传动滚筒毕业设计.doc

摘 要可伸缩带式输送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。此次进行了可伸缩带式输送机的整体结构设计，并确定给出了该输送机主要零部件结构参数及其计算方法。根据给定的参数设计并计算选用可伸缩带式输送机的标准零部件构成输送机的整机，在张紧装置中采用了液压自动调整装置，并进行了主要零部件的强度校核。根据带式输送机的主要组成及各部分特点，首先对其传动部分进行设计计算，然后选择合适的驱动装置，最后确定张紧装置的结构，并对其进行了设计计算。可伸缩带式输送机主要用于煤矿井下运输，综合考虑各方面的因素，采用合理的驱动方案、合理的张紧装置，软启动装置组合，有效保证带式输送机的可靠运行。关键词：可伸缩带式输送机；张紧装置；传动装置Abstract With the development of science and technology and the rise of distance on the conveyor and the traffic has a new and higher requirements, our design of a large belt still in its infancy, the belt conveyor design, manufacture and applications, advanced level in China and abroad, there is still a large gap between domestic manufacturing belt in the design process there is much to be desired. Thus, large transportation machinery, especially the belt conveyor design theory and methods of in-depth analysis is necessary. This article was flexible belt conveyor design the overall structure and to determine given the major components of the conveyor structure parameters and their calculation. Designed according to the given parameters and calculate the standard belt use scalable components constitute a fixed level of the transport belt conveyor machine, used in a hydraulic tensioning device automatically adjusts the device, and make the main parts the strength analysis. Under the belt and the part of the characteristics of the main component, the first part of its drive to design calculations, and then select the appropriate drive, and finally determine the tensioning device of the structure and design calculation was carried out. The design is mainly used for coal mine transport, considering all factors, adopt a reasonable driving scheme, means braking and soft start device combination, effective to ensure reliable operation of the belt conveyor. Keywords Retractable belt tensioning Strength Transmission part54目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 选题的目的和意义11.2 国内外带式输送机发展现状及趋势11.3 带式输送机的分类及特点31.4 可伸缩带式输送机的工作原理及应用4第2章 可伸缩带式输送机方案论证62.1 滚筒布置方案确定62.2 可伸缩带式输送机驱动组合72.3 拉紧装置方案确定7第3章 传动部分设计计算93.1 可伸缩带式输送机的系统设计93.2 可伸缩带式输送机原始参数和工作条件103.2.1 带宽的确定:103.2.2 输送带宽度的核算123.3 圆周驱动力133.3.1 计算公式133.3.2 主要阻力计算153.3.3 主要特种阻力计算173.3.4 附加特种阻力计算173.3.5 倾斜阻力计算193.4 传动功率计算193.4.1 传动轴功率计算193.4.2 电机功率计算193.5 输送带张力计算203.5.1 输送带下垂度校核203.5.2 输送带不打滑条件213.6传动滚筒设计计算243.6.1 确定传动滚筒的张合力243.6.2 筒体尺寸选择243.6.3 滚筒体厚度的计算253.6.4 滚筒筒体强度的校核263.6.5 传动滚筒轴的设计计算283.6.6 按弯扭合成应力校核轴的强度313.7液压拉紧装置的元件选择和计算323.7.1 拉紧力和拉紧行程计算323.7.2 液压回路设计和工作过程分析333.7.3 各元件的确定343.7.4 液压油的确定353.7.5 液压泵的选择及计算353.7.6 电动机的确定36第4章 输送机主要部件设计374.1 电机的选用374.2 减速器的选用384.3 液力耦合器与联轴器的选用394.4 制动及逆止装置404.5 托辊404.5.1 托辊的作用与类型404.5.2 托辊的计算424.5.3 托辊的额定负荷444.6 改向滚筒454.7 输送带的选择464.8 储带仓结构设计474.9 拉紧装置474.9.1 张紧装置在使用中应满足的要求474.9.2 拉紧装置的种类484.9.3 拉紧装置的选用494.10支架类装置504.10.1头架504.10.2中间架504.11 清扫装置51结论53致谢54参考文献55CONTENTS AbstractIChapter 1 INTRODUCTION11.1 The purpose and significance of topics 11.2 Status and trend of domestic and foreign Belt11.3 Classification and characteristics of belt conveyor31.4 Extensible Belt in the working principle and application 4Chapter 2 Extensible Belt Demonstration program62.1 Cylinder to determine62.2 The flexible belt conveyor drive portfolio72.3 Tensioning device program to determine7Chapter 3 Calculation of transmission part of the design93.1 Retractable belt conveyor system93.2 Extensible Belt and working conditions of the original parameters 103.2.1 Determination of the bandwidth103.2.2 Accounting conveyor belt width123.3 Circle drive133.3.1 Formula133.3.2 Calculation of the main resistance153.3.3 Calculation of the main special resistance173.3.4 Additional special resistance calculation173.3.5 Calculation of tilt resistance193.4 Calculation of transmission power193.4.1 Shaft power calculation193.4.2 Motor power calculation193.5 Calculation of belt tension203.5.1 Check of belt sag degree203.5.2 Conveyor belt does not slip conditions213.6 Calculation of driving drum243.6.1 Determine the tensile force driving pulley243.6.2 Cylinder sizes243.6.3 Calculation of cylinder thickness253.6.4 Cylinder strength and the drum263.6.5 Design and Calculation of drive roller shaft283.6.6 Synthesis of bending and torsion stress check by the intensity axis 313.7 Hydraulic tensioning device for component selection and calculation323.7.1 Calculation of tension force and tighten travel323.7.2 Hydraulic circuit design and work process analysis333.7.3 Determination of the components343.7.4 Determination of hydraulic oil353.7.5 Selection and calculation of hydraulic pump353.7.6 Determination of motor36Chapter 4 Design of the main parts conveyor374.1 Motor Selection374.2 Selection of reducer384.3 Fluid coupling and coupling selection394.4 Check brake and equipment404.5 Roller404.5.1 The role and type of roller404.5.2 Calculation of roller424.5.3 The rated load roller444.6 Bend conveyor454.7 Conveyor Belt choice:464.8 Storage with a storage structure design474.9 Tensioning device474.9.1 Tensioning device in use shall meet the requirements 474.9.2 The type of tensioning device484.9.3 Selection of tensioning device494.10 Device Bracket504.10.1 First frame504.10.2 Middle frame504.11 Tensioning device51Conclusion53Thanks54References55第1章 绪 论1.1 选题的目的和意义通常带式输送机是固定式的，但是由于煤矿工作面经常移动，若采用传统的带式输送机就会造成极大的不便和浪费。所以应该考虑使用易于拆装，灵活伸缩的可伸缩式带式输送机。带式输送机中的胶带输送机发展迅猛，在两个多世纪的应用中不断扩大，已成为国民经济中输送散装料不可缺少的设备。可伸缩带式输送机是煤矿采掘工作面实现机械化理想的配套设备，适用于采区顺槽或巷道掘进，值得我不断的研究改进。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。1.2 国内外带式输送机发展现状及趋势带式输送机，总体上，我国带式输送机整体技术水平比国外大约落后1015年。带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国目前在带式输送机的设计上采用的是传统的静态设计理论，一些发达国家已开发出了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型计算机上对带式输送机的动张力进行动态分析与动态监测。由于动态设计的带式输送机与实际工况相近,可以降低输送带设计的安全系数，保证了输送机运行的高可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了新的水平。尽管国内顺槽可伸缩带式输送机输送距离较短，但其多点驱动的同步 性至今还没有得到很好解决。而国外带式输送机中间驱动技术已日趋完善，中间驱动点可达45个以上， 单机输送距离长达13.1km。我国带式输送机的主要性能与参数已不能完全满足我国煤矿高产高效矿井的需要 ，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能，如自移机尾、高效储带与自控张紧装置等5。可控软启动技术与功率均衡技术方面：国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软启动与功 率平衡，初步解决了长距离带式输送机的启动与功率平衡及同步性问题，但调节精度不如美国的可控软启 动调速装置。 带式输送机多点驱动技术方面：尽管国内顺槽可伸缩带式输送机输送距离较短，但其多点驱动的同步 性至今还没有得到很好解决，而国外带式输送机中间驱动技术已日趋完善，中间驱动点可达45个以上， 单机输送距离长达13.1km7。国产带式输送机与国际先进水平相比的主要差距有如下几点：带式输送机的动态分析与监测技术方面：我国目前在带式输送机的设计上采用的是传统的静态设计理论，一些发达国家已开发出了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型计算机上对带式输送机的动张力进行动态分析与动态监测。由于动态设计的带式输送机与实际工况相近,可以降低输送带设计的安全系数，保证了输送机运行的高可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了新的水平。 自控张紧技术方面：我国煤矿现有的张紧技术除了车式(或重锤)拉紧外，主要有绞车张紧与液压张紧 。国外同类产品已经广泛采用了自控张紧技术，较好地解决了这方面的问题。技术性能上的差距：我国带式输送机的主要性能与参数已不能完全满足我国煤矿高产高效矿井的需要 ，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能，如自移机尾、高效储带与自控张紧装置等8。 可靠性、寿命上的差距：我国生产的织物整芯阻燃输送带的抗拉强度最高为2 500N/mm，国外同类产 品的抗拉强度为3 150N/mm。国内钢丝绳芯阻燃输送带的抗拉强度最高为4 000N/mm，国外同类产品的抗拉 强度7 000N/mm。输送带接头强度：我国皮带接头强度为母带的50%65%，国外可达母带的70%75%。我 国带式输送机托辊寿命约为2万h，国外托辊寿命可达59万h；国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。 我国带式输送机减速器寿命约2万h，国外减速器寿命为7万h9。 控制系统上差距：我国多为调速型液力偶合器和行星减速器，国外多为CST可控软启动传输系统。国 外带式输送机已采用高档可编程序控制器PLC，开发了先进的程序软件与综合电源继电器控制技术，以及 数据采信、处理、存储，传输、故障诊断与查询等技术，构成了带式输送机的完整自动监控系统。我国生 产的带式输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程，但没有 自动监测装置、没有故障诊断与查询等功能10。1.3 带式输送机的分类及特点带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。其简介如下：（1） QD80轻型固定式带输送机 QD80轻型固定式带输送机与TD型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。（2） 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。（3） U形带式输送机 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形。这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25。（4） 管形带式输送机 U形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。（5） 气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在30以上，最大可达90。（6） 压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。（7） 钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。 1.4 可伸缩带式输送机的工作原理及应用可伸缩带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、储带装置、尾架、托辊、中间架、卸载装置、清扫装置、张紧装置等组成。输送带既是带式输送机的承载构件又是牵引部件，带上的物料随输送带一起运行，根据需要可以在输送机的端部或中间部位卸下。输送带用转动的托棍支撑，运行阻力很小。可伸缩带式输送机是以输送带作为牵引和承载构件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续运输设备。输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒形成一个无极的环形带。输送带的上、下两部分都支承在托辊上。拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力.工作时，传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载.一般物料是装载到上带(承载段)的上面，在机头滚筒卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。其结构原理如图1-1所示，输送带绕经传动滚筒和尾部滚筒形成无极环形带，上下输送带由托辊支承以限制输送带的挠曲垂度，拉紧装置为输送带正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚筒，通过传动滚筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料装在输送带上和带子一起运动。图1-1 可伸缩型带式输送机结构原理图带式输送机在诸多领域都有广泛应用。它效率最高、使用最普遍的一种机型，是煤矿、电厂输煤系统的主要设备，带式输送机是煤炭生产中的一种主要运输设备。特别是用于煤矿井下顺槽运输，采区顺槽或巷道掘进。也可用于其它食品、化工、冶金和港口等运距变化的场合进行物料输送。第2章 可伸缩带式输送机方案论证 2.1 滚筒布置方案确定带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的胶带输送机中往往采用多电动机驱动。以保证输送带平稳的运行，带式输送机常见典型的布置方式如下表2-1所示：表2-1 带式输送机典型布置方式经分析本设计本设计采用双滚筒机头部传动方式，两个电机的功率比为1:1，采用这样的方案，其优点是电机，减速器及有关设备可选同样类型，运转维护方便。2.2 可伸缩带式输送机驱动组合多数带式输送机采用以下几种驱动部组合方式:(1)电动机逆止器减速器滚筒(2)电动机液力偶合器逆止器减速器滚筒(3)电动机液力偶合器减速器可控制动装置滚筒(4)电动机液力耦合器减速器逆止器联轴器驱动滚筒其中方式(1)(3)多用于小型(短距离、小倾角、小运量、低带速)带式输送机上方式；（4）较适于大运量较大倾角输送机上。由上述方案，为此我提出一种经济实用的长距离、大运量、大功率可伸缩带式输送机的驱动部组合方案。该方案驱动部主要有以下设备组成:电动机、联轴器、液力偶合器、减速机、驱动滚筒等组成，如图2-1所示。图2-1驱动装置2.3 拉紧装置方案确定拉紧装置按作用可以分为重锤式、固定式和自动拉紧三类。1. 重锤拉紧装置重锤式拉紧装置是结构最简单、应用范围最广泛的拉紧装置。它是保持张紧力不变的拉紧装置，尽管在输送机起动和停机时拉紧重锤也有惯性力产生。分析表明，重锤的加速度远小于重力加速度，因而，可近似看作张紧力不变。2. 固定拉紧装置固定拉紧装置是在输送机的运转过程中拉紧滚筒位置保持不变拉紧装置。这类拉紧装置是在输送机的停机状态对张紧力或拉紧行程进行调整，而在运行时无法及时调整。固定拉紧有螺旋拉紧和绞车固定拉紧。绞车拉紧装置可以是手动的和电动的。手动绞车一般应用于中等长度的输送机。它可以促成各种形式，为了能进行人工操作，它的传动部分应该是有较大的减速比，因而经长用蜗轮、蜗杆减速器。手动绞车也可以通过液压来实现，电动绞车一般应用于长距离带式输送机，电动绞车也可以通过液压装置进行工作。电动绞车拉紧装置，它由绞车、拉紧钢丝绳、滑轮、拉紧小车组成。为保证输送机停机时得到合适的张紧力，有的拉紧装置上还设有张力传感器。为使拉紧位置固定，有的拉紧绞车上需设置闭锁装置和制动器。电动绞车拉紧装置虽然不能实现恒张力拉紧，但是它具有储带功能，当输送带工作一段时间后会产生变形，绞车可以消化此变形。在可伸缩带式输送机中将绞车作为输送带的储带工作机构。在应用中可以同时使用固定绞车拉紧装置和重锤拉紧装置，这样既保证在输送机工作中张紧力为一恒定值，又可以减小重锤拉紧的工作空间，这种组合拉紧方式是一种较好的拉紧方式。3. 自动绞车拉紧前面提到的固定绞车拉紧装置，在其上设置自动控制系统可以构成自动拉紧装置。自动拉紧装置是现代大型带式输送机中广泛应用的拉紧形式。由于自动拉紧装置要完成自动拉紧过程，拉紧装置的结构和控制都较复杂。自动拉紧装置可分为：电动绞车自动拉紧装置和液压式自动拉紧装置。由于本设计为可伸缩带式输送机，需长距离自动拉紧，所以采用电动绞车与液压自动拉紧组合，其功能为电动绞车控制胶带长距离的缩放，液压系统自动控制胶带的张力，以保证胶带的自由缩放和维持一定的张紧力，使输送带下垂度符合要求，其结构如图2-2图2-2自动张紧装置第3章 传动部分设计计算3.1 可伸缩带式输送机的系统设计可伸缩带式输送机的线路在满足输送机倾角要求的前提下可以适应线路布置成任何形式。在确定输送机线路布置后，所需要确定的是驱动装置、拉紧装置等，在布置时应根据实际情况而定。在布置驱动装置、拉紧装置和制动器时应遵循下列原则：1 输送带所受张力最小；2 满足驱动力传动要求；3 满足制动力要求（选制动器可根据实际情况而定）可伸缩带式输送机主要由机头部、机身和机尾部组成。机头部主要由传动装置、机头架、储带仓、卸载架组成。传动装置由电动机、三级齿轮减速器、液力联轴器、传动滚筒及齿轮箱等组成。机头传动装置采用双滚筒传动，传动滚筒主轴的动力来自同一侧相对安装的两台传动装置的减速器，通过挠性联轴器与减速器联接起来。滚筒为铸焊接构件，其外沿包有菱形花纹橡胶以增加滚筒与胶带的摩擦力。由于卸载维护需要，卸载部有加长外伸的延伸架，卸载滚筒安在延伸架的顶端，其轴线位置可通过右侧的螺钉进行调节，以调节胶带在机头部的跑偏，卸载滚筒的下部装有重锤清扫器和犁式清扫器，清除胶带上粘附的碎煤，延伸架上还装有托辊座。延伸架一端通过斜撑杆与主架相连。 机身它是带式输送机的主要部分。主要由支架、纵梁、上下托辊组及过渡架等部件组成。采用无螺栓连接的快速可换支架，结构简单，能够快速装拆，定位性好。上托辊组为槽形铰接托辊组，下托辊组为平行下托辊组。机身是可伸缩带式输送机的非固定部分，钢管作为可拆卸的机身，用弹性柱销架设在H型支架的管座中，柱销固装在钢管上，只要打入的位置适当，转动钢管就能方便地从管座中取出或放入。机尾由缓冲托辊、下托辊、改向滚筒及支座组成，缓冲托辊主要起到对输送机的保护、缓冲作用，在机尾空载段的胶带上，装有一个犁式清扫器用来清扫胶带上的浮煤。3.2 可伸缩带式输送机原始参数和工作条件（1）输送物料：原煤（2）物料特性： 1）块度：0300mm（2）散装密度：0.75t/（3）在输送带上堆积角：=20（4）物料温度：50（5）工作环境：井下（6）运距：1000m （7）倾斜角：=68（8）最大运量:700t/h3.2.1 带宽的确定:按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20.原煤的堆积密度按750 kg/;输送机的工作倾角=8;带式输送机的最大运输能力计算公式为 （3.2-1）式中：输送量700； 带速3.15； 物料堆积密度300； 在运行的输送带上物料的最大堆积面积, k输送机的倾斜系数表3-1倾斜系数k选用表倾角()2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81输送机的工作倾角68，取8，查文献2表3-1(此后凡未注明均为该书)得k=0.97，原煤的堆积密度为750kg/;考虑井下的工作条件取带速为3.15m/s;将个参数值代入（3.21）式, 可得到为保证给顶的运输能力,带上必须具有的的截面积S= 图3-1 槽形托辊的带上物料堆积截面表3-2槽形托辊物料断面面积A槽 角带宽B=500mm带宽 B=650mm带宽 B=800mm带宽B=1000mm动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30动堆积角20动堆积角30300.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.1240350.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.1290400.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.1340450.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表3-2, 输送机的承载托辊槽角35，物料的堆积角为20时，带宽为1000 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.1110 ，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为1000mm的输送带能满足要求。经如上计算,初步选用输送带NN-300带宽B=1000mm,层数6质量19.81kg/m3.2.2 输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-2）式核算，再查表3-3 （3.2-2）式中最大粒度，mm。表3-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽B500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分150200300400500600计算： ，对比表3-3故，输送带宽满足输送要求。3.3 圆周驱动力3.3.1 计算公式 1）所有长度（包括L80m） 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式（3.3-1）计算： （3.3-1）式中主要阻力，N；附加阻力，N；特种主要阻力，N；特种附加阻力，N；倾斜阻力，N。五种阻力中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定，由设计者选择。2）对机长大于80m的带式输送机，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式： （3.3-2）式中与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（3.3-3）计算，或从表查取 （3.3-3）式中附加长度，一般在70m到100m之间；系数，不小于1.02。C值查表3-4表3-4系数CL80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.033.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力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阻力的总和。可用式（3.3-4）计算： （3.3-4）式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加速度；初步选定托辊为DT6204/C4，查参考文献2表27，上托辊间距1.2m，下托辊间距 3m，上托辊槽角35，下托辊槽角0。承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（3.3-5）计算 （3.3-5）其中承载分支每组托辊旋转部分重量，kg；承载分支托辊间距，m；托辊已经选好，知 计算： kg/m回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，用式（3.3-6）计算： （3.3-6）式中回程分支每组托辊旋转部分质量回程分支托辊间距，m；式中每米长度输送物料质量每米长度输送带质量，kg/m，=19.81kg/m=0.04510009.818.3+5.7+（219.81+61.7）=55266N 运行阻力系数f值应根据表3-5选取。取=0.045。表3-5 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于350.0350.0453.3.3 主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力两部分，按式（3.3-7）计算： （3.3-7）按式（3.3-8）或式（3.3-9）计算：三个等长辊子的前倾上托辊时 （3.3-8）式中：槽型系数=0.4（30槽角） 承载托辊与输送带间的摩擦因数0.3-0.4 输送机长度二辊式前倾下托辊时 （3.3-9）按重载段为等长三托辊,前倾角=2（3.3-8）计算即=0.40.31000(19.81+61.7) 9.81cos8sin2=3316N3.3.4 附加特种阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式计算： （3.3-10） （3.3-11） （3.3-12）式中 清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，见表清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。表3-6刮板与输送带接触面积带宽B/mm刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.0050.0086500.0070.018000.0080.01210000.010.01512000.0120.01814000.0140.021查表3-6得 A=0.015m，取=10N/m，取=0.6，将数据带入式（3.3-11）则=0.015100.6=900 N拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器）由式（3.3-10） 则 =3.5900=3150 N3.3.5 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算： =61.79.81000sin8=84152N由式（3.3-2）=1.0955266+3316+3150+84152=150848N3.4传动功率计算3.4.1 传动轴功率计算传动滚筒轴功率（）按式（3.4-1）计算： (3.4-1)得kw3.4.2 电机功率计算电动机功率，按式（3.4-2）计算： （3.4-2）式中：传动效率 电压降系数 不平衡系数 得KW初选电动机型号为Y355-39-4，N=280 KW，数量2台。3.5 输送带张力计算3.5.1 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，需按式（3.5-1）和（3.5-2）进行验算。承载分支 (3.5-1)回程分支 （3.5-2）式中允许最大垂度，一般0.02；承载上托辊间距（最小张力处）；回程下托辊间距（最小张力处）。取=0.015 由式（3.5-2）得： 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，松边为，则两边的拉力差为: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: 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：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，即输送带最小张力，应按公式（315）计算：式中输送机满载启动时或制动时出现的最大圆周力，启动时，启动系数， 取1.5；所以， =1.5150848=226272N表3-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20输送带在所有传动滚筒上的尾包角，采用弧度；对于头部双滚筒尾部单滚筒驱动，传动滚筒采用包胶滚筒，。双传动滚筒。对常用该设计取=0.3；=420。=0.125226272=28284N上分支运行阻力： 下分支运行阻力： 由及图3-2计算输送机各点张力： 计算式按不打滑条件计算2828428849288493000330003312033120332451324514374943749168826168826175580175580179091179091103667图3-2 胶带缠绕图3.6传动滚筒设计计算3.6.1 确定传动滚筒的张合力功率配比1：1所以按不打滑条件计算：第一滚筒合张力第二滚筒合张力3.6.2 筒体尺寸选择综合输送带的张力大小，以及滚筒所受的力的大小可以确定本吃设计的滚筒为中型滚筒，其结构为轮毂和轴用帐套连接，幅板和筒皮焊接，筒皮外面包胶。初选传动滚筒直径1000mm两轴承座中心距A为：1450mm滚筒两副板间距N为：N=B=1000表3-8型带式输送机宽度与筒长对应表输送带宽度800100012001400滚筒长度950115014001600由表3-8可知 滚筒长度L=1150mm,3.6.3 滚筒体厚度的计算选Q235A钢板用作滚筒体材料，并取。对于Q235A刚，=235N/，则=58.75N/。式中 p功率，kw; 带速，m/s;l筒长，mm, R=; -许用应力，N/。3.6.4 滚筒筒体强度的校核已知 功率P=232.8727kW,带速筒长l=1150mm,直径D=1000mm，取筒体厚度t=30mm,材料为Q235钢板。由式 式中 -圆周驱动力；由式 式中代入得 ， ；，-为滚筒所受转矩；设输送带平均张力F沿滚筒长度L均匀地分布在滚筒上，则滚筒单位长度上受的力 因 式中 W-抗弯