浅析自走式秸秆输送机输送带的选型与设计

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析自走式秸秆输送机输送带的选 型与设计 摘 要：目前我国专门用于田间 物料输送的设备比较少，很多秸秆输送 机在进行输送带的选型和设计等方面存 在一些问题。基于此，笔者结合自身经 验，对自走式秸秆输送机输送带进行了 选型与设计，将某县打捆之后的小麦秸 秆和输送小麦秸秆的输送机作为研究对 象，通过秸秆包的受力状况进行输送带 的选型，通过输送带的受力状况进行输 送带的设计，有效提升了输送机输送的 效率，减少了输送机的消耗。 中国论文网 /1/view-13026434.htm P 键词：秸秆包；输送机；输 送带 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 DOI：10.16640/ki.37- 1222/t.2018.08.072 0 前言 传统的输送机大都为固定式，只 能用于地面平整、工作环境优异且工作 距离较短的场所，对于田间秸秆运输而 言，其地面凹凸不平、工作环境恶劣且 工作距离较长，由此可以看出，传统的 输送机很难用于田间秸秆输送，为了提 高田间秸秆运输的效率，技术人员研发 了自走式秸秆输送机，能够有效提升田 间秸秆输送的效率，减少劳动强度。而 在自走式秸秆输送机中，最重要的是输 送带的设计。 1 自走式秸秆输送机输送带的选 型 1.1 构建秸秆尺寸模型 笔者选取某县打捆之后的小麦秸 秆作为研究对象，初步测量结果显示， 每个秸秆包的重量在 20kg-35kg，结合 实际状况，将每个秸秆包的重量设定成 50kg；对秸秆包进行了摩擦系数测量实 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 验，测量的结果显示秸秆包的摩擦系数 是 0.54，结合实际状况，将摩擦系数设 定为 0.5；初步测量的结果显示，秸秆 包的长为 60cm，宽为 60cm，高为 45cm，结合实际状况，将每个秸秆包的 尺寸模型设定为：长是 70cm，宽是 70cm，高是 50cm 的长方体。 1.2 秸秆受力模型分析 经过袋装或者打捆之后的秸秆在 输送机输送的过程中，主要受重力、支 持力和摩擦力这三个力。当秸秆包受静 摩擦力的时候，秸秆包和输送带为相对 静止状态，做匀速运动，秸秆包受力平 衡，此时摩擦力 F1 的大小为： mgsin；当秸秆包受滑动摩擦力的时候， 秸秆包和输送带进行相对运动，秸秆包 的摩擦力 F1 的大小为：mgcos。 当输送机处于运行状态的时候， 秸秆包在刚放置在输送带上的时候，其 初速度是 0，秸秆包做初速度是 0 的匀 加速运动。要想使秸秆包可以顺利输送 到顶端，就要使秸秆包受到的滑动摩擦 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 力比秸秆包受到的重力的下滑分力大， 也就是说：arctan ，将上述秸秆尺寸 模型的相关参数带入，可以计算出输送 带的最大倾斜角 不能超过 26.5。因 此，可以根据秸秆受力模型和输送带的 最大倾斜角进行输送带的选型。另外， 在进行输送带选型的时候，为了保障输 送带具有较强的输送能力，选型人员需 要选择足够强度与厚度、较大的弹性且 具备一定横向与纵向挠性的输送带1。 2 自走式秸秆输送机输送带的设 计 根据上述输送带选型分析，笔者 选用尼龙帆布芯分层输送带进行自走式 秸秆输送机输送带的设计。首先，分析 秸秆包对输送带的作用力。本文选用的 输送机总长度是 7000mm，秸秆包的长 和宽均为 700mm，假定输送带上秸秆 包之间的距离为零，也就是说，该输送 机在运行的过程中，输送带上最多可以 传输十个秸秆包。设定输送带的工作倾 角是 20，输送带的运动速度为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 1.5m/s。计算可知秸秆包所受的摩擦力 F1=mgcos=235N，秸秆包的加速度为 1.28N/kg，秸秆包的运动路程为 0.9m。 因为每个秸秆包的长度为 0.7m，所以在 输送带上传输的 10 个秸秆包中，有 2 个秸秆包处于加速状态，剩余 8 个秸秆 包处于匀速运动状态，由此计算出秸秆 包和输送带间的总摩擦力为 1838N。 然后，输送带的最大张力。当输 送机在运行的时候，输送带的速度比较 小、运输的距离也比较短，所以在进行 输送带的受力分析时，通常计算其张力 的大小。一般来说，输送带的最大张力 主要通过全路线逐点计算法求得，该计 算方法是将输送带的传输路线分成直线 区段以及曲线区段这两部分，从输送带 空裁的最小张力点开始计算，传输路线 上每一个张力点的张力为前一点张力和 这两点之间阻力之和。笔者将输送带的 张力点设为 S1、S2 、S3 和 S4 这四个， 其中，S1 为空裁区段的最小张力，S4 为最大张力。通过数据验证分析，将 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 S1 设定为 1000N，计算可得 S2=1030N；S3=1081.5N；S4=2919.5N 。 其次，输送带的带宽。根据上述 设定的秸秆包尺寸模型和密度计算公式， 可以得出秸秆包的堆积密度为 204.5kg/m3，结合实际状况，将秸秆包 的堆积密度设定为 200kg/m3。输送带 带宽的计算公式如下：B=，其中，Q 是 指输送带的输送量，其单位为 t/h，则 Q=376t/h；是指输送带的断面系数，取 值为 400；是指输送带的速度系数，取 值为 1；是指输送带的倾角系数，取值 为 0.81；V 是指输送带的运行速度，取 值为 1.5m/s；是指堆积密度，其单位为 t/m3，取值为 0.8。由此可以得出，输 送带的带宽为 0.98m。 最后，输送带的带层。输送带带 层的计算公式如下：i=，其中，指的是 胶帆布的径向扯断强度，取值为 56KN/m；c 指的是安全系数，取值为 8。将上述计算得出的数值带入公式可 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 得：i=0.16。因为秸秆包的质量比较小， 并不需要输送带具备较高的抗拉强度， 计算时选取的 0.8 堆积密度要高于实际 的秸秆包堆积密度，所以将输送机的宽 度从 900mm 调整为 1100mm，由此得 出输送带的层数为 32。 3 结论 综上所述，自走式秸秆输送机能 够有效提升秸秆输送的效率，可以在田 间进行推广应用。分析