊行程167.2. 拉緊裝置的選型設(shè)計168.制動裝置的選型設(shè)計178.1. 逆止力矩的計算178.2. 逆止器的選定179.其他裝置的選型設(shè)計1810.設(shè)計小結(jié)1911.參考文獻(xiàn)20設(shè)計任務(wù)綜合設(shè)計題目及要求題目：某洗煤廠上料皮帶運輸機(jī)設(shè)計已知條件：①原煤上料運輸②皮帶運輸機(jī)運輸能力為（700-學(xué)號×5）噸/時③皮帶運輸機(jī)出料端高度為（70-學(xué)號）米④皮帶運輸機(jī)入料端高度為平面開闊地，皮帶長度和傾角可以自由選擇我的學(xué)號是XXXXXXXX18，設(shè)計條件如下：原煤上料運輸皮帶運輸機(jī)運輸能力Q為（700-18×5）=610t/h；皮帶運輸機(jī)出料端高度為（70-18）=52m；皮帶長度為240m；輸送機(jī)安裝傾角為12.5133°；物料的堆積密度為QUOTEρ=1.0t/m3=1000kg/m3物料的顆粒度為0-300mm；目前國內(nèi)采用的是《DTⅡ型固定式帶式輸送機(jī)》系列。該系列輸送機(jī)由許多標(biāo)準(zhǔn)件組成，各個部件的規(guī)格也都成系列。故本設(shè)計中也采用DTⅡ型固定式帶式輸送機(jī)系列。圖1DTII(A)型帶式輸送機(jī)簡圖輸送帶的選型設(shè)計2.1輸送帶寬度的設(shè)計計算根據(jù)文獻(xiàn)[5]設(shè)計帶寬B按下式計算必需的帶寬值，對照MT414中的帶寬標(biāo)準(zhǔn)值予以圓整。、帶速v、傾斜系數(shù)k和煤的堆積密度ρ來表示，按下式計算：由于安裝傾角為12.5°，k經(jīng)過查閱文獻(xiàn)[2]表3-3得0.925，由于運送的是原煤，故根據(jù)文獻(xiàn)[1]可查得運送原煤最大皮帶速度選擇標(biāo)準(zhǔn)以及根據(jù)文獻(xiàn)[2]的推薦速度系列，初步選擇帶速v=2m/sP23（3-14）求出S值后通過文獻(xiàn)[2]表3-2查的帶寬QUOTEB=QKvρCst，查表得帶寬應(yīng)選擇1000mm由于運行堆積角為25°，托輥槽角為35°，初步選擇帶寬B為1000mm。2.2輸送帶寬的校核假定物料是未經(jīng)篩分的散裝物料，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P23（3-15）,可知QUOTEB≥2Xmax+0.2,根據(jù)已知條件物料的粒度為0-300mm,則有QUOTEB≥2×0.3+0.2=0.8mmm,所以輸送帶的帶寬為1.0m。2.3輸送帶輸送能力校核根據(jù)文獻(xiàn)[5]核算帶式輸送機(jī)的輸送能力Q（1）輸送機(jī)的輸送能力可用最大裝料斷面面積QUOTEAmax，帶速v，傾斜系數(shù)QUOTECst和物料的堆積密度來表示，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P22（3-6）按下式計算QUOTEQ=3.6qv=3600AmaxvCst（2）由于輸送機(jī)安裝傾角β=12.5°，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P23表3-3可查得傾斜系數(shù)k＝0.925（3）由于運送的是原煤，故根據(jù)文獻(xiàn)[1]可查得運送原煤最大皮帶速度選擇標(biāo)準(zhǔn)以及根據(jù)文獻(xiàn)[2]的推薦速度系列，初步選擇帶速v=2m/s。（4）由于運送的是原煤，根據(jù)文獻(xiàn)[3]查表3.1.3得靜堆積角為45°，運行堆積角θ為25°（5）采用三段等長托輥，初步選擇托輥槽角為35°。（6）輸送機(jī)的輸送能力可用最大裝料斷面面積QUOTEAmax，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P22表3-2可查得=0.1227，滿足要求。圖2.1帶式輸送機(jī)截面圖2.4輸送帶的選型根據(jù)文獻(xiàn)[5]P51表4-6，松散密度在2.5以下的中小塊礦石、原煤、焦炭和砂礫等對輸送帶磨損不太嚴(yán)重的物料，芯層可以選擇EP(滌綸聚酯帆布芯)覆蓋層可以選擇SBR(丁苯橡膠)，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P51表4-7，輸送帶上膠厚初步選擇4.5mm，下膠厚1.5mm，輸送帶帶芯初步選擇EP-300型。帶式輸送機(jī)系統(tǒng)布置輸送機(jī)運行阻力及張力計算有關(guān)參數(shù)計算帶式輸送機(jī)傳動滾筒上所需的圓周驅(qū)動力FU是所有阻力之和。根據(jù)文獻(xiàn)ADDINNE.Ref.{81FB422F-C03F-49A8-8B3E-4183031A8DBC}[5]P23（3-16），用公式表示的形式為：QUOTEFU=FH+FN+FS1+FS2+FSt，進(jìn)一步簡化為QUOTEFQUOTEFU=CfLgqR運行阻力計算表4.2運行阻力計算表主要阻力FH和附加阻力FN=1.394x0.025x240x9.8x[10.175+4.172+(2x14.7+84.72)xcos12.5]=10308.35N10308.35N傾斜阻力=43173.31N43173.31N特種阻力+=1144.73N1144.73N附加特種阻力X0.6+0=1800N1800N根據(jù)文獻(xiàn)[1]計算可得：帶式輸送機(jī)傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力QUOTEFU=CfLgq輸送帶張力的計算圖4.1輸送帶張力計算簡圖進(jìn)行輸送帶張力的校核:輸送帶不打滑條件校核文獻(xiàn)[5]P28輸送帶不打滑條件為：（3-32）式中μ—傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見文獻(xiàn)[5]p28表3-12，取QUOTEμ=0.35，由文獻(xiàn)[5]p28表3-13查得由于雙滾筒的圍包角QUOTEφ=400°，故查表3-13得QUOTEeμφ1=eμφ2由于采用雙滾筒傳動QUOTEφ=φ1+φ2=400°，QUOTEe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的最小張力，需按下式進(jìn)行驗算，由文獻(xiàn)[5]P29（3-33）（3-34），得：承載分支:回程分支:式中QUOTEhaadm——允許最大下垂度，一般小于0.01；QUOTEa0——承載上托輥間距（最小張力處）；——回程下托輥間距（最小張力處）；可按照文獻(xiàn)[2]得出；QUOTEa0=1200mm，各特性點張力（由文獻(xiàn)[5]P29逐點張力法）（1）根據(jù)不打滑條件，傳動滾筒奔離點張力為。令S1=>QUOTEF回min=3981.25N也滿足空載邊垂度條件。校核輸送帶強(qiáng)度輸送帶帶芯初步選擇EP-300型，根據(jù)文獻(xiàn)ADDINNE.Ref.{E33530D7-1980-471A-A0C5-8DC1D9718B86}[5]P32（3-50），對于棉、尼龍、聚酯等織物芯輸送帶層數(shù)（Z）可以按照下式計算：參考[2]表3-20，可知Z=4；根據(jù)文獻(xiàn)[2],對于芯帶的強(qiáng)度校核按下式校核：故聚酯織物芯輸送帶EP-300即滿足要求。驅(qū)動裝置的選型設(shè)計電動機(jī)的計算、選定由文獻(xiàn)[5]P30（3-40）可知，傳動滾筒軸功率QUOTEPA=FU由文獻(xiàn)[5]P31（3-46）可知，電動機(jī)功率PM電動工況：QUOTEPM=PA式中QUOTEη傳動效率，一般在0.85~0.95之間選取,這里QUOTEη=0.95；QUOTEη’電壓降系數(shù)，一般取0.90~0.95，這里取=0.95QUOTEη’=0.95QUOTEη‘’多驅(qū)動功率不平衡系數(shù)，一般取0.90~0.95，故取=0.95QUOTEη‘’=0.95。傳動系統(tǒng)采用雙滾筒四電機(jī)模式運作正常工作為三臺電機(jī)，所以每臺電機(jī)的驅(qū)動功率為：138.94/3=46.31kW。根據(jù)計算出的QUOTEPM值，查電動機(jī)型譜，按就大不就小原則選定電動機(jī)功率,查表可知，選擇電動機(jī)Y250M-4,其功率為55kW。根據(jù)文獻(xiàn)[5]Y-ZLY/ZSY(Y-DBY/DCY)驅(qū)動裝置選擇表可查得驅(qū)動裝置組合號為515，輸送機(jī)代號10080。聯(lián)軸器的選用、校核根據(jù)文獻(xiàn)[5]可知，在選擇Y-ZLY/ZSY驅(qū)動裝置時，當(dāng)電動機(jī)功率小于37KW時，驅(qū)動裝置采用梅花形彈性聯(lián)軸器連接電動機(jī)和減速器；當(dāng)電動機(jī)功率大于45KW時，驅(qū)動裝置采用液力耦合器連接電動機(jī)和減速器。所以電動機(jī)與減速器之間采用液力耦合器。但是對于驅(qū)動裝置與傳動滾筒之間的連接，則采用ZL型低速聯(lián)軸器。由于選用的電動機(jī)額定功率為55kW,轉(zhuǎn)速1480r/min，傳動滾筒的線速度為2m/s，設(shè)傳動效率QUOTEη=0.8，則有傳動滾筒轉(zhuǎn)速為：QUOTEn=60·vπ·D=60×23.14×0.8=47.77r/min,則聯(lián)軸器承受的轉(zhuǎn)矩為：QUOTET=9.55·1000·Pn=9550×0.8×4547.77N·m=7196.98N·m，所以可以查表得選用的LZ型低速聯(lián)軸器型號為QUOTEZL8J1130×202110×212，轉(zhuǎn)動慣量為1.733kg·m2液力耦合器的選擇液力耦合器的作用是連接電動機(jī)輸出與減速器，能夠起到均載的作用，查表可知，液力耦合器的配套型號為：QUOTEYOXFZ400，由于選煤廠具有防爆要求，所以采用水介質(zhì)。減速器的計算、選用和校核根據(jù)前面的計算可知，減速器輸入軸轉(zhuǎn)速為QUOTEn1=1480r/min，減速器輸出軸轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEn2=47.77r/min，所以所選減速器的傳動比約為QUOTEi=148047.77=30.98。初步選用的減速器型號為ZSY315-31.5，查表可知，該減速器的公稱傳動比為31.5，公稱輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min時，公稱輸出轉(zhuǎn)速為48r/min，故恰好滿足條件。滾筒的選擇和滾筒合力的計算確定傳動滾筒合力計算根據(jù)工況要求eq\o\ac(○,1)功率配比為1：1時：==39968.69N第一滾筒的合張力:第二滾筒的合張力:eq\o\ac(○,2)功率配比為1：2時：==53291.59N第一滾筒的合張力:第二滾筒的合張力:eq\o\ac(○,3)功率配比為2：1時：==26645.8N第一滾筒的合張力:第二滾筒的合張力:綜合以上三種情況，第一滾筒的合張力:第二滾筒的合張力:傳動滾筒的選擇和校核文獻(xiàn)[5]P65表6-1三種工況中，初步選擇傳動滾筒的直徑為800mm，則傳動滾筒最大扭矩為：QUOTEMmax=FU1根據(jù)傳動滾筒最大合張力和最大扭矩，選擇傳動滾筒為10080.3，滾筒直徑D=800mm，許用扭矩27kN.m>，許用合力160kN>，軸承型號為22232，轉(zhuǎn)動慣量QUOTE78.8kg.m2,此傳動滾筒的輸入軸直徑d=150mm。故選用該滾筒100A307Y(Z)。改向滾筒的選擇文獻(xiàn)[5]P70表6-2根據(jù)計算出的各特性點的張力，1:2雙驅(qū)動時，各特性點的張力最大，即據(jù)此計算出各滾筒合張力，所選改向滾筒型號及其轉(zhuǎn)動慣量如下表所示。表5.2改向滾筒參數(shù)表序號滾筒名稱滾筒直徑/mm滾筒長度/mm合張力/KN滾筒圖號轉(zhuǎn)動慣量/1頭部180°改向滾筒8001150146.11DTII(A)100B30781.82尾部180°改向滾筒630115040.50DTII(A)100B10626.53拉緊180°改向滾筒630115033.92DTII(A)100B10626.54前部90°改向滾筒8001150108.81DTII(A)100B207735第一90°增面滾筒6301150115.31DTII(A)100B40638.56第二90°增面滾筒630115022.50DTII(A)100B10626.57第一90°拉緊滾筒400115023.18DTII(A)100B20468第二90°拉緊滾筒400115024.83DTII(A)100B20469頭部45°改向滾筒500115057.87DTII(A)100B30513.310尾部45°改向滾筒400115015.05DTII(A)100B104 6托輥、機(jī)架的選型設(shè)計托輥的計算、選用和校核1.輥徑選擇根據(jù)文獻(xiàn)[2]p543表4-12，表7.1輥徑參數(shù)表輥子直徑d/mm限制帶速Q(mào)UOTEv/m.s-1限制帶速時的輥子轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEn/r.min-1108557根據(jù)文獻(xiàn)[5]P53進(jìn)行輥子載荷計算:eq\o\ac(○,1)靜載荷計算:承載分支托輥：QUOTEP0=e×a式中QUOTEee輥子載荷系數(shù)，取e=0.8,，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P54表4-13;QUOTEa0承載分支托輥間距，m。QUOTEa0=1.2m；=1.2mv帶速，m/s,v=2m/s;QUOTEqB每米輸送帶質(zhì)量，kg/m,QUOTEqB=13kg/m=13kg/mQUOTEIm輸送能力，,kg/s?；爻谭种休仯篹q\o\ac(○,2)動載荷計算:（1）承載分支托輥：式中QUOTEfs運行系數(shù)，取QUOTEfs=1.2=1.2，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P54表4-14QUOTEfd沖擊系數(shù)，取QUOTEfd=1.20=1.2，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P54表4-15QUOTEfa工況系數(shù)，取QUOTEfa=1.10=1.1，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P54表4-16（2）回程分支托輥：QUOTEPU‘=P計算后取靜載荷、動載荷二者之中較大的值文獻(xiàn)[5]P54表4-17來選擇輥子，使其承載能力大于或等于計算值，這樣就可保證輥子軸承壽命高于3000h,轉(zhuǎn)角小于。由于QUOTEP0‘=2.23kN>P0>P2.型式選擇根據(jù)文獻(xiàn)[5]可知，托輥的參數(shù)和尺寸應(yīng)符合GB/T990-1991，承載托輥選擇槽型托輥，槽形角選擇35°；回程托輥選擇平形托輥。承載托輥：根據(jù)文獻(xiàn)[5]P77表6-3表7.2承載托輥參數(shù)表DL軸承AECH1083156205/C4129013501038300H1H2PQd質(zhì)量圖號159437220170M1638.0100C414回程托輥：文獻(xiàn)[5]P95表6-21圖7.2平形托輥表7.3回程托輥參數(shù)表DL軸承EACH10811506305/C413421290——164H1H2PQd質(zhì)量圖號————15090M1620.4100C460機(jī)頭架、中間架、機(jī)尾架的選用根據(jù)選擇的帶式輸送機(jī)總體布置圖可知，根據(jù)文獻(xiàn)[5]P60機(jī)頭架為改向滾筒頭架（探頭滾筒支架），中間架為傳動滾筒中間架和改向滾筒中間架，機(jī)尾架為改向滾筒機(jī)尾架。拉緊裝置的選型設(shè)計拉緊參數(shù)計算拉緊力根據(jù)文獻(xiàn)[5]P34（3-66），拉緊裝置拉緊力可以按下式計算：拉緊行程根據(jù)文獻(xiàn)ADDINNE.Ref.{13FB239B-D150-4BEC-82DE-9AC2501C2100}[3]p45可得拉緊行程計算公式：。其中——拉緊滾筒的拉緊行程（m）；——輸送帶彈性伸長和永久伸長綜合系數(shù)；——托輥組間的輸送帶屈撓率；——輸送帶安裝附加行程（m）。取=0.012，=0.001，=1.5m，=240m，故有（0.012+0.001）240+1.5=4.62m。拉緊裝置的選型設(shè)計經(jīng)過比較，選擇塊式垂直重錘拉緊裝置，根據(jù)拉緊力的值QUOTEF0=10055.36N=10.06kN。根據(jù)[5]p110表6-38，拉緊裝置的圖號為DTII(A)100D1061C，質(zhì)量為，180°拉緊改向滾筒選擇100B106，質(zhì)量為。ALECHQ質(zhì)量拉緊裝置圖號改向滾筒圖號15001636185080021321515800380525100D1061C100B106所以重錘重量QUOTEG=F0-GK=10055.36-172+567×9.8N=2813.16N，故可得重錘塊數(shù)QUOTE287.061519.14制動裝置的選型設(shè)計逆止力矩的計算根據(jù)文獻(xiàn)ADDINNE.Ref.{9111ABCD-674A-4020-BDBD-2D6D806A399C}[6]p127可知，逆止器的使用是在向上運輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)上，但并非都需要使用逆止器，當(dāng)滿足下式時需要逆止器而，，故需設(shè)置逆止器。根據(jù)文獻(xiàn)[5]P31（3-43），不同工況下，輸送機(jī)帶料停車時產(chǎn)生的逆轉(zhuǎn)力是不同的。為組織逆轉(zhuǎn)，傳動滾筒上需要的逆止力FL可用下式計算QUOTEFL=Fst出于安全上的考慮，對阻止逆D的力乘了0.8的系數(shù)。根據(jù)文獻(xiàn)[5]P31（3-44），對于傳動滾筒軸上的逆止力矩ML式中，D—傳動滾筒直徑,mm。根據(jù)文獻(xiàn)[5]P31（3-45），逆止器需要的逆止力矩：式中，i——從傳動滾筒軸到減速器安裝逆止軸的速比，——從傳動滾筒軸到減速器安裝逆止器軸的傳動效率要求當(dāng)將逆止器安裝在減速器低速軸時，逆止力矩大于QUOTE6.3kN?m；當(dāng)將逆止器安裝在減速器高速軸上時，有QUOTEML≥MLi×ηL=6.3逆止器的選定根據(jù)文獻(xiàn)[5]P778，當(dāng)將逆止器安裝在減速器高速軸時，選用非接觸式逆止器NF25，額定逆止力矩為QUOTE1kN.m，安裝尺寸QUOTE32mm≤d≤50mm，而減速器輸入軸直徑的QUOTEd1=48mm，故選型合理。9.其他裝置的選型設(shè)計導(dǎo)料槽的選型設(shè)計根據(jù)文獻(xiàn)ADDINNE.Ref.{2E59D556-8CBA-444D-8551-497F491519C6}[7]可知，物料裝載到帶式輸送機(jī)上到達(dá)帶速之前，必須用導(dǎo)料槽使其保持在輸送帶上，并使物料保持在輸送帶的中央，以防止物料的堆積偏心引起輸送帶的跑偏及物料從導(dǎo)料槽的邊緣撒出。加料過程經(jīng)過裝料——加速——穩(wěn)定階段。10.小結(jié)這次設(shè)計工作，是我們進(jìn)入大學(xué)以來第一次獨立進(jìn)行的設(shè)計作業(yè)，不同于之前機(jī)械設(shè)計課程上的二級減速器的設(shè)計，這次作業(yè)從資料的查閱，參數(shù)的計算，圖紙的繪制全都是依靠個人的努力完成的，是對我們專業(yè)知識的一次考驗也是一次升華。比起以往的設(shè)計，這次的設(shè)計更加全面，也更貼近我們的專業(yè)特點，是我們第一次具體接觸有關(guān)礦山機(jī)械的設(shè)計工作，設(shè)計規(guī)模也比上次的二級減速器要大的多，是一個整套的產(chǎn)品，整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和小型零件的選擇與校核都需要我們仔細(xì)進(jìn)行，以保證設(shè)計出來的產(chǎn)品是合格的。通過這次