烟草生产线上输送系统的设计论文

I 摘 要 由于输送机械具有很强的输送能力，所以在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备。输送机械不仅能实现生产过程中各段的连接，组成流水生产线，还可以结合其他控制方法来控制物料的流量、 计数 等，达到控制整个生产节奏和速度的目的。 本次设计在机械方面采用了带传动方案 ， 电控部分采用单片机控制。经过对本次设计的综合分析，使得该设计保持了其技术的先进性，而且提高了设计质量； 加快 了 开发速度，进一步缩短了设计周期，提高设计计算的准确性，减轻技术人员的劳动强度，降低了设计成本， 从而提高了该类产品的竞争能力。并加快了输送机在我国各行业的广泛推广与应用。 关键词： 输送机械；输送能力；输送带；控制 II Abstract Because there is a strong conveyor transport copacity.The conveyer in the industry has wide application, it is industrial production to achieve continuous, large-scale, automated, and essential to the modernization of equipment. transport level can also be tilted transportation； can transport bulk grain, but also the transportation of food packaging, low power consumption, reliable operation and easy management, work without the noise. Food conveyor machinery is not only able to make the production process of connecting to form Production Lines. Also in conjunction with other control measures to control the flow of materials and to control the entire production rhythm and speed purposes. The design of the mechanical aspects of using a belt drive program,electric control part adopts MCU control. After a comprehensive analysis of this design, making the design of advanced technology to maintain, and improve design quality.Further shorten the design cycle ,improve design accuracy of the calculation ,reduce the laber intensity of technology,reduce design cost, consequently improve competitive ability of this kind of cargo, and accelerate belt conveyors widely spread and use. Keywords： transportation machinery； transport capability； conveyor； control III 目 录 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 选题的目的和意义 . 1 1.2 输送机概况 . 1 1.2.1 输送机械在工业中的应用 . 1 1.2.2 输送机国内外发展现状及趋势 . 2 1.3 设计的主要内容 . 3 第 2 章 总体 方案论证 . 4 2.1 机械部分的方案的论证 . 4 2.1.1 重要机械部件的确定 . 4 2.1.2 传动方案的确定 . 4 2.1.3 托辊的选择 . 5 2.2.4 总体结构的确定 . 5 2.2 电控部分的方案论证 . 5 第 3 章 输送机的设计计算 . 8 3.1 输送机的计算 . 8 3.1.1 带宽的计算 . 8 3.1.2 输送带宽度校核 . 9 3.1.3 输送带最大的物料横截面积 . 9 3.2 输送能力的计算 . 10 3.3 圆周驱动力与驱动功率 . 11 3.3.1 圆周驱动力 . 11 3.3.2 传动滚筒轴功率的计算 . 14 3.3.3 附加功率计算 . 15 3.4 电动机功率计算 . 16 3.5 输送带张力计算 . 16 3.5.1 输送带允许最大的下垂度计算最小张力 . 16 IV 3.5.2 输送带不 打滑条件 . 17 3.5.3 输送带下垂度校核 . 19 3.6 输送带的选择与校核 . 20 3.7 张紧装置的选择和计算 . 21 3.8 滚筒的设计 . 22 第 4 章 输送机其他主要零件的设计 . 30 4.1 托辊 . 30 4.1.1 静载计算 . 30 4.1.2 动载计算 . 31 4.1.3 托辊的额定负荷和最大转速 . 33 4.2 支架类装置 . 35 第 5 章 单片机控制 . 36 5.1 单片机的主要控制原理 . 36 5.2 电机的正反转控制 . 37 5.3 电机的调速控制 . 38 5.4 检测与计数功能的实现 . 39 结论 . 41 致谢 . 42 参考文献 . 43 V Abstract . 错误 !未定义书签。 Chapter 1 Introduction . 1 1.1 The purpose and significance of topics . 1 1.2 Overview conveyor . 1 1.2.1 Conveyor in the Industry . 1 1.2.2 Conveyor current development status and trends . 2 1.3 The design of the main contents . 3 Chapter 2 Demonstrated the overall program . 4 2.1 Demonstration of the mechanical parts of the program . 4 2.1.1 Transmission for the scheme . 4 2.1.2 Determination of other mechanical parts . 5 2.1.3 Demonstrating the electronic control section . 6 2.2 Determination of the overall structure . 6 Chapter 3 Design and Calculation of conveyor . 8 3.1 Calculation of conveyor . 8 3.1.1 Calculation of bandwidth . 8 3.1.2 Checking the width of conveyor belt . 9 3.1.3 The largest cross sectional area of conveyor belt materials . 9 3.2 Calculation of transmission capacity. 10 3.3 The circle drive and the drive power . 11 3.3.1 Circle drive . 14 3.3.2 Calculation of power transmission roller shaft . 15 3.3.3 Additional power calculation . 16 3.4 Motor power calculation . 16 3.5 Calculation of belt tension . 16 3.5.1 Conveyor belt to allow the greatest degree of calculation of the minimum tension of sag . 17 3.5.2 Conveyor belt does not slip conditions . 19 VI 3.6 Calculation of belt layers . 20 3.7 Tensioning of component selection and calculation . 21 3.8 Design of drum . 22 Chapter 4 The main part of the design of conveyor . 30 4.1 Roller . 30 4.2 Device Bracket . 35 Chapter 5 DMC Control . 36 5.1 Theory of DMC Control . 36 5.2 Motor reversing control . 37 5.3 Moter speed control . 38 5.4 Detection and counting . 39 Conclusions . 41 Thanks . 42 References . 43 1 第 1 章 绪论 1.1 选题的目的和意义 带式输送机 是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。它可以将 物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相 配合，形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。 本设计选用的输送机属于轻型带式输送机，是一种用途很广的连续输送设备，适用于输送各种散状或成件物品。轻型带式输送机是通用固定式连续输送机，因此对轻型带式输送机进行设计和研究有很大的应用价值。在轻型带式输送机的设计工作中涉及的参数 很多，而目这些参数只有在很好的匹配下，才能实现运行高效、可靠、电耗低和建设投资少的目标。 1.2 输送机概况 1.2.1 输送机械在工业中的应用 运输机在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备。随着我国工业的迅速发展，特别是我国加入世界贸易组织后，贸易、加工等领域的规模不断扩大，输送机械愈来愈显示出其重要作用。输送机械不仅能实现生产过程中各段的连接，组成流水生产线，而且可以在输送物料的同时进行其他工艺作业 1。还可以结合其他控制方法来控制物料的流量，达到控 制整个生产节奏和速度的目的。因而对工业来讲，输送机的选用是否合理、技术性能是否良好、技术状态是否正常，不仅对企业的生产效率、经济效益起重要作用，而且还影响着企业生产的现代化程度、工人的劳动强度和劳动条件、安全生产和环境保护等 2。对社会来讲，高效率的输送机还能节省能源、减小污染，提高车站、码头、仓库的利用律，促进工农业生产的发展，创造社会效益 3。 2 我国输送机的现状可概括为以下四方面： 使用的广泛性。在我国的工业中，凡有繁重的物料搬运的地方，都已采用了输送机械。生产过程的机械化、自动化已达到了较高的水 平。 输送技术的先进性。例如近 10年来在我国的粮食流通项目建设中，普遍采用了世界先进的装卸和输送机械。 应用中的创造性。我国粮工程技术人员和工人，对运输机械进行了大量的研究、改进和创新，特别是在输送机械的功能创新和组合应用上。 发展的不平衡性。由于我国工业的布局点多面广，因此它的发展很不平衡。输送机械的设计、制造、使用的水平参差不齐，有的地方和企业还很落后。机械的专业化、系统化、标准化和自动化水平都有待提高 4。 1.2.2 输送机国内外发展现状及趋势 国外在带式输送机动态分析研究方面开展得比较早 ,动态 分析理论与研制的软件已基本能够满足当前带式输送机发展之需；而我国相对较晚 ,与国外相比还存在一定的差距 ,尤其是动态分析软件部分 8。为了尽快弥补这一差距 ,赶超世界水平 ,有必要研究和分析当今国外带式输送机的动态分析软件。国外动态分析软件，目前 ,美国、法国、澳大利亚、意大利等国家在动态分析研究方面 ,已经达到国际领先地位 9。 输送机发展很快，提高输送机的生产率，增大单机长度和输送距离，提高输送机的爬坡能力，扩大输送机的使用范围如发展耐热耐寒的输送带，采用特殊的支架和托辊以便输送 500 公斤以上的货物，改善输送 机的操作和提高管理的自动化程度，进一步降低输送机的能量消耗等等 10。由于输送机是粮仓、船舶、工厂等最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备 (如机车类 )相比，具有运量大、连续输送等优点，而目运行可靠，易于实现自动化和集中化控制 11。输送机已成为机电一体化技术与装备的关键设备。随着我国工业的高速发展，原有的输送机无论是主参数还是运行性能都已不能满足要求，必须向高带速、大运量、大功率的大型化方向发展，要改善和提高运行性能，确保安全可靠。输送机现代的发展趋势是 :输送量、运输距离和驱动装置的功率迅猛地增长 12。 随着全球经济的增长，输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。当今世界需要设计和生产 “环保 ”型输送机，要求输送量大，并且要节约能量 14。输送机技术进步的一个重要特点是基础研究发展为应用技术，进而 3 实现商业化。轻型固定式胶带输送机是一种用途很广的连续输送设备，由于结构简单、使用成本低、维护方便等优点，广泛地使用于化工、轻工、食品、粮食、邮电等部门，可输送各种散状物料和成件物品 15。工作环境温度为-15C +40C。 1.3 设计的主要内容 本文对输送机各个部分进行系统的理论分析，总结 了输送机各部分主要原理和功能，进行设计计算。对输送机的结构型式、技术特性、安装尺寸和造型计算等均做了系统的分析研究。验证了重锤自动张紧系统的可行性，并总结了一定的经验，为将来产品的深入研究提供了理论和实践依据。本文主要设计的内容： 1 带式输送机设计计算的原始参数 2 带式输送机的设计计算理论和方法的研究，包括以下几方面： (1)输送能力的确定与输送带的初步选择以及托辊的类型、直径确定； (2)影响圆周驱动力与驱动功率计算中各阻力的分析。对长度小于 80米带式输送机的阻力计算比较复杂，有许多不能确定的参数，需 要研究合理的计算方法。 (3)输送带不打滑条件计算的分析，由于带式输送机驱动方式的多样性，(如单滚筒驱动和多滚筒驱动 )，需要对其不打滑条件进行相应的处理，以取得相应合理地张力值，使输送带的总负荷不会偏差太大； (4)输送机布置方式及其各特征张力点计算方法的分析； 3带式输送机各主要部件与辅助部件选型方法的分析研究。 4利用 单片机 电控实现输送机电机的 正反转和变速控制以及对物品的计数功能。 4 第 2 章 总体方案论证 2.1 机械部分的方案的论证 2.1.1 重要机械部件的确定 输送机三种状态的 特性分析： (1)启动时，胶带松边突然松弛，胶带会伸长，此伸长量须补偿，否则启动极不平稳，对胶带损伤很大。 (2)正常工作时，胶带必须保持足够张紧力，否则运行中容易跑偏、打滑。目前国内常见的带式输送机拉紧装置 是螺栓 拉紧装置 ， 所以 本设计采用 螺栓摇把 张紧 装置。 图 2-1 螺栓张紧装置 2.1.2 传动方案的确定 现阶段输送机的传动方案基本采用两种方案： 5 方案 1：采用传统设计用电机与减速器与传动滚筒相连这种方案的优点是运动规律、传动精度高、效 率高、承载能力强、加工简单、维护简便、耗能小、更经济等，缺点是相较与电动滚筒占用空间比较大、噪声较大。 方案 2：采用电动滚筒电动滚筒是一种将电机和减速器共同置于滚筒体内部的新型驱动装置。它主要应用于固定式和移动式 带式输送机 。电动滚筒具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、运转平稳、工作可靠、密封 。 它的缺点是由于电机与减速器共同置于滚筒体内部所以，当电机与减速器需要维修时不方便。 基于经济与维护等方面因素考虑 方 案 1 更符合本次设计要求，所以选择方案 1 作为输送机的传动装置。 2.1.3 托辊的选择 输送机以托辊为支承装置，其作用是支承输送带及带上的物料，减小带的垂度，使其能稳定运行。目前常用的上托辊由三个辊子组成的槽形托辊与由两个辊子组成的 V 型托辊。槽型托辊适用于带宽较宽的输送机而 V 型托辊适用与带宽小于 300mm 的输送机， 槽型托辊轴材料采用冷拔圆钢，轴承座采用优质钢板冲压，密封结构采用 PDC 型，防尘、防水性能均优于国家相关标准。槽型 托辊装配后辊子强度好，径向跳动量小，旋转阻力小，重量轻，能耗低，使用寿命长，一般均超过 30000 小时 ,，所以选择槽型托辊 。 槽型托辊示意图如图 2-2。 图 2-2 槽型托辊示意图 2.1.4 总体结构的确定 输送机的的布置形式如图 2-3： 6 图 2-3 带式输送机的典型布置形式 采用不同结构形式输送带，则输送机对水平的允许倾角 取决于被送物料与输送带之间的动摩擦系数，输送带的断面形状，物料的动堆积角，装载的方式和输送带的运动速度。 本设计带长较短而且是室内工作工作环境比较稳定，不需要有倾角 ,整体结构如图 2-4. 图 2-4 输送机整体结构图 7 2.2 电控部分的方案论证 单片计算机是将电子计算机的基本环节，如： CPU，存储器，总线，输入输出接口等，采用集成电路技术集成在一片硅基片上。由于单片计算机体积很小，功能强，因而广泛用于电子设备中作控制器之用。目前，大到导弹火箭国防尖端武 器，小至电视机微波炉等现代家用电器，内中都毫无例外地运用单片计算机作为控制器，因此 ,从控制的观点，我们也常称它为单片控制器。单片微控制器的工作离不开软件，即固化在存储器中的已设计好的程序。所有带单片微控制器的电子设备，它的工作原理当然与具体设备有关 .但它的最基本的原理是一样的，即； 1)从输入接口接收来自外界的信息存入存储器。这些信息主要包括二部分：来自诸如温度压力等传感器的信息； 来自人工干预的一些手动信息 ,如开关按钮等操作。 2)单片微控制器中的 CPU 根椐程序对输入的数椐进行高速运算处理。 3)将运算处理的结 果通过输出接口送去控制执行机构，如继电器，电机，灯泡等。当前这个过程不断重复着，即系统中的微电脑不断监视着各种信息，并及时作出不同的处理使系统正常运行。 为了方便实现本设计的控制功能，本设计选用 单片机 控制系统。 8 第 3 章 输送机的设计计算 设计主要参数： 根据市场调查确定如下参数， 输送物料： 烟草 输送机长度： 10mL 输送量： 3t/h 带速 ： 1.0m/sV 工作环境：室 内 ，环境温度大约在 20左右 ，且灰尘较少； 输送机布置形 式： 水平放置。 3.1 输送机的计算 3.1.1 带宽的计算 对于散状物料，带宽的计算为公式： vykQB3600 式中 Q 所需输送量； 3 t/h 物料松散密度， 316 /kg m V 输送带速度， 1.0m/sV ； k装载系数，一般取 9.08.0k ，取 8.0k ； y断面系数， 146.0y 将以上各值代入公式得： 7 1 3 m m10 . 80 . 1 4 61000/1 . 63600 33600 v y kQB 9 取 800mmB 3.1.2 输送带宽度校核 考虑输送的物料为成 袋 物品的形式，需要考虑物品的最大粒度，如果所运物料的粒度与带宽相比太大时， 由于输送机的振动的影响，物料可能会散落，并导致设备故障。 输送带宽度 B 和物料最大粒度之间应满足： 2002 B 式中 物料最大粒度， mm； B 带宽， mm ； 查表 3-1 180mm ，代入上式 5 6 0 m m2001802B 故，满足条件。 故本设计所选取的 800mmB 满足以上的各种要求。 表 3-1 各种带宽允许的最大物料粒度 mm 带宽 B 300 400 500 650 800 1000 1200 允许的最大粒度 50 80 100 130 180 250 300 3.1.3 输送带最大的物料横截面积 为了保证正常输送条件下输送带上的物料不散落，考虑如图 3-1 所示输送带上允许的最大物料横截面积 S 10 图 3-1 输送带最大物料横截面积 输送物料时，输送带宽与带面堆料截面如图 3-1，堆积面积按公式计算： 2yBA 表 3-2 断面系数 托辊形式 槽形 两节式 三节式 =25 =35 =45 动堆积角 20 30 20 30 20 30 断面系数 y 0.112 0.132 0.127 0.146 0.136 0.152 注：物料动堆积角一般为其静堆积角的 70%左右。 由表 3-2 查得：取 035 时，动堆积角 030 ，断面系数 0.146y 。将数据代入公式： 222 0 .0 9 3 4 4 m0 .80 .1 4 6 yBA 3.2 输送能力的计算 输送机的输送能力按公式计算： vAQ 3600 11 将各值代入公式中得： 5 . 4 2 t / h1 0 0 0/160 . 0 9 3 4 413 6 0 0Q 3.3 圆周驱动力与驱动功率 3.3.1 圆周驱动力 输送机正常运转时，带条沿输送机线路运行的总阻力等于驱动滚筒的牵引力，即圆周驱动力，按公式计算： 21 SSStHU FFFFCF (3-1) 式中 HF 主要阻力， N； StF倾斜阻力， N； 1SF特种主要阻力， N； 2SF特种附加阻力， N； C 与输送机长度有关的系数。 查有关资料取 53.4C 1. 主要阻力 HF 输送机的主要阻力 FH 是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生的 阻力总和，按公式： ) + q q+(+ q = f L g q F GBRUROH 2 (3-2) 式中 f 模拟摩擦系数，查表 得 02.0f ； L 输送机长度 (输送机的头尾中心距 )m ； 12 ROq承载分支托辊组每米长度旋转质量， kg/m ；查手册得上托辊 89mm ， 315mmL ，质量 24.5kg/mq RO ； oRORO a nqq oa承载分支托辊间距，查表 1000mmao； 所以： 7 3 . 5 k g / m12 4 . 53 oRORO a nqq RUq回程分支托辊组每米长度旋转质量， kg/m ；查手册得下托辊 89mm ，质量 16kg/mq RU ； Ua回程分支托辊间距， 查表 4 2500mmaU ； URURO a nqq 所以： 6 . 4 k g / m2 . 5161 URURU a nqq Bq 每米长输送带质量，初选输送带为 4 层，查资料得； 28 . 5 8 k g / mBq Gq每米长度输送带物料质量， kg/m ； 13 28 3 . 3 k g / m13 . 630063 v.Qv Iq vG 将以上各值代入公式 (3-2)： 3 5 3 . 5 0 5 N 8 3 . 3 ) 8 . 5 8(26 . 4 7 3 .59 . 8100 . 0 22 ) + q q+(+ q = f L g q F GBRUROH 表 3-3 模拟摩 擦系数 安装情况 工作条件 f 水平、向上倾斜及向下倾斜的电动工况 工作环境良好，制造、安装良好，带速低，物料内摩擦小 0.020 标准设计，制造、调整好，物料内摩擦系数小 0.022 多尘，低温，过载，带速高，安装不良，物料内摩擦大 0.023 0.03 向下倾斜 设计，制造正常，处于发电工况时 0.012 0.016 表 3-4 托辊直径、槽角和安装间距与带宽的关系 带宽 槽形输送机 300 400 500 650 800 1000 1200 托辊直径 60 89 槽角 250 350 450 350 450 35 上托辊间距 1000 下托辊间距 2500 3000* 2500 3. 主要特种阻力1SF 14 主要特种阻力1SF，包括托辊前倾 (托辊前倾主要是防止输送带跑偏 )的摩擦阻力和被输送物料与导料槽栏板间的摩擦阻力两部分，按公式： glS FFF 1 (3-3) 式中 F前倾上托辊与前倾下托辊摩擦阻力之和， N ； glF输送物料与导料槽栏板间的摩擦阻力， N ； (1)无前倾，即F=0 (2)导料槽阻力glF： 无导料槽所以glF=0 即 0N1 glS FFF 4. 附加特种阻力2SF 附加特种阻力2SF包括输送带清扫器摩擦阻力 rF ， 按公式： rS FnF 32 (3-4) 式中 3n清扫器个数， 13n； (1)清扫器摩擦阻力 rF ，按公式： 3ApFr P 清扫器和输送带间的压力， N/ 2m ，一般取为 3 441 0 1 0 1 0 N/ 2m ； 3 清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为 0.50.7，取 0.6；代入数据得 16803 ApF rN 将以上各计算结果代入公式 (3-1)得： 6 7 3 5 . 6 5 N16802 1 5 .4 51 6 3 2 . 6 83 5 3 .5 0 5521 SSStHU FFFFCF 3.3.2 传动滚筒轴功率的计算 按公式： PlL+ f Q lLf wv . =+P+P=PP 3003210 3 6 73 6 763 (3-5) 15 式中 0P传动滚筒轴功率， kW ； 1P 空载功率； 2P 负载功率， kW ； 3P附加功率， kW ； f 托辊阻 力系数，取 03.0f ； L 传动滚筒至尾部滚筒的中心距， m ， 9.407mL ； 0l中心距修正值，取 49m0 l； W 除物料外，输送机单位长度内所有运动部件质量和， kg/m ，查表 3-5 40kg/mW ； 表 3-5 输送机单位长度内所有运动部件质量之和 W 带宽 300 400 500 650 800 1000 1200 W 15 20 25 30 40 50 60 3.3.3 附加功率计算 按公式： Ba)Bq) L (B.(v)F(Fv P G 10087611021000 2213 式中 1F 清扫器阻力， N； v 带速， m/s； L 导料槽长度， Gq 输送带上每米长度物料的质量， kg/m， 8 3 .3 k g /m360 v.Q/q G ； 16 将以上各值代入上式计算出 1.842kW3 P 将计算出的值代入式 (3-5)得： 5 .5 9 3 k W2 .3 2 5P0 3.4 电动机功率计算 按式 KPP 0 式中 传动总系数，取 0.9； K 备用系数，取 1.1K ； 将以上各值代入式得： 6 . 8 3 k W0 . 95 . 5 9 31 . 1 P 本设计选用 Y132S-6 型三相异步电动机。 3.5 输送带张力计算 输送机的布置形式即输送机的侧型。在设计输送机时，根据输送机的几何尺寸、传动滚筒的数量、拉紧装置结构和卸料方式以及安装地点的要求，尽量采用最简单的布置形式。 3.5.1 输送带允许最大的下垂度计算最小张力 在输送带自重和物料的作用下，输送带在托辊间总是有垂度的作用在输送带上的张力应足够 的大；使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。如果悬垂度过大，带条在两托辊之间松弛变平，物料易撒漏和下滑，输送带的运动阻力也大为增加，所以在设计中规定了允许的最大悬垂度。一般规定输送带的最大悬垂度应满足： h/a=0.0050.02,本设计取 0.02。 17 为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力 minF 需按公式计算： 承载分支最小张力： (h /a ) )gq(qaF GB 80m in 回程分支最小张力： (h/a)gqaF Bu 8min 式中 0a输送机承载分支的托辊间距； ua回程分支最小张力处； 所以： 载分支最小张力 5 6 2 7 . 6 5 N0 . 0 28 9 . 88 3 . 3 )( 8 . 5 8180m i n ( h / a ) )gq(qaF GB 回程分支最小张力 1 3 1 3 . 8 1 2 5 N0 . 0 28 9 . 88 . 5 82 . 58m i n ( h / a )gqaF Bu 3.5.2 输送带不打滑条件 输送机是靠皮带与带轮之间的摩擦力来传递运动和力的，在安装带传动时，须将带张紧；由于张紧力的存在，带与带轮的接触表面上就产生了正压力。当带传动开始工作时，带与带轮的接触表面有相对运动的趋势，因而在该接触面间就产生了摩擦力，传动轮的两边就产生了相应的紧边和松边，设紧边的张力为 1F ，松边为 2F ，则两边的拉力差为 : 21 FFF 18 由于输送机在非稳定状态下 (启动和制动 )，带条除受静张力作用外还受速度变化引起的附加动张力作用动张力与静张力叠加，可能引起带条在驱动滚筒上的打滑，这种是不允许的，因为这会造成带条的下覆面胶层与滚筒覆面 之间的强烈摩擦、发热而损坏，更主要的是会使滚筒与带条之间摩擦系数降低，以致造成输送机不仅难于继续传动，而且破坏了它的正常传动。为了防止这种状况的发生需要在圆周驱动力前乘以一个系数 k；即 21 FFKF U 根据柔体摩擦的理论，输送带的紧边和松边拉力之间的关系可用欧拉公式表示为 : eFF 21 式中 传动滚筒与输送带间的摩擦系数； 输送带在所有传动滚筒上的包角； 综合上面两式可得： 111 U eKFF 因此，为防止输送带的打滑，需在回程带上保持的最小张力应大于 1F ，即输送带最小张力 min2F ，应按公式计算： 11ma xmi n2 U eFF 式中 maxUF输送机满载启动时或制动时出现的最大圆周力，启动时UAU FKF max 启动系数 1.71.3K A ， AK 取 1.7； 所以 19 8 5 9 4 . 6 N5 0 5 51 .7max UU K F F 式中 传动滚筒与输送带间的摩擦系数； 输送带在所有传动滚筒上的尾包角，采用弧度；对于单滚筒驱动，取 0180 ，即 3.00e ； 综上所述，输送机最小张力 4 2 9 7 . 3 0 N13 18 5 9 4 . 6 1F 2 m i n 由 4297.30NF 2m in 计算输送机各点张力，忽略附加阻力情况下，可得承载段最小张力为： )qf L g ( qFHgqFF BROrB 24 6 7 3 5 .6 5 N6 9 3 0 N 1 6 0 .8 7 6 81 4 4 01 6 8 .1 6 8-4 2 9 7 .3 04 F 稳定工况下最大张力 9 3 5 2 .9 5 5 N5 0 5 5 .6 5 54 2 9 7 .3 02max1 UFFF 3.5.3 输送带下垂度校核 为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力minF，需按 式（ 2.5-1）和（ 2.5-2）进行验算。 承载分支0m i n()8BGadma q q gFha承 20 回程分支0m i n8Badma q gFha回 式中 admha 允许最大垂度，一般 0.01； 0a 承载上托辊间距（最小张力处）； ua 回程下托辊间距（最小张力处）。 minF承 1.0（ 4.352+103.3） 9.8/（ 8 0.01） =13187.37N minF回 3.0 4.352 9.8/（ 8 0.01） =1599 3.6 输送带 的选择与校核 按公式： BnSnZ 式中 n安全系数，取 8n ； 带芯径向扯断强度，表 3-6 取带芯种类：棉帆布芯，取25N/mm ，即每层厚度 0.56mm； 将各值代入公式得： 99.2251 0 0 0 89 5 5.9 3 5 2 Z 取 4Z 层 与初选相同 21 表 36 薄型带技术参数 输送带选型满足输送带的强度要求即带式输送机输送带上所承受的最大张力值应小于输送带所能承受的纵向扯断强度。 织物芯带强度校核 织物芯带强度校核按公式： BZnF max 式中 maxF输送带最大张力， N； B 输送带宽度， mm； 输送带纵向扯断强度， N/(mm层 )； N 稳定工况下，织物芯带的静安全系数，棉帆布芯带 n=8 9，尼龙、聚酷帆布芯带 12010n ； 将以上各值代入公式得： m a x 9 3 5 2 . 9 5 5 8 1 8 . 7 01 0 0 0 4Fn BZ N/(mm层 ) 所以选择棉帆布芯的输送带 25 N/(mm层 )，能满足要求。 3.7 张紧装置的选择和计算 拉紧力的计算 带芯种类 棉帆布芯 维纶帆布芯 维纶整芯 维纶减层芯 经向扯断强度 1 8 2 5 3 5 5 6 3 6 5 0 7 0 112 120 240 224 336 每层厚度mm 0 5 0.56 0