課程設(shè)計(膠帶輸送機設(shè)計)(L=1000m)

PAGEword文檔可自由編輯摘要現(xiàn)在，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機就是其中的一個。目前，在膠帶輸送機的設(shè)計、制造以及應(yīng)用上，我國與國外先進水平相比仍有較大差距。國內(nèi)在設(shè)計制造帶式輸送機過程中存在著很大程度上的不足。本次畢業(yè)設(shè)計是關(guān)于DTII型帶式輸送機帶式輸送機的設(shè)計（傾角）。首先對膠帶輸送機作了簡單的介紹；接著分析了膠帶輸送機的選型原則及計算公式；然后按照這些設(shè)計準則設(shè)計了符合本次設(shè)計要求的帶式輸送機；接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。普通式膠帶輸送機由六個主要部件組成：傳動裝置，機尾導向裝置，中部機架，拉緊裝置以及膠帶。最后簡單的說明了輸送機的安裝與維護。本次帶式輸送機設(shè)計代表了設(shè)計的一般過程,對以后的機械設(shè)計工作有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：輸送機；驅(qū)動裝置；運行阻力；牽引力；滿載起動目錄摘要 I第1章前言 1第2章帶式輸送機概述 22.1帶式輸送機的特點和應(yīng)用 22.2帶式輸送機的分類 22.3各種帶式輸送機的特點 22.4帶式輸送機在國內(nèi)外的發(fā)展狀況 3第3章帶式輸送機的設(shè)計計算 53.1已知原始數(shù)據(jù)及工作條件 53.2計算步驟 63.2.1輸送機帶速V及帶寬B的確定 63.2.2根據(jù)煤塊粒度大小要求核算輸送機的帶寬 83.3圓周驅(qū)動力的計算 83.3.1計算公式的選擇 83.3.2主要阻力計算 93.3.3主要特種阻力計算 113.3.4附加特種阻力計算 113.3.5傾斜阻力計算 123.3.6計算圓周驅(qū)動力 133.4傳動功率計算 133.4.1傳動滾筒軸功率的計算 133.4.2電動機功率的計算 133.5輸送帶張力的計算 143.5.1各特性點張力計算 143.5.2驗證皮帶是否會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象 183.6輸送帶的強度校核 183.7改向滾筒、傳動滾筒的合張力計算 193.7.1合張力計算 193.7.2傳動滾筒的張力(兩個傳動滾筒）的計算 193.8傳動滾筒直徑確定和傳動滾筒的強度校核 203.8.1傳動滾筒最小直徑計算 203.8.2傳動滾筒的的強度校核 203.9確定各改向滾動的合張力、滾筒直徑、圖號和轉(zhuǎn)動慣量 21第4章驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 234.1驅(qū)動裝置的型式 234.2電機的選用 244.3減速器的選用 244.4液力耦合器選用 244.5聯(lián)軸器 254.6制動裝置 254.6.1制動裝置的作用 254.6.2制動裝置的種類 264.6.3制動裝置的選擇 26第5章帶式輸送機部件的選用 285.1輸送帶 285.2傳動滾筒 285.3托輥的選擇 29結(jié)論 31致謝 32參考文獻 33第1章前言帶式輸送機是連續(xù)運行的運輸設(shè)備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近幾年，長距離、大運量、高速度的帶式輸送機的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進一步推廣。DTII固定式帶式輸送機具有輸送量大、輸送距離長、輸送平穩(wěn)，物料與輸送帶沒有相對運動，噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、能量消耗少、部件標準化等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設(shè)工地和港口等生產(chǎn)部門，用來輸送松散物料或成件物品。固定帶式輸送機，礦用帶式輸送機可在環(huán)境溫度－20℃至＋40℃范圍內(nèi)使用，輸送物料的溫度在50℃以下.選擇DTII型帶式輸送機這種通用機械的設(shè)計作為這次畢業(yè)設(shè)計選擇題目，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，這次畢業(yè)設(shè)計是對對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，同時也使設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。第2章帶式輸送機概述2.1帶式輸送機的特點和應(yīng)用帶式輸送機是用連續(xù)運動的無端輸送帶輸送貨物的機械，俗稱皮帶機。輸送帶根據(jù)摩擦傳動原理而運動，既是承載貨物的構(gòu)件，也是傳遞牽引力的構(gòu)件。通用帶式輸送機包括普通型帶式輸送機和高強度型鋼繩芯帶式輸送機。目前我國已編制了統(tǒng)一的“DTII型固定式輸送機”新系列，包括原通用型和高強度型二大系列產(chǎn)品。帶式輸送機的輸送能力大、輸送距離長、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、操作管理簡單、能量消耗小，因而廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、化工、鑄造、建材等大行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設(shè)工地和港口等大宗散貨的輸送裝卸作業(yè)中，在許多應(yīng)用場合下，它是非標機械的重要組成部分。通用帶式輸送機適用于在水平或?qū)λ匠尚A角的方向輸送堆積角為的各種疏散及小型件貨，運送粉末物料時容易揚塵，需采取防塵措施。為了更好的適應(yīng)不同的工作條件和要求，近年來出現(xiàn)了一些新型的特種帶式輸送機，如波紋擋板帶式輸送機、雙帶輸送機、氣墊帶式輸送機、中間帶驅(qū)動帶式輸送機、管型帶式輸送機等。它們之中，有的可在大傾角或垂直方向上輸送物料，有的在輸送段呈管型，避免揚塵，展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。2.2帶式輸送機的分類帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶運輸物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機，各有各的輸送特點。其簡介如下表2-1：表2-1帶式輸送機的分類帶式輸送機普通型特種結(jié)構(gòu)型DTII型固定式、QD80輕型固定式、DX型鋼繩芯型、U型帶式輸送機管型、氣墊、波狀擋邊型、剛生牽引型壓帶式輸送機、其他類型2.3各種帶式輸送機的特點（1）QD80輕型固定式帶輸送機:QD80輕型固定式帶輸送機與DTⅡ型相比，其帶較薄、載荷也較輕，運距一般不超過100m，電機容量不超過22kw。（2）DX型鋼繩芯型帶式輸送機：它屬于高強度帶式輸送機，其輸送帶的帶芯中有平行的細鋼繩，一臺運輸機運距可達幾公里到幾十公里。（3）U形帶式輸送機:該類型輸送機又稱為槽形帶式輸送機，其明顯特點是將普通帶式輸送機的槽形托輥角由提高到使輸送帶成U形。這樣一來輸送帶與物料間產(chǎn)生擠壓，導致物料對膠帶的摩擦力增大，從而輸送機的運輸傾角可達25°左右。（4）管形帶式輸送機：U形帶式輸送帶進一步的成槽，最后形成一個圓管狀，即為管形帶式輸送機，因為輸送帶被卷成一個圓管，故可以實現(xiàn)閉密輸送物料，可明顯減輕粉狀物料對環(huán)境的污染，并且可以實現(xiàn)彎曲運行。（5）氣墊式帶輸送機：其輸送帶不是運行在托輥上的，而是在空氣膜(氣墊)上運行，省去了托輥，用不動的帶有氣孔的氣室盤形槽和氣室取代了運行的托輥，運動部件的減少，總的等效質(zhì)量減少，阻力減小，效率提高，并且運行平穩(wěn)，可提高帶速。但一般其運送物料的塊度不超過300mm。增大物流斷面的方法除了用托輥把輸送帶強壓成槽形外，也可以改變輸送帶本身，把輸送帶的運載面做成垂直邊的，并且?guī)в袡M隔板。一般把垂直側(cè)擋邊作成波狀，故稱為波狀帶式輸送機。（6）壓帶式帶輸送機：它是用一條輔助帶對物料施加壓力。這種輸送機的主要優(yōu)點是：輸送物料的最大傾角可達90°，運行速度可達6m/s，輸送能力不隨傾角的變化而變化，可實現(xiàn)松散物料和有毒物料的密閉輸送。其主要缺點是結(jié)構(gòu)復雜、輸送帶的磨損增大和能耗較大。（7）鋼繩牽引帶式輸送機：它是無際繩運輸與帶式運輸相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有鋼繩的高強度、牽引靈活的特點，又具有帶式運輸?shù)倪B續(xù)、柔性的優(yōu)點。2.4帶式輸送機在國內(nèi)外的發(fā)展狀況帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設(shè)備，與其他運輸設(shè)備相比，不僅具有長距離、大運量、連續(xù)輸送等優(yōu)點，而且運行可靠,易于實現(xiàn)自動化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭高效開采機電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。國外帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在：(1)帶式輸送機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴大化；(2)帶式輸送機本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型輸送機已成為其發(fā)展的主要方向。其關(guān)鍵技術(shù)與裝備的特點：(1)設(shè)備大型化，其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展；(2)應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術(shù)，采用各種軟起動與自動張緊技術(shù)，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大降低了輸送帶的動張力，輸送機始終處于最佳運行狀態(tài)，設(shè)備性能好，運輸效率高；(3)采用多機驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術(shù)，使輸送機單機運行長度在理論上已不受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性；目前，帶式輸送機的發(fā)展趨勢是：大運輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機長度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國已經(jīng)在1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機的定型設(shè)計。鋼繩芯帶式輸送機彌補了國內(nèi)緊缺大輸送量、高強度高的輸送機的要求。第3章帶式輸送機的設(shè)計計算3.1已知原始數(shù)據(jù)及工作條件帶式輸送機的設(shè)計計算，應(yīng)具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件資料。（1）物料的名稱和輸送能力：（2）物料的性質(zhì)：粒度及粒度組成、堆積密度、動或靜積堆角、溫度、濕度粘度、堆積密度；2）輸送成件物品是還包括成件物品的單位質(zhì)量和外型尺寸。（4）卸料方式和卸料裝置形式；（5）給料點數(shù)目和位置；（6）輸送機布置形式和尺寸，即輸送機系統(tǒng)（單機或多機）綜合布置形式、地形條件和供電情況。輸送距離、上運或下運、提升高度、最大傾角等；（7）裝置布置形式，是否需要設(shè)置制動器。（8）工作環(huán)境：露天、室內(nèi)、干燥、潮濕、環(huán)境濕度和空氣含塵量大小等;原始參數(shù)和工作條件如下:（1）輸送物料：原煤（2）物料特性：1）塊度：0～3502）散裝密度：1.3t/3）在輸送帶上堆積角：；4）物料溫度：<50℃（3）工作環(huán)境：地表d（4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：1）運距：10002）傾斜角：β=5°3）最大運量:630初步確定輸送機布置形式示意圖，如圖3-1所示：圖3-1傳動系統(tǒng)分布示意圖3.2計算步驟3.2.1輸送機帶速V及帶寬B的確定(1)輸送機帶速的確定輸送機每小時的輸送體積為：=（3-1）式中：輸送機每小時輸送的體積，；輸送機的輸送能力，；物流密度，；計算得：==。查DTⅡ帶式輸送機選用手冊（表2-2和表2-3）(此后凡未注明均為該參考書)，且綜合考慮而且本設(shè)計是傾斜向上運輸取膠帶運行的速度為：。（2）輸送帶寬度B的確定1)核算輸送能力：有式子：（3-2）式中：物流密度,;傾斜系數(shù)，對普通帶在表15-1中查找；物流每米的質(zhì)量，；輸送帶的速度；輸送帶的槽型物料短截面積，。故所選槽型物料斷截面積：查表3-1可知Cst=0.985代入上式得：。由表3-2可知：在，時對應(yīng)表中所列的四種曹槽角，A均大于。在此選擇槽角=此時實際輸送量可達此符合要求。所以取帶速表3-1傾斜系數(shù)選用表傾角(°)24681012141618201.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81表3-2槽形托輥物料斷面面積槽角λ帶寬B=500mm帶寬B=650mm帶寬B=800mm帶寬B=1000mm動堆積角ρ20°動堆積角ρ30°動堆積角ρ20°動堆積角ρ30°動堆積角ρ20°動堆積角ρ30°動堆積角ρ20°動堆積角ρ30°30°0.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.124035°0.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.129040°0.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.134045°0.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表3-2,輸送機的承載托輥槽角35°，物料的堆積角為時，帶寬為的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為，此值大于計算所需要的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為的輸送帶能滿足要求。經(jīng)如上計算,確定選用帶寬,初步選擇型煤礦用阻燃輸送帶。型煤礦用阻燃輸送帶的技術(shù)規(guī)格如下：縱向拉伸強度；帶厚;輸送帶質(zhì)量。3.2.2根據(jù)煤塊粒度大小要求核算輸送機的帶寬（3-3）式中：B輸送帶的寬度，；輸送物料的最大塊度，。得：。查表3-3帶寬系列可知：令帶寬；輸送機帶寬能滿足輸送粒度原煤要求。表3-3帶寬系列帶寬/mm（400）50065080010001200代碼40506580100120帶寬/mm1400（1600）（1800）（12000）（22000）（24000）代碼1401601802002202403.3圓周驅(qū)動力的計算3.3.1計算公式的選擇1）對輸送機所有的長度（包括L小于80m）傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力為輸送機所有阻力之和，可用式（3－4）計算：（3－4）式中：——主要阻力，N；——附加阻力，N；——特種主要阻力，N；——特種附加阻力，N；——傾斜阻力，N。五種阻力中，、是所有輸送機都有的，其他三類阻力，根據(jù)輸送機側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計者自主進行來選擇。2）對機長大于的帶式輸送機，附加阻力明顯的小于主要阻力，可用簡便的方式進行計算，不會出現(xiàn)嚴重錯誤。為此引入系數(shù)作簡化計算，則公式變?yōu)橄旅娴男问剑海?－5）式中：——與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，從表3－4查取。表3-4系數(shù)C（裝料系數(shù)在0.7-1.1范圍內(nèi)）L/m80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L/m70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.033.3.2主要阻力計算輸送機的主要阻力是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬剑?－6）計算：（3－6）式中：——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定，一般可按表3-5查取。運行阻力系數(shù)f值應(yīng)根據(jù)表3-5選取，取=0.03。表3-5摩擦系數(shù)（推薦值）安裝情況工作條件水平、向上傾斜及向下傾斜的電動情況工作環(huán)境良好、制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小0.020按標準設(shè)計制造、調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)中等。0.022多塵、低溫、過載、高帶速、安裝不良，托輥質(zhì)量差物料內(nèi)摩擦大0.0230.03向下傾斜設(shè)計制造正常，處于發(fā)電工況時0.0120.016——輸送機長度（頭尾滾筒中心距），m；L=1000m；——重力加速度；g=9.8m/s2。初步選定托輥為DTⅡ6204/C4，查表27，上托輥間距＝1.2m，下托輥間距＝３m，上托輥槽角35°，下托輥槽角0°；——承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg/m，用式（3－－7）計算：（3－7）其中：——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg；——承載分支托輥間距，m；托輥已經(jīng)選好，知kg。計算得：=?！爻谭种休伣M每米長度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用式（3－8）計算：（3－8）其中：——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；——回程分支托輥間距，m；。計算得：==5.036kg/m。所以：——每米長度輸送物料質(zhì)量：=?！棵组L度輸送帶質(zhì)量，kg/m，查表得=12.5kg/m；輸送機傾斜角度，本設(shè)計中=5°；將數(shù)據(jù)代入式（3－6）計算得：=。3.3.3主要特種阻力計算主要特種阻力包括托輥前傾的摩擦阻力和被輸送物料與導料槽攔板間的摩擦阻力兩部分，按式（3－9）計算：+（3－9）按式（3－10）或式（3－11）進行計算：三個等長輥子的前傾上托輥時（3－10）二輥式前傾下托輥時（3－11）式中:--槽型系數(shù)；30°槽型角=0.4；35°槽型角=0.43；—輸送帶和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.30.4，取=0.35；――托輥前傾角度，取=1.5°；裝有前傾托輥的機長度。所以帶入上式（3－9）得：。由于輸送機長度比較大，所以可以把被輸送物料與導料槽攔板間的摩擦阻力忽略不計，所以：主要特征阻力：。3.3.4附加特種阻力計算附加特種阻力包括輸送帶清掃器摩擦阻力和犁式卸料器摩擦阻力等部分，按下式計算：EMBEDEquation.DSMT4（3－12）（3－13）（3－14）式中:——清掃器個數(shù)，包括頭部清掃器和空段清掃器；A——一個清掃器和輸送帶接觸面積，，見表3-6;取——清掃器和輸送帶間的壓力，N/，一般取為3N/；——清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù)，一般取為0.50.7；帶寬，mm；——刮板系數(shù)，一般取為1500N/m。表3-6導料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積帶寬B/mm導料欄板內(nèi)寬/m刮板與輸送帶接觸面積A/m頭部清掃器空段清掃器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表3-6得:A=0.01m，取=4N/m，取=0.6，將數(shù)據(jù)帶入式（3-13）得：。擬設(shè)計的總圖中有兩個清掃器和三個空段清掃器（一個空段清掃器相當于1.5個清掃器）所以；因為在本次設(shè)計過程中沒有安裝卸料裝置，所以令=0。由式（3-12）得：。3.3.5傾斜阻力計算傾斜阻力按下式計算：（3－15）式中：--輸送機受料點與卸料帶你間的高度差，；輸送機向上提升時，取正值；輸送機向下運輸時,取負值。。所以得：。3.3.6計算圓周驅(qū)動力由式（3－4）知：。3.4傳動功率計算3.4.1傳動滾筒軸功率的計算傳動滾筒軸功率（）按式（3－16）計算：（3－16）式中：傳動軸功率，kw；圓周驅(qū)動力，N；皮帶的運行速度，m/s。代入式（3－16）可得：。3.4.2電動機功率的計算電動機功率PM，按式（3－17）計算：（3－17）式中：—傳動效率，一般在0.85--0.95之間選??；—聯(lián)軸器效率；每個機械式聯(lián)軸器效率=0.98，液力耦合器器=0.96；—減速器傳動效率，按每級齒輪傳動效率.按0.98計算；—電壓降系數(shù)，一般?。弧嚯姍C功率不平衡系數(shù)，一般取，單驅(qū)動時，；－電機備用系數(shù)，取。根據(jù)計算出的值，查電動機的型號，按就大不就小的原則選擇定電動機的功率。由式（3－16）得：。由式（3－17）得：。在本設(shè)計中采用雙滾筒傳動分別驅(qū)動的形式。采用雙滾筒傳動分別驅(qū)動的形式時，兩電動機功率有兩種分配方案,一種是利用式子（3－18）來分配，此方案的主要優(yōu)點是能充分利用兩滾筒所傳遞的最大摩擦力，但傳遞裝置的功率相差倍，這樣，無論設(shè)計、制造、使用及設(shè)備等都必須兩套，給制造和安裝帶來不便。(3－18)第二種方案的主要優(yōu)點是：兩電動機的功率相等。這樣兩套傳動裝置完全一樣，有利于部件的標準化，可以使制造成本降低、減小備件的品種、便于維修。但不能充分利用兩滾筒所傳遞的最大摩擦力，并會使膠帶的張力增大，要求交代有較高的強度。當膠帶強度足夠時，采用第二種方案有較大的優(yōu)越性。通過以上分析：考慮到加工的經(jīng)濟型，采用第二種方案，所以選擇電動機的型號為型號的電動機臺，而且同步轉(zhuǎn)速為而且為4極的電動機。3.5輸送帶張力的計算輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機上午正常運行，輸送帶張力必須滿足以下兩個條件：（1）在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑；（2）作用在輸送帶上的張力應(yīng)足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。3.5.1各特性點張力計算為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點張力等特性點張力，需逐點張力計算法，進行各特性點張力計算。圖3-2張力分布特殊點圖(1)運行阻力的計算有分離點起，依次將特殊點設(shè)為，一直到相遇點點，如圖3-2所示。計算運行阻力時，首先要確定輸送帶的種類和型號。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶，型煤礦用阻燃輸送帶，縱向拉伸強度1080N/mm；帶厚9.5mm;輸送帶質(zhì)量12.5Kg/m。1）承載段運行阻力按下式計算由式（3－19）：（3－19）式中：物料每米的質(zhì)量，；輸送帶每米的質(zhì)量，；承載段托輥每米轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，；輸送帶沿傾角方向上的長度，；載段托輥組運行阻力系數(shù)，可查表3-7查的取=；傾角度數(shù)。表3－7常用的托輥阻力系數(shù)工作條件平行托輥槽型托輥室內(nèi)清潔、干燥、無磨損性塵土0.0180.02空氣濕度、溫度正常，有少量磨損性塵土0.0250.03室外工作，有大量磨損性塵土，污染表面摩擦0.0350.04當承載段向上運行時，下滑力為正。向下運行時，下滑力為負。所以帶入上式（3－19）得：。2)回空段運行阻力由式（3－20）： （3－20）式中：回空段段托輥每米轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，；其他參量與（3－19）式中相同。所以把各量帶入（3－20）中得到如下數(shù)據(jù)：；；3)最小張力點：有以上計算可以得知，10點為最小張力點。（2）輸送帶上各點張力的計算通過以上計算可以清楚地了解到回空段最小張力點在6點，則可以用承載段的最小張力點7點處的懸垂條件確定7點的張力大小，通過7點以及承載段或者回空段各特殊點之間的運行阻力來求得各特殊點的張力，最后用摩擦條件來驗算，以保證在膠帶的運行中不會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。1）由懸垂度條件確定7點的張力為保證輸送帶運行平穩(wěn)和物流的穩(wěn)定，承載段與回空段輸送帶的懸垂度的最大值均為托托輥組間距的千分之二十五；承載段滿足最大允許懸垂度的最小張力為（3－21）式中：承載段輸送帶小張力，;輸送帶最大允許懸垂度，=0.025；把值代入上式，可求得：（3－22)式中：承載段兩托輥的間距，。將數(shù)據(jù)代入上式可得：。2)由逐點計算法計算各點的張力因為=5856N,根據(jù)表3-8選=1.045(近180°包角)，=1.02(近90°包角)。表3-8分離點張力系數(shù)表軸承類型近90°圍包角近180°圍包角滑動軸承1.03--1.041.05--1.06滾動軸承1.02--1.031.04--1.05。從16點到點21以及1點之間的力均可額看做傳動滾筒之間的牽引力。3.5.2驗證皮帶是否會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系。滾筒為菱形包膠滾筒，圍包膠為470°。選摩擦系數(shù)=0.35。并取摩擦力備用系數(shù)；由式（3－23）可算得允許的最大值為：（3－23）因為，且，故摩擦條件滿足。在皮帶的運行過程中不會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。3.6輸送帶的強度校核由已知所選擇的輸送膠帶可知,所選擇的輸送帶為PVC整體帶芯輸送帶規(guī)格型號為1000S,其縱向拉斷強度為1080，利用以下公式進行計算：(3－24)而且。式中：輸送帶計算安全系數(shù)；輸送帶許用安全系數(shù)；輸送帶固定拉斷力;；輸送帶寬度，；縱向拉伸強度，；=1080；輸送帶上最大張力點的張力，;基本安全系數(shù)。查表3-10得=3.5，動載荷系數(shù)，一般??；輸送帶接頭效率；附加彎曲伸長折算系數(shù)，在表3-9中查取，得=1.5。表3-9基本安全系數(shù)與表帶芯材料工作條件基本安全系數(shù)彎曲伸長系數(shù)織物芯帶有利3.21.5正常3.5不利3.8鋼繩芯帶有利2.81.8正常3.0不利3.2根據(jù)已知數(shù)據(jù)和查表3-9得出的數(shù)據(jù)代入式(3－24)得：可知：；；；；；；所以：；；即：。通過以上計算可以得出結(jié)論，初選的礦用輸送機阻燃型1000s膠帶能滿足拉伸要求。此皮帶符合要求。3.7改向滾筒、傳動滾筒的合張力計算3.7.1合張力計算（1）頭部180°改向滾筒的合張力（2）尾部：180°改向滾筒的合張力3.7.2傳動滾筒的張力(兩個傳動滾筒）的計算（1）計算傳動滾筒上的總張力。（2）確定各個傳動滾筒上的張力由前面的計算和選型可知：所選擇的兩個電動機的特性曲線完全相同，傳動比也相同，并且忽略輸送帶的彈性。那么，兩滾筒的最大牽引力之比值與剛性聯(lián)系條件相同，遵守的牽引力之比為。1）傳動滾筒2可能傳遞的最大牽引力為2）傳動滾筒1可能傳遞的最大牽引力為式中：，。帶入上式子可得：。3.8傳動滾筒直徑確定和傳動滾筒的強度校核由于兩傳動滾筒的功率比為,所以在此選擇兩個完全相同的滾筒。對傳動滾筒來講其選擇的主要考慮的因素是輸送帶在滾筒滑動弧表面上的平均壓力（比壓）和對輸送帶彎曲的影響。這兩項在設(shè)計中，主要集中在對滾筒直徑的確定上。3.8.1傳動滾筒最小直徑計算（3－25）式中：－輸送機的牽引力，；－輸送帶與傳動滾筒相遇點的張力，；－輸送帶與傳動滾筒分離點的張力，；－輸送帶允許的比壓，鋼繩芯帶為0.7，其它普通輸送帶為0.4MPa；－摩擦系數(shù)，；－圍包角，。計算時可以兩滾筒分開計算，也可以兩滾筒按一體來計算，由上式可得：。初步定兩傳動滾筒的直徑都為。3.8.2傳動滾筒的的強度校核（1）驗算滾筒的比壓比壓要按相遇點滾筒所受的比壓來算，因此滾筒所承受的比壓較大。根據(jù)上面計算可知，第一傳動滾筒所傳遞的牽引力較大。。所以在第一傳動滾筒上的膠帶分離點的張力為：。由比壓的驗算公式可知：（3－26）其中：（3－27）式中：－輸送帶作用在傳動滾筒滑動弧表面上的平均拉力，；。因，知。所選擇的傳動滾筒的直徑符合要求（2）滾筒所受合力的校核由于，傳動滾筒的所受的合力為：。通過<<DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊>>表6-1選擇傳動滾筒的代號為10080，所選擇的傳動滾筒上的許用合力為。且，所以所選擇的滾筒符合要求。表3-10傳動滾筒的主要參數(shù)代號D/mm許用扭矩/KN.m許用合力/KN軸承型號轉(zhuǎn)動慣量/質(zhì)量/kg10080.3800271602223281.813753.9確定各改向滾動的合張力、滾筒直徑、圖號和轉(zhuǎn)動慣量各個傳動滾筒的合張力的計算就是膠帶進入滾筒和分離滾筒點的張力之和，通過計算以及查<<DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊>>表6-2可得下表3-11：表3-11改向滾筒的選擇序號滾筒名稱直徑/mm合張力/kN滾筒圖號轉(zhuǎn)動慣慣/1頭部180°改向800269DT100B308(G)153.32尾部180°改向63011.4DT100B307(G)73.33拉緊滾筒50019DT100B407G)55.74改向滾筒50019.5DT100B4007(G)55.75增面滾筒（1）31511DT100B103(G)27.36增面滾筒（2）500265DT100B107(G)40.17傳動處增面滾筒630230DT100B306(G)130.28傳動處增面滾筒630230DT100B306(G)130.2第4章驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計驅(qū)動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、（高速軸端）液力偶合器，減速器、（低速軸端）聯(lián)軸器、制動器和逆止器組成。驅(qū)動滾筒由電動機通過各自的聯(lián)軸器、減速器和聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動滾筒。4.1驅(qū)動裝置的型式按與傳動滾筒的關(guān)系，驅(qū)動裝置可以分為分離式、半組合式和組合式三種，見表4-1。表4-1驅(qū)動裝置類型類型代號功率范圍驅(qū)動系統(tǒng)組成分離式2.2--3152.2--315半組合式2.2--350組合式2.2--55在本次設(shè)計過程中選擇了分離式的驅(qū)動裝置。選擇的驅(qū)動系統(tǒng)組成型式。根據(jù)輸送機代號和電動機功率，查《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》表7-1驅(qū)動裝置選擇表得：驅(qū)動裝置的組合號為，根據(jù)組合號查《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》表7-3驅(qū)動裝置組合表可知驅(qū)動裝置各部件型號，再從《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》表7-6驅(qū)動裝置與傳動滾筒組合表可查的低速聯(lián)軸器型號及尺寸。傳動滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心滾子軸承。電動機可安裝在機頭任一側(cè)。在本次設(shè)計過程中，把電動機安裝在靠近機頭的位置處。4.2電機的選用電動機是整個輸送機的動力來源，在整個輸送機系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，電動的選擇的正確與否直接決定著輸送機能否正常運轉(zhuǎn)。電動機額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速不低1000r/min，因為功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速低，其尺寸愈大，價格愈貴，而效率低。若電機的轉(zhuǎn)速高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，價格也低。在本設(shè)計輸送機所計算的電動機的總功率為310kw，所以需選用功率為160kw的電機兩套。查《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》，采用型電動機，該型電機轉(zhuǎn)矩大，性能良好，可以滿足要求。該電機的主要性能參數(shù)如下表4-2。表4-2型電動機主要性能參數(shù)電動機型號額定功率kw滿載轉(zhuǎn)速r/min電流A效率％功率因數(shù)Y315L1-４160148028994.50.89堵轉(zhuǎn)電流/額定電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩重量kg6.81.82.211404.3減速器的選用減速器是電動機和工作機之間的獨立的封閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作要求。在某些場合也用來增速，成為增速器。減速器的種類很多，按照傳動類型可以分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及他們互相組合起來的減速器；按照傳動的級數(shù)可以分為單級和多級減速器；按照齒輪醒轉(zhuǎn)可以分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓柱-圓錐齒輪減速器。按照傳動的布置形式又可以分為展開式、分流式和同軸式減速器。根據(jù)以上的計算可知，本次設(shè)計的減速器的減速比為31.5，通過查表《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》表7-3可知:本次設(shè)計選用型減速器,傳動比為31.5，可傳遞160KW功率。符合設(shè)計要求。4.4液力耦合器選用通過查《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》表7-3本次設(shè)計選用的液力耦合器的型號為。是在型基礎(chǔ)之上發(fā)展的限矩型液力耦合器，工作液體在泵輪、渦輪構(gòu)成的工作腔里循環(huán)流動來傳遞力矩。超載時部分也留靠自身速度沖出工作腔進入前、后輔腔，工作腔充滿度的降低使傳遞力矩下降，從而限制了超載力矩升高。其耦合器的主要參數(shù)見表4-3。表4-3液力耦合器的主要參數(shù)規(guī)格型號輸入轉(zhuǎn)速傳遞功率范圍過載系數(shù)效率轉(zhuǎn)動慣量充油量主動件從動件40%80%1500120-2701.3-1.70.963.11.215304.5聯(lián)軸器由于在減速器的高速端采用了液力耦合器進而代替了高速端的聯(lián)軸器，所以只需選擇減速器與傳動滾筒兩軸（低速軸）連接的聯(lián)軸器即可。通過查《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》表7-6可知：選用的聯(lián)軸器的型號為:,驅(qū)動裝置和傳動滾筒組合號見下表4-4：表4-4驅(qū)動裝置和傳動滾筒組合號及參數(shù)表驅(qū)動裝置的組合號輸送機的代號Y-DCY驅(qū)動裝置低速軸聯(lián)軸器型號質(zhì)量L/mm52010080.3453.718624.6制動裝置輸送機向上運輸時，在停車時需防止輸送帶的反向倒退，此時的制動一般稱為逆止。向下運輸時，在停車時需防止輸送帶的正向前進，此時稱為制動。其制動裝置的型號在DTII系列中已經(jīng)給整套的列出。只需進行選擇并對其進行校核即可。4.6.1制動裝置的作用物料的帶式輸送機，其平均傾角大于4°時，當滿載停車時會發(fā)生上運物料時帶的逆轉(zhuǎn)和下運物料時帶的順滑現(xiàn)象，從而引起物料的堆積、飛車等事故，所以應(yīng)設(shè)置制動裝置。制動器是用于機器或機構(gòu)減速使其停止的裝置，有時也能用作調(diào)節(jié)或限制機構(gòu)的運行速度，它是保證機構(gòu)或機器安全正常工作的重要部件。4.6.2制動裝置的種類常用的有帶式逆止器、滾柱逆止器、液壓電磁閘瓦制動器和盤形制動器等。（1）帶式逆止器帶式逆止器適用于傾角向上運輸?shù)膸捷斔蜋C，當傾斜輸送機停車時，在負載重力作用下，輸送帶逆轉(zhuǎn)時將制動膠帶帶入滾筒與輸送帶之間，將滾筒楔住，輸送帶即被制動。（2）滾柱逆止器滾柱逆止器也用于向上運輸?shù)牡膸捷斔蜋C上，在輸送機正常工作時，滾柱在切口的最寬處，不會妨礙星輪的運轉(zhuǎn)；當輸送機停車時，在負載重力的作用下，輸送帶帶動星輪反轉(zhuǎn)，滾柱處在固定圈與星輪切口的狹窄處，滾柱被楔住，輸送帶被制動。（3）液壓推桿制動器液壓推桿制動器對于向上或向下輸送的帶式輸送機均可使用，安裝在高速軸上，動作迅速可靠，帶式輸送機一般都裝配有此種制動器。4.6.3制動裝置的選擇制動裝置的選擇原則：（1）機械運轉(zhuǎn)狀況，計算軸上的負載轉(zhuǎn)矩，并要有一定的安全儲備。（2）應(yīng)充分注意制動器的任務(wù)，根據(jù)各自不同的執(zhí)行任務(wù)來選擇，支持制動器的制動轉(zhuǎn)矩，必須有足夠儲備，即保證一定的安全系數(shù)，對于安全性有高度要求的機構(gòu)需要裝設(shè)雙重制動器。（3）制動器應(yīng)能保證良好的散熱功能，防止對人身、機械及環(huán)境造成危害。通過查《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》表7-3可知與之相配套的制動器的型號為：;此制動器的技術(shù)參數(shù)見下表4-5。表4-5制動器的技術(shù)參數(shù)型號額定制動轉(zhuǎn)矩制動輪直徑mm電機功率kw每小時動作次數(shù)最大質(zhì)量kg1000-2000400330200093.8通過上面的計算可知：其輸送機的逆止力, 并通過計算得知其在電機軸上的制動力矩為。由《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》公式（3.7-2）得作用在滾筒的逆止力矩為：（4-1）式中：－逆止力，；－滾筒直徑，mm。由《DTII(A）型帶式輸送機設(shè)計手冊》公式（3.7-3）得逆止器需要的力矩為：。如果逆止器安裝在高速軸就可以選擇逆止器為,其額定逆止力矩為1.6kn.M；如果逆止器安裝在低速軸就可以選擇逆止器為,其額定逆止力矩為34.3kn.M。由于已經(jīng)設(shè)有制動器，也可以考慮不設(shè)置逆止器。在上邊選擇的制動器，其制動力矩為,兩臺制動器的制動力矩為,均大于，可以不設(shè)置逆止器也絕對安全。所以只需要設(shè)置型號的制動器即可滿足設(shè)計要求。第5章帶式輸送機部件的選用5.1輸送帶輸送機用來傳遞牽引力和乘放被運貨物，在現(xiàn)在的皮帶輸送機輸送帶設(shè)計和選擇過程中主要采用橡膠帶和塑料袋。由已知所選擇的輸送膠帶可知,所選擇的輸送帶為PVC整體帶芯輸送帶規(guī)格型號為1000S,其縱向拉斷強度為1080。由前面計算結(jié)果可初選的礦用輸送機阻燃型1000s膠帶能滿足拉伸要求。此皮帶符合要求。此輸送帶的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)見下表5-1。表5-1整體帶芯輸送帶的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號技術(shù)參數(shù)1000（帶寬1000mm）縱向拉伸強度1080帶厚9.3上覆蓋膠厚度0.8下覆蓋膠厚度0.8輸送帶質(zhì)量12.55.2傳動滾筒傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。輸送機的傳動滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，驅(qū)動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾