食品機(jī)械和設(shè)備課程設(shè)計(jì)報(bào)告

./完美格式整理版食品機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)2008年11月.目錄1緒論11.1設(shè)計(jì)的目的和意義11.2國內(nèi)外的發(fā)展趨勢12固定式帶式輸送機(jī)22.1帶式輸送機(jī)原理22.2帶式輸送機(jī)及其基本組成22.3帶式輸送機(jī)的類型22.4帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)選型3輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算33.1輸送機(jī)總體方案確定33.2帶式輸送機(jī)基本參數(shù)3.2.13.2.2帶速和槽角的確定驅(qū)動(dòng)裝置承載段運(yùn)行阻力空回段運(yùn)行阻力3.2.73.2.8用摩擦條件驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)張力關(guān)系輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒直徑的確定和滾筒強(qiáng)度的驗(yàn)算拉緊裝置4驅(qū)動(dòng)裝置的選用34.1電機(jī)的選用34.2減速器的選用35帶式輸送機(jī)部件的選用65.1輸送帶75.2傳動(dòng)滾筒作用及設(shè)計(jì)7傳動(dòng)滾筒的作用傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)5.3托輥托輥的作用托輥的選型6總結(jié)參考文獻(xiàn)14附圖151緒論帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備,在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來運(yùn)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(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備,與其他運(yùn)輸設(shè)備相比,不僅具有長距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn),而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井,帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年,長距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn),使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。1.1設(shè)計(jì)的目的和意義帶式輸送機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn),并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等,所以它已經(jīng)是國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。加之國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn),又大大縮短了帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、銷售的周期,使它更加具有競爭力。目前,帶式輸送機(jī)已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的組成部分。為了更好的研究帶式輸送機(jī)的工作組成原理,發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)其不足之處,本課題所研究的是大傾角、上運(yùn)帶式輸送機(jī)。此次研究的主要問題在于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)件布置、軟起動(dòng)和制動(dòng)問題。帶式輸送機(jī)向上運(yùn)送物料時(shí),其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行工礦有別于一般的帶式輸送機(jī)。由于運(yùn)轉(zhuǎn)上的需要,在結(jié)構(gòu)上有特點(diǎn),控制上有特殊要求。上運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)裝置及其控制技術(shù)尤為關(guān)鍵。若制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的不合理,很容易發(fā)生飛車事故,從而造成斷帶、撕帶等事故,給生產(chǎn)帶來極大危害。如何實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)與自動(dòng)張緊,逐漸向智能化、自動(dòng)化、人性化方向發(fā)展,是目前帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向,也是本課題的研究目的和意義所在。相信隨著課題的不斷深入,對帶式輸送機(jī)將會(huì)有深入的了解,為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。1.2國內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的差距及發(fā)展趨勢帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù)長距離、大功率帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測,它是制約大型帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范,設(shè)計(jì)中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)〔一般取n=10左右,與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體,長距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計(jì)算。國外已開發(fā)了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件,在大型輸送機(jī)上對輸送機(jī)的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測,降低輸送帶的安全系統(tǒng),大大延長使用壽命,確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性,從而使大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平〔輸送帶安全系數(shù)n=5～6,并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低[1]?？煽康目煽剀浧饎?dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù)長距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī)由于功率大、距離長且多機(jī)驅(qū)動(dòng),必須采用軟起動(dòng)方式來降低輸送機(jī)制動(dòng)張力,特別是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。為了減少對電網(wǎng)的沖擊,軟起動(dòng)時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動(dòng)；還要控制輸送機(jī)起動(dòng)加速度0.3～0.1m/s2,解決承載帶與驅(qū)動(dòng)帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象,減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差,各驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的功率會(huì)出現(xiàn)不均衡,一旦某個(gè)電機(jī)功率過大將會(huì)引起燒電機(jī)事故,因此,各電機(jī)之2帶式輸送機(jī)概述2.1帶式輸送機(jī)原理帶式輸送機(jī)是一種利用連續(xù)而具有撓性輸送帶連續(xù)地輸送物料的輸送機(jī),是固定式或運(yùn)移式起重運(yùn)輸機(jī)中主要類型之一,其運(yùn)輸是形成裝載點(diǎn)到裝載點(diǎn)之間的連續(xù)物料流,靠連續(xù)物料流的整體運(yùn)動(dòng)來完成物流從裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的輸送[3]。常用于塊狀、顆粒狀物料及整件物料進(jìn)行水平方向或傾斜方向的運(yùn)送,同時(shí)還可以用作選擇、檢查、包裝、清洗和預(yù)處理操作臺(tái)等。是食品工廠中最廣泛采用的一種連續(xù)輸送機(jī)械[2]。2.2帶式輸送機(jī)及其基本組成帶式輸送機(jī)的基本組成部分是：輸送帶、托輥、驅(qū)動(dòng)裝置<包括傳動(dòng)滾筒>、機(jī)架、拉緊裝置和清掃裝置。輸送帶繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒和改向滾筒、拉緊滾筒接成環(huán)形,拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)行所需的張力。工作時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)該筒,通過傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶連續(xù)運(yùn)行,裝到輸送帶上的物料隨它一起運(yùn)行到端部卸出,利用專門的卸載裝置也可在中間部位卸載。圖2-1所示是帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖。1—拉緊裝置；2—裝載裝置；3－改向滾筒；4－上托輥；5－輸送帶；6－下托輥；7－機(jī)架；8－清掃裝置；9－驅(qū)動(dòng)裝置2.3帶式輸送機(jī)的類型帶式輸送機(jī)的類型很多,適應(yīng)范圍和特征各不相同。根據(jù)用途和膠帶類型的不同,食品類常見和廣泛應(yīng)用的帶式輸送機(jī)主要有以下幾種類型。2.3.12.3.2繩架吊掛式帶式輸送機(jī),特點(diǎn)是由兩根縱向平行布置的鋼絲繩組成,每隔60m2.3.3可伸縮帶式輸送機(jī),運(yùn)輸能力能夠快速、靈活地進(jìn)行縮短和延伸,節(jié)約工時(shí)而專門設(shè)計(jì)的一類帶式輸送機(jī)。主要特點(diǎn)是比通用固定式帶式輸送機(jī)多一個(gè)儲(chǔ)帶裝置,可以靈活調(diào)整輸送帶的長短,現(xiàn)在為了適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面快速推進(jìn)的需要,目前,可伸縮帶式輸送機(jī)采用了自移式機(jī)位,與膠帶自動(dòng)拉緊裝置相互配合,可實(shí)現(xiàn)在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下移動(dòng)機(jī)尾。從而減少輸送機(jī)機(jī)尾移動(dòng)的輔助工作和停機(jī)時(shí)間,簡化了輸送機(jī)機(jī)尾與工作面轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接,提高了輸送機(jī)機(jī)尾的移動(dòng)速度2.3.4鋼絲繩芯帶式輸送機(jī),又簡稱強(qiáng)力帶式輸送機(jī)。其特點(diǎn)是：用鋼絲繩芯膠帶代替了普通膠帶,膠帶強(qiáng)度大,是大運(yùn)量、長距離、大功率帶式輸送機(jī)的發(fā)展方向[3]2.4帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)選型2.4.12.4.2對于短距離、小功率的帶式輸送機(jī)可采用電動(dòng)滾筒直接驅(qū)動(dòng)。其原理是將電機(jī)和減速齒輪安裝在滾筒內(nèi),其中內(nèi)齒輪裝在滾筒端蓋上,電動(dòng)機(jī)經(jīng)兩級減速齒輪帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)。這種電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,功率范圍為2.2KW－55KW,環(huán)境溫度不超過402.4.3電動(dòng)機(jī)＋限矩型液力偶合器＋減速器＋驅(qū)動(dòng)滾筒的方式,一般應(yīng)用于中、小型帶式輸送機(jī)。該種驅(qū)動(dòng)方式可以使電動(dòng)機(jī)獲得較好的起動(dòng)特性,當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)可以輸出額定力矩,并可使電動(dòng)機(jī)有一定的過載能力,可以實(shí)現(xiàn)緊湊布局,應(yīng)用在井下采區(qū)或主要皮帶運(yùn)輸巷。電動(dòng)機(jī)＋調(diào)速型液力偶合器＋減速器＋驅(qū)動(dòng)滾筒的方式；電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速＋減速器＋驅(qū)動(dòng)滾筒的方式；電動(dòng)機(jī)＋CST可控驅(qū)動(dòng)裝置＋驅(qū)動(dòng)滾筒的方式。主要應(yīng)用于大型固定式皮帶輸送機(jī),可以保證大型輸送機(jī)有足夠的啟制動(dòng)時(shí)間,使加、減速度控制在允許范圍內(nèi),以降低張力。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng),減小了對電網(wǎng)的沖擊；可根據(jù)需要調(diào)整起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間和加、減速度特性的按需調(diào)節(jié)；多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)功率分配均勻,過載保護(hù)靈敏；系統(tǒng)響應(yīng)快,可采用多種監(jiān)控、保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)多參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,提高運(yùn)行可靠性。該型設(shè)備應(yīng)用于主井提升,可滿足大運(yùn)量、長時(shí)間、高帶速、連續(xù)、高效運(yùn)輸。2.4.43輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1輸送機(jī)總體方案確定本設(shè)計(jì)是短距離輸送玉米到烘干塔上應(yīng)用的輸送機(jī),根據(jù)布置可知,總運(yùn)輸長度在100多米。采用方案在整個(gè)運(yùn)輸區(qū)段采用一臺(tái)輸送機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是使用一臺(tái)輸送機(jī)完成整個(gè)運(yùn)輸區(qū)段的運(yùn)輸,在大運(yùn)量的情況下完成運(yùn)輸任務(wù)缺點(diǎn)是采用一臺(tái)輸送機(jī)的情況下由于運(yùn)輸距離過長,所使用的輸送帶就會(huì)產(chǎn)生張力過大,拉緊力過大的問題,同時(shí)由于采用一臺(tái)輸送機(jī)有多點(diǎn)驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)力平衡的問題。3.2輸送機(jī)的基本功能參數(shù)已知原始數(shù)據(jù)及工作條件〔1運(yùn)送玉米,帶式輸送機(jī)布置形式及尺寸如圖3-1所示圖3-1〔2輸送物料：玉米；〔3輸送量：；散裝密度=0.80kg/〔如下圖3-2所示〔4輸送機(jī)長：；〔5傾角：圖3-2散狀物料特性表物料名稱容重〔×kg/m運(yùn)動(dòng)方向的最大傾角〔°鹽0.8～1.320鐵礦石1.7～2.520谷物0.65～0.8316化肥0.9～1.214注：物料的松散密度與隨物料的水分、粒度、帶速等的不同而變化,應(yīng)以實(shí)測為準(zhǔn),本表僅供參考。輸送帶的寬度及校核考慮輸送的物料為散狀物料的形式,需要考慮物料的最大粒度,如果所運(yùn)物料的粒度與帶寬相比太大時(shí),由于輸送機(jī)的振動(dòng)的影響,物料可能會(huì)散落,并導(dǎo)致設(shè)備故障?！?初選帶寬：查圖輸送帶寬度B和物料最大粒度之間應(yīng)滿足：式中：—物料最大粒度,mm；—帶寬,；查表3—3,代入上式滿足條件。圖3-3各種帶寬允許的最大物料粒度mm帶寬B30040050065080010001200允許的最大粒度5080100130180250350〔2按輸送能力確定帶寬BB=1.1<+0.05>式中Q=1000t/h；K=422〔由表2.2得到；v=2.5m/s；=0.90t/；C=0.9〔由圖3-4推出故本設(shè)計(jì)所選取的滿足以上的各種要求[3]。圖3-4物料斷面系數(shù)動(dòng)堆積角10°20°30°40°50°K槽型316385422458496平型67135172209247帶速和槽角的確定:按給定的工作條件,取玉米的堆積角為20°。帶式輸送機(jī)的最大運(yùn)輸能力計(jì)算公式為：式中：——輸送量〔；——帶速〔；——物流密度；帶速選擇原則：<1>輸送量大、輸送帶較寬時(shí),應(yīng)選擇較高的帶速。<2>較長的水平輸送機(jī),應(yīng)選擇較高的帶速；輸送機(jī)傾角愈大,輸送距離愈短,則帶速應(yīng)愈低。<3>物料易滾動(dòng)、粒度大、磨琢性強(qiáng)的,或容易揚(yáng)塵的以及環(huán)境衛(wèi)生條件要求較高的,宜選用較低帶速。<4>一般用于給了或輸送粉塵量大時(shí),帶速可取0.8m/s~1m/s；或根據(jù)物料特性和工藝要求決定。<5>人工配料稱重時(shí),帶速不應(yīng)大于1.25m/s。<6>采用犁式卸料器時(shí),帶速不宜超過2.0m/s。<7>采用卸料車時(shí),帶速一般不宜超過2.5m/s；當(dāng)輸送細(xì)碎物料或小塊料時(shí),允許帶速為3.15m/s。<8>有計(jì)量秤時(shí),帶速應(yīng)按自動(dòng)計(jì)量秤的要求決定。<9>輸送成品物件時(shí),帶速一般小于1.25m/s。帶速與帶寬、輸送能力、物料性質(zhì)、塊度和輸送機(jī)的線路傾角有關(guān).當(dāng)輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí),傾角大,帶速應(yīng)低；下運(yùn)時(shí),帶速更應(yīng)低；水平運(yùn)輸時(shí),可選擇高帶速.帶速的確定還應(yīng)考慮輸送機(jī)卸料裝置類型,當(dāng)采用犁式卸料車時(shí),帶速不宜超過3.15m/s.考慮山上的工作條件取帶速為2.5所選的槽形物料斷面面積A,選槽角=,動(dòng)積角=300。式中r物流密度,kg/;傾斜系數(shù),對普通帶可在下圖3-5中查得;q物流每米質(zhì)量,kg/m;v速度,m/s;圖3-5傾角與傾角系數(shù)關(guān)系傾角/〔°2468101214161820-10.990.980.970.950.930.910.890.850.81圖3-6槽形托輥的帶上物料堆積截面3.2.4驅(qū)動(dòng)裝置〔1驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)首先必須分析原動(dòng)機(jī)功率及各部件大小和連接尺寸,根據(jù)已知條件,首先計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率：1各種阻力計(jì)算①主要阻力FH皮帶、托輥承受力：分別為承載、回城托輥重量；分別為承載、回程托輥間距；分別為皮帶、承載托輥、回程托輥承載力。由公式得：=0.012×100×9.81×[20.8+6.7+〔2×23.1×+133.3]=2487.4Nf—摩擦系數(shù),該皮帶機(jī)在多塵、低溫、高帶速下使用,查表選取摩擦系數(shù)f=0.012；qB—承載或回程分支每米輸送帶質(zhì)量,查表可得；②主要特種阻力FS1由公式得：Fs1=Fε+FgLFε=0Fε—托輥前傾的阻力,托輥無前傾,則Fε=0；FgL—輸送物料與擋料板之間的摩擦阻力；由公式得：Iv=s·v·k=0.2956×2.5×1=0.739mIv—輸送能力；s—輸送帶上物料橫截面積,查表得s=0.2956m2k—傾斜系數(shù),查表取k=1由公式得：FgL=μ2·IV2·ρ·g·l/v2·b12=0.53×0.7392×850×9.81×10/2.52×0.852=5345Nμ2—物料與膠帶間摩擦系數(shù)〔含水10%,查表取μ2=0.53b1—導(dǎo)料板之間的寬度,b1=0.85m則FS1=FgL=5345N③附加各種阻力由公式得：Fs2=n3Fr+FaFa=0Fa—卸料器阻力,本機(jī)無卸料器,Fa=0；Fr—輸送帶清掃器摩擦阻力；n3—電動(dòng)機(jī)數(shù)量；由公式得：Fr=APμ3=0.012×10×104×0.5=600NA—清掃器接觸面積,頭部有一個(gè)清掃器,A=0.01×1.4=0.01P—輸送帶清掃器與輸送帶之間壓力,查表選P=10×104Paμ3—輸送帶清掃器與輸送帶之間摩擦系數(shù),查表取μ3=0.5則Fs2=n3Fr=\1×600=600N④傾斜提升阻力Fst：由公式得：Fst=qG·g·H=133.3×9.81×17.3=22622NH—提升高度,H=17.32圓周驅(qū)動(dòng)力由公式得：=1.78×2436.8+5345+600+22622=32904NC—附加阻力系數(shù),查圖得C=1.093傳動(dòng)功率計(jì)算由公式得傳動(dòng)滾筒軸功率PA為：=32904×2.5/1000=82.26kw由公式得啟動(dòng)功率PA起為：=［1.78×2436.8+2×〔5323+600+22622］×2.5/100=153.6kw由公式得電動(dòng)機(jī)功率PM:PM=PA/η·η′=82.26/<0.88×0.95>=98.39kw電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)功率：PM起=PA起/η·η′=153.6/<0.88×0.95>=183.7kwη—傳動(dòng)效率,一般取0.88η′—電壓降系數(shù),一般取0.95運(yùn)行功率：PM/1=98.39/1=98.39kw電動(dòng)機(jī)起動(dòng)系數(shù)等于1.2～1.3,最大起動(dòng)功率：PM起/1=183.7kwP電=PM·k電/n=98.39×1.3/1=130kw選取P電=160kw電機(jī)起動(dòng)過載系數(shù)：183.7/160=1.15=k起電動(dòng)機(jī)校核：按變頻器最大不平衡誤差10%計(jì)算電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過載系數(shù)：<160+18>/160=1.1125〔起動(dòng)＜1.5<160+9.8>/160=1.06〔運(yùn)行＜1.5符合要求可選用一臺(tái)Y2-355M1-6,額定功率160kw,轉(zhuǎn)速1000r/min。由式。式中；減速器的減速比為：3.2.〔1由式物流每米質(zhì)量故可算得=圖3-7工作條件平行托輥Wk槽型托輥wz室內(nèi)清潔,干燥,無磨損性塵土0.0180.02室內(nèi)潮濕,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,污染摩檫表面0.0350.04查圖3-7得,=0.04代入表達(dá)試求得=[〔133.3+23.1+20.81000.04+<133.3+23.1>100]9.81=33.490kN空回段運(yùn)行阻力圖3-8DX型托輥組轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量托輥形式800〔帶寬B10001200140016018002000上托輥槽型鑄鐵座沖壓座14112217252047507072下托輥平型鑄鐵座沖壓座12111715201839426165查圖3-7得,帶入表達(dá)式求得3.2.7輸送點(diǎn)上各點(diǎn)張力的計(jì)算〔1由懸垂度條件確定4點(diǎn)的張力由式：〔2由逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算各點(diǎn)的張力,因?yàn)橛蓤D3-9選圖3-9分離點(diǎn)張力系數(shù)表軸承類型近900圍包角近1800圍包角滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承有3.2.設(shè)：為包角滾筒,每個(gè)滾筒與輸送帶的為包角為。由圖3-10選摩擦系數(shù)：μ=0.25,并取摩擦力備用,。圖3-10光面,潮濕光面,干燥膠面,潮濕膠面,干燥橡膠接觸面0.20.250.350.4塑料接觸面0.150.170.250.3由式式中n摩擦力備用系數(shù),一般--輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù)；輸送帶與兩個(gè)滾筒的為包角之和。故摩擦條件滿足。3.2.9〔1輸送帶的計(jì)算安全系數(shù)由式故〔2輸送帶的許用安全系數(shù)圖3-11基本安全系數(shù)與表帶芯材料工作條件基本安全系數(shù)m0彎曲伸長系數(shù)cw有利3.2織物芯帶正常3.51.5不利3.8有利2.8剛繩芯帶正常31.8有利3.2=3.0,=1.8,取=1.2,=0.95,得〔3輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算因m>[m],故所選輸送帶滿足強(qiáng)度要求。通過以上的計(jì)算結(jié)果可知,；故ST1000是滿足要。圖3-12鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格輸送帶型號(hào)ST1000鋼絲繩最大直徑/mm4縱向拉伸強(qiáng)度N/mm1000鋼絲繩間距/mm12帶厚/mm16上覆蓋膠厚度/mm6下覆蓋膠厚度/mm6輸送帶質(zhì)量kg/m223.1圖3-12可知,ST1000鋼繩芯帶中鋼繩直徑為。3.2.1〔1考慮到比壓及摩擦條件的滾筒最小直徑計(jì)算時(shí),可兩滾筒分開算,以可一起來算。由式〔2按鋼繩芯帶繩芯中的綱繩直徑與滾筒直徑的比值,由式：要求D150d=1504=600mm,可采用直徑為D=630mm的滾筒.<3>驗(yàn)算滾筒的比壓比壓要按相遇點(diǎn)滾筒承受的比壓來算,因此滾筒所承受的比壓較大。按最不利的情況來考慮,設(shè)總的牽引力由兩滾筒均分,各傳遞一半牽引力?？偟臓恳?。其分離點(diǎn)所承受的拉力。Mpa〈0.7Mpa因?yàn)椤?.7Mpa,故通用設(shè)計(jì)的滾筒強(qiáng)度是足夠的,不必再進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。3.2.1膠帶種類彈性延伸率懸垂度率接頭長度面帆布帶0.010.0012尼龍膠帶0.020.012鋼繩芯膠帶0.00250.001表〔2-9值+1拉緊裝置行程由式式中ｌ――拉緊裝置行程,ｍ；Ｌ――輸送機(jī)長度,ｍ；――輸送帶的彈性延伸率;――輸送帶的懸垂度率;――輸送帶的接頭長度,ｍ;查上表選＝0.0025,=0.001,=0.7m,代入上式得：l100<0.0025+0.001>+0.7+1=2.05m,令l＝2.5ｍ。4.驅(qū)動(dòng)裝置的選用帶式輸送機(jī)的負(fù)載是一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,而且不可避免地要帶負(fù)荷起動(dòng)和制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性與負(fù)載的起動(dòng)要求不相適應(yīng)在帶式輸送機(jī)上比較突出,一方面為了保證必要的起動(dòng)力矩,電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流要比額定運(yùn)行時(shí)的電流大6～7倍,要保證電動(dòng)機(jī)不因電流的沖擊過熱而燒壞,電網(wǎng)不因大電流使電壓過分降低,這就要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要盡量快,即提高轉(zhuǎn)子的加速度,使起動(dòng)過程不超過3～5s。驅(qū)動(dòng)裝置是整個(gè)皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力來源,它由電動(dòng)機(jī)、偶合器,減速器、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒組成。驅(qū)動(dòng)滾筒由一臺(tái)或兩臺(tái)電機(jī)通過各自的聯(lián)軸器、減速器、和鏈?zhǔn)铰?lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動(dòng)滾筒。4.1電機(jī)的選用電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定,一般情況下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于500r/min,因?yàn)楣β室欢〞r(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低,其尺寸愈大,價(jià)格愈貴,而效率較低。若電機(jī)的轉(zhuǎn)速高,則極對數(shù)少,尺寸和重量小,價(jià)格也低。本設(shè)計(jì)皮帶機(jī)所采擬采用Y2-355M1-6型電動(dòng)機(jī),該型電機(jī)轉(zhuǎn)矩大,性能良好,可以滿足要求。4.2減速器的選用本次設(shè)計(jì)選用DBY250-12.5型二級硬齒面圓錐-圓柱齒輪減速器,傳動(dòng)比為12.5。第一級為螺旋齒輪、第二級為斜齒和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)和I軸之間,III軸和傳動(dòng)滾筒之間用的都是聯(lián)軸器,故傳動(dòng)比都是1。由以上電機(jī)選擇可知電機(jī)轉(zhuǎn)速則工作轉(zhuǎn)速=1000r/min,因減速器的標(biāo)準(zhǔn)減速比為=12.5,可求得?！?偶合器：目前,在帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中,廣泛使用液力偶合器,它安裝在輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器之間,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng),泵輪內(nèi)的工作液體隨之旋轉(zhuǎn),這時(shí)液體繞泵輪軸線一邊作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),一邊因液體受到離心力而沿徑向葉片之間的通道向外流動(dòng),到外緣之后即進(jìn)入渦輪中,泵輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能,液體進(jìn)去渦輪后,推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),液體被減速降壓,液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能而輸出作功．它是依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)傳遞能量的,而產(chǎn)生環(huán)流的先決條件是泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦流轉(zhuǎn)速,即而者之間存在轉(zhuǎn)速差．〔2聯(lián)軸器：本次驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中,較多的采用聯(lián)軸器。聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它用來把兩軸聯(lián)接在一起,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后,兩軸才能分離。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸,由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等,往往不能保證嚴(yán)格的對中,而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí),要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施,使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。5帶式輸送機(jī)部件的選用5.1輸送帶輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件,它不僅要有承載能力,還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶有帶芯〔骨架和覆蓋層組成,其中覆蓋層又分為上覆蓋膠,邊條膠,下覆蓋膠。輸送機(jī)的帶芯主要是有各種織物〔棉織物,各種化纖織物以及混紡織物等或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨干層,幾乎承載輸送帶工作時(shí)的全部負(fù)載。因此,帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械損傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚,這是輸送帶的承載面,直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面,主要承受壓力,為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力,下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時(shí),保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。5.2傳動(dòng)滾筒作用及設(shè)計(jì)傳動(dòng)滾筒作用傳動(dòng)滾筒是傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件。作為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式來講,可分成單滾筒傳動(dòng)及雙滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)多用于功率不太大的輸送機(jī)上,功率較大的輸送機(jī)可采用雙滾筒傳動(dòng),其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,還可增加圍包角以增加傳動(dòng)滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動(dòng)時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動(dòng),可以利用齒輪傳動(dòng)裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動(dòng)仍不需要牽引力需要,可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。5.2.2傳動(dòng)滾筒〔1求軸上的功率傳動(dòng)滾筒軸的設(shè)計(jì)因滾筒材料為Q235A鋼,其密度,與滾筒的直徑D=630mm.若取每級齒輪傳動(dòng)的效率〔包括軸承效率在內(nèi)=0.97,則則軸的角轉(zhuǎn)速〔2軸的最小直徑的確定式中選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,選取=112。于是得〔3滾筒體厚度的計(jì)算選Q235A鋼板用作電動(dòng)滾筒體材料,并取。對于Q235A剛,=235N/,則=58.75N/。式中p—功率,kW;--帶速,m/s;l—筒長,mm,R=;--許用應(yīng)力,N/。表5-1型帶式輸送機(jī)寬度與筒長對應(yīng)表輸送帶寬度800100012001400電動(dòng)滾筒長度950115014001600由表5-1可知滾筒長度l=1400<4>電動(dòng)滾筒筒體強(qiáng)度的校核已知功率P=146kW,帶速筒長l=1400mm,直徑D=630mm筒體厚度t=19mm由式--圓周驅(qū)動(dòng)力；由式,代入得=2=116800N,==58400N；,--為滾筒所受轉(zhuǎn)矩；設(shè)輸送帶平均張力F沿滾筒長度L均勻地分布在滾筒上,則滾筒單位長度上受的力此中W--抗彎截面模數(shù),對于內(nèi)徑d,外徑為D的電動(dòng)滾筒,其抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選取：因此式中R—?dú)ぁ矟L筒的平均半徑,mm;t—?dú)?lt;滾筒>的厚度,mm;則正應(yīng)力根據(jù)第四強(qiáng)度理論,合成彎矩可以寫成：計(jì)算強(qiáng)度校核通過。5.3托輥托輥的作用托輥是決定帶式輸送機(jī)的使用效果,特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質(zhì)。對托輥的基本要求是：結(jié)構(gòu)合理,經(jīng)久耐用,密封裝置防塵性能和防水性能好,使用可靠。軸承保證良好的潤滑,自重較輕,回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小,制造成本低,托輥表面必須光滑等。支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料,減小帶條的垂度,保證帶條平穩(wěn)運(yùn)行,在有載分支形成槽形斷面,可以增大運(yùn)輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。一臺(tái)輸送機(jī)的托輥數(shù)量很多,托輥質(zhì)量的好壞,對輸送機(jī)的運(yùn)行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運(yùn)行費(fèi)用等影響很大。安裝在剛性托輥架上的三個(gè)等長托輥組是最常見的,三個(gè)托輥一般布置在同一個(gè)平面內(nèi),兩個(gè)側(cè)托輥向前傾；亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯(cuò)開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點(diǎn)是能接觸到每一個(gè)托輥,便于潤滑；缺點(diǎn)是托輥組支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大,并且輸送帶運(yùn)行阻力大約增加10％。因此實(shí)際上主要采用三個(gè)托輥布置在同一平面內(nèi)的托輥組。托輥的選型槽形托輥用于輸送散粒物料的帶式輸送機(jī)的上分支,最常用的由三個(gè)棍子組成的槽形托輥。由原始尺寸B＝1200m