毕业设计（论文）-人工砂的生产工艺及皮带机的设计.doc

济南大学毕业设计毕业设计题 目 人工砂的生产工艺及皮带机的设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 机自0704 学 生 咸学强 学 号 20070403217 指导教师 李坤山 二一 年 月 日(宋体三号，居中)- 1 -济南大学毕业设计摘 要带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装载条件下可实现连续运输。本论文主要涉及了带式输送机的机械设计和电器原理设计部分。带式输送机的机械设计程序分两步，第一步是初步设计，主要是通过理论上的计算选出合适的输送机部件。其中包括输送带的类型和带宽选择、带式输送机线路初步设计、托滚及其间距的选择、滚筒的选择、电动机、减速器、推杆制动器、液压软起动的选择等；第二步是施工设计，主要根据初步设计选定的滚筒、托滚、驱动装置完成对已选部件的安装与布置图纸设计工作。最后，在机械设计的基础上，完成了对输送机的保护装置及其电器原理设计。电器控制主要通过可编程控制器实现（PLC）关键词：带式输送机，驱动装置，可编程控制器 ABSTRACTBelt conveyor transmission capacity is one of the largest continuous transporting machine . Its structure is simple、smooth operation、reliable functioning, and low consumption, little pollution, easy centralized control and automation .And the continuous transportation of the facilities can be achieved in successive loading. The paper is mainly about the mechanical design and electrical principles belt conveyor design.There are two steps of designing the belt conveyor machinery. the first step is the preliminary design, mainly through theoretical calculations elected suitable carriers components. Including travel and the type of bandwidth selection, preliminary design belt conveyor lines, roll up their space options, roller choice, electric motors, reducer, push rod brakes, hydraulic soft start option; The second step is the construction design, based primarily on the preliminary design selected roller, roll up, driven devices have completed the installation of the components of the design and layout drawings. Finally, in the mechanical design basis for carriers I complete the design principles of the protection devices and appliances. the control of electrical equipment can be achieved primarily through programmable controller (PLC) Key words：belt conveyor, driven devices, programmable controller目 录摘要.IABSTRACT.I1 前言.11.1绪论.11.2 带式输送机概述.1 1.2.1带式输送机的技术发展与现状.1 1.2.2带式输送机的分类及式号.2 1.2.3各种带式输送机的特点.3 1.2.4带式输送机的结构与工作原理.52 带式输送机的设计.72.1带式输送机主要技术参数的确定.7 2.1.1带式输送机速度的选择.7 2.1.2最大输送量的选择.7 2.1.3带宽的确定.7 2.1.4输送机的布置形式.9 2.1.5带式输送机的选型.10 2.1.6输送带类型的确定.102.2电动机功率的计算和电动机的选择.122.2.1传动滚筒轴功率的计算 .12 2.2.2电动机功率的计算.13 2.2.3电机的选用.132.3运行阻力与逐点张力计算.14 2.3.1输送带运行阻力.14 2.3.2逐点张力计算法.18 2.3.3运行阻力的计算.21 2.3.4输送带上各点张力计算.232.4托辊.24 2.4.1托辊的作用与类型.24 2.4.2托辊的选型.27 2.4.3托辊的校核.283 结论.30参考文献.32致谢.33附录. . . . .- 32 -1 前言1.1 绪论 在过去的20年里，在世界范围内带式输送机发生了重大的发展。伴随着能力和速度不断提高的现代计算机的应用，许多工程技术人员已经研制出了新的产品，同时理解了有关运输的物理过程。随着全球经济的增长，带式输送机技术已经成为当代科学技术发展的前沿之一。当今的全球经济，需要设计和生产“环保”型输送机，不能污染周围的环境，可以根据运输需要输送量超过10,000t/h，并且还要节约能量。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，进而实现商业化。带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。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 带式输送机概述1.2.1带式输送机的技术发展与现状目前国内外带式输送机正朝着长距离、高速度和大运量方向发展。单机运距已达30.4km，多机串联运距最长达208km，由17条带式输送机组成，最宽的带式输送机带宽为4m。最大运输能力已达到3.75万t/h，最高带速达到15m/s。单条带式输送机的装机功率达到62000kW。我国生产的带式输送机最大带宽已达到2m，带速已达到2 m/s，设计运输能力已达到5.2万t/h，最大运距为3.7km。带式输送机的运输能力和输送距离是所有其他输送设备无法比拟的，因此世界各国都在不断地努力发展和完善带式输送机技术。努力的方向着重于：提高带速，它是提高输送能力和节省投资的有效途径。提高各部件的可靠性，也包括输送带的可靠性，往往一个部件的失灵会影响整机乃至整个系统的停顿。努力减少维护工作量或取消日常维护工作，因带式输送机分布在几百米甚至几千米的运输线路上，很难实现有效的维护保养工作。节能研究，带式输送机本身是输送机中耗能最省的，但在大型矿山、冶金、电力和专用港口等企业中带式输送机用量很大，成为企业中的一个耗能大部门，因而进一步的节能研究具有重要意义。例如，功率计算中的阻力确定，加大张力和托辊直径以及改进输送带结构与配方降低在运行阻力中占最大比重的压陷阻力。西方一些国家为适应金属露天矿型化的需要，正努力解决输送机输送金属矿石及其围岩的问题，以求用带式输送机替代昂贵的汽车运输。对大中型带式输送机采用动态设计方法，通常采用的静态设计方法没有考虑输送带的粘弹性问题，因而输送机的起动与制动过程中会在输送带中产生冲击波，冲击波引起的输送带动张力要比正常运行的最大张力大10多倍，它直接关系着输送带的强度、接头强度、滚筒、传动装置和联接件的设计强度，然而研究可控的起动装置和制动装置来减小动张力便成为动态设计的根本所在。目前，普通带式运输机已经在矿山得到了普遍的应用。但由于目前形成系列化的带式运输机运输倾角一般在18以下，使得带式输送机在生产实际现场的应用收到一定范围的限制。而近年来发展起来的各种大倾角带式输送机在露天、地下矿山以及其他场合的使用，都取得了较好的效果。而且大倾角带式输送机在提升高度相同的情况下，所占地面积和空间都比使用普通带式输送机少，并且具有常规带式输送机的所有特点，投资成本低，因而在生产运输中越来越受到重视，应用前景十分广阔。大倾角带式输送机在各行业中的广泛应用，充分显示了其优越性和经济性。在国外矿山运输应用大倾角输送机已相当普遍，露天矿、地下矿、隧道工程竖井等均有用大倾角输送机提升和垂直提升，应用较多的是波状挡边输送机和压带式输送机，输送能力也大。在国内，由于深槽形带式输送机具有结构简单、运行成本低的特点，使其在矿山运输、矿井提升、煤矿井下输送等场合有着广阔的应用前景。深槽形带式输送机深槽形带式输送机的倾角一般在30以下，国内的研制开发正处于发展阶段，生产的机种有上下运带式输送机，带宽800 1 200 mm，运量500 t/ h ，倾角1828。主要研制单位有沈阳起重运输机械厂、煤炭科学研究总院上海分院等单位。另外前苏联、美国、英国都有研制。尽管目前正在应用的各种大倾角运输机都存在各自的不足之处，然而作为一种新型运输设备，在其发展和应用的初期存在一些问题，是可以想象的。作为一种集众多优点于一身的输送设备，必将随着某些技术问题的解决，而对矿山的开拓、生产以及矿石成本等方面产生积极的影响。可以预见，大倾角带式输送机必将成为21世纪矿山运输设备的重要组成部分。因此选择“大倾角运输机选型设计”的毕业设计课题，可以培养即将走上工作岗位的机械专业毕业生应具备的设计能力和经验。另外作为一种还不是很成熟的产品，在设计的过程中也可以发现一些问题，思考改进的设计方案。1.2.2带式输送机的分类及式号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：1.2.3各种带式输送机的特点带式输送机的种类很多，常用的主要有以下几种：（一）通用带式输送机（DT）通用带式输送机是一种固定式带式输送机。其特点式托辊安装在固定的机架上，由型钢做成的机架固定在底板或地基上，整个机身成刚性结构。因此，它广泛用于要求设备服务年限长，地基平整稳定的场合。例如，煤矿地面生产系统、洗煤厂、井下主要运输大巷、港口、发电厂等生长地点。该种输送机应用十分普遍，现已形成系列产品如TD62、TD75、DT等。（二）钢绳芯带式输送机钢绳芯带式输送机在结构形式上相同于通用带式输送机，只是输送带由织物芯带改为钢丝绳芯带。因此，它是一种强力型带式输送机，具有输送距离长、运输能力大、运行速度高、输送带成槽性好和寿命长等优点。但其最大缺点是因钢绳芯输送带的芯体无横丝，故横向强度低易造成纵向撕裂。在大型矿井的主要平巷、斜井和地面生产系统往往会遇到大运量、长距离情况，如果采用普通型带式输送机运输，由于受到输送带强度的限制而只能采用多台串联运行方式，这就造成了设备数量多，物料转载次数多，因而带来设备投资高，运转效率低，事故率升高，粉媒比重上升以及维护人员增多等后果。采用钢绳芯带式输送机可以有效地解决这类问题。该种带式输送机已经定型成DX系列。（三）吊挂式带式输送机吊挂式带式输送机是一种将其机架用钢丝绳或铁链吊挂在顶板上的带式输送机。机架可以采用钢丝绳或型钢材，托辊组可以是铰接或固定支承。它通常用于底板或地基起伏不稳定，服务时间较短的场合。如煤矿井下采区上、下山，顺槽和集中运输巷。（四）可伸缩带式输送机可伸缩带式输送机的输送长度可以根据工作的需要随时缩短或加长。这是为满足煤矿井下综采工作面顺槽输送要求而设计的。（五）移动带式输送机（DY）移动带式输送机是一种按整机设计并且整机可在不同地点使用的带式输送机。按移动的方式不同又可分为移动式与携带式带式输送机。前者是靠轮子、履带或滑撬移动的带式输送机；后者是可用人力或机械从一个位置抬到另一个位置的带式输送机。主要用作短距离输送或转载。如煤场、码头、仓库等场所。（六）弯曲带式输送机弯曲带式输送机是一种在输送线路上可变向的带式输送机。该种输送机适用于煤矿井下弯曲巷道和地面越野输送。（七）线摩擦带式输送机在带式输送机（在此称之为主机）某位置的输送带下面加装一台或几台短的带式输送机（称之为辅机），主带借助重力或弹性力压在辅机的带子（辅带）上，辅带可以通过摩擦力驱动主带，这样主带张力便可以大大降低而实现低强度带完成长距离或大运量输送。（八）大倾角带式输送机普通带式输送机的输送倾角超过临界角度时，物料将沿输送带下滑。各种物料所允许的最大上运倾角见表1。大倾角带式输送机可以减小输送距离、降低巷道开拓量，减少设备投资。在露天矿它可以直接安装在非工作边坡，节省大量土方工程和投资。表1 带式输送机的最大倾角物料名称最大倾角物料名称最大倾角块煤18湿精矿20原煤20干精矿18谷物18筛分后石灰石12025mm焦炭18干砂15030mm焦炭20湿砂230350mm焦炭16盐200120mm矿石18水泥20060mm矿石20块状干粘土15184080mm油母页岩18粉状干粘土22干松泥土20（九）钢绳牵引带式输送机钢绳牵引带式输送机从1951年起在英语国家得到应用。它的优点在于牵引体与承载体是分开的，可以跨越长距离和大高差。但缺点是输送带成槽性差，影响输送截面积，钢丝绳裸露在外，不易防腐蚀，维护费用高。因此，国外一些国家不提倡使用。我国自1967年起在煤矿开始使用，但总体用量不高。根据研究表明，当输送量超过500t/h，运距超过25km时，钢绳牵引带式输送机的基建投资和运费将少于钢绳芯带式输送机，即运距越长越有利。（十）圆管式带式输送机圆管式带式输送机是用托辊把输送带逼成管形，物料形成封闭运输，减少了环境污染，并能任意转变和提高输送倾角。它适用于有环保要求或物料不受外界环境影响的场合，如水泥、粉媒、谷物等物料的输送。（十一）钢带输送机（DG）钢带输送机的输送带是一薄的挠性钢带。其耐热性比常规输送带好得多，因此它已在食品工业中得到应用。但钢带的成槽性差，滚筒传递扭距很有限，因而不适用于长距离输送。（十二）网带输送机（DW）网带输送机的输送带是一挠性网带，在技术性能上与钢带输送机相似，主要用于轻工业和有特殊要求的场合1.2.4带式输送机的结构与工作原理 图1.1 带式输送机的结构图1.1为带式输送机的结构简图。图中1改向滚筒 2输送带 3上托辊组 4下托辊组 5导料槽 6改向滚筒 7万向轮 8机架 9机座 10行走装置它由输送带、驱动装置、托辊、机架、清扫器、拉紧装置和制动装置等组成。输送带绕经驱动滚筒和尾部改向滚筒形成无极的环形封闭带。上、下两股输送带分别支承在上托辊和下托辊上。拉紧装置保证输送带正常运转所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行。物料装在输送带上与输送带一同运动。通常利用上股输送带运送物料，并在输送带绕过机头滚筒改变方向时卸载。必要时，可利用专门的卸载装置在输送机中部任意点进行卸载。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(在此，即是传动滚筒)卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过18，向下运输不超过15。带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图2-1所示，它主要包括一下几个部分：输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积，下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊。带式输送机可用于水平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输，其倾斜角不超过18，向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时，如铁矿石等，输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：（1）增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大，以提高牵引力。（2）增加围包角对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动，以增大围包角。（3）增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。2 带式输送机的设计2.1 带式输送机主要技术参数的确定2.1.1带式输送机速度的选择 由运输机械设计选用手册推荐，带速选择原则：(1)输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。(2)较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低。(3)物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速。(4)一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/s1m/s；或根据物料特性和工艺要求决定。(5)人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。(6)采用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0m/s。(7)采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为3.15m/s。(8)有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。(9)输送成品物件时，带速一般小于1.25m/s。带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关.当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速.带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用犁式卸料车时，带速不宜超过3.15m/s.考虑车间的工作条件，取带速为1.6m/s。2.1.2最大输送量的选择根据目前大部分车间带式输送机的最大输送量的情况来看，一般为800t/h。此时我们也取最大输送量为800t/h。2.1.3带宽的确定1）满足设计运输能力的带宽B1B1=1.1（+0.05） (式2-1)=1.1*（+0.05）=0.9658m式中 Q设计运输能力，t/h;B1满足设计运输能力的输送带宽度，m;K物料断面系数，见表1；v 输送带运行速度，m/s;物料的散状密度，t/;c倾角系数，见表2。表1 物料断面系数 1动堆积角1020304050K槽型316385422458496平型67135172209247 表2 倾角系数 1输送倾角035101520c10.990.950.890.812)满足物料块度条件的宽度对于未筛分过的物料=2=800mm，根据上列计算选取带宽B=1000mm。2.1.4 输送机的布置形式电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。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、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。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初步确定输送机布置形式，如图2.1所示图2.1输送机布置形式 2.1.5带式输送机的选型钢绳芯带式输送机在结构形式上相同于通用带式输送机，只是输送带由织物芯带改为钢丝绳芯带。因此它是一种强力型带式输送机，具有输送距离长、运输能力大、运行速度高、输送带成槽性好和寿命长等优点。但其最大的缺点是因钢绳芯输送带的芯体无横丝，故横向强度低已造成纵向撕裂。在大型矿井的主要平巷、写景和地面生产系统往往会用到大运量、长距离情况，如果采用普通型带式输送机运输，由于受到输送带强度的限制而只能采用多台串联运行方式，这就造成了设备数量多，物料转载次数多，因而带来设备投资高，运转效率低，事故率升高，粉煤比重上升以及维护人员增多等后果。采用钢绳芯带式输送机可以有效地解决这类问题。因为我设计的输送机运输距离，运输能力大（800t/h），所以我采用钢绳芯带式输送机。 2.1.6输送带类型的确定输送带是输送机的重要部件，要求它具有较高的强度和较好的挠性，其价格比较昂贵，约占输送机总成本的25%50%。在类型确定上需考虑以下几点：人工砂输送机必须使用耐磨输送带，并且尽量选用橡胶贴面，其次为橡塑贴面和塑料贴面的阻燃输送带；在同等条件下，优先选择分层带，其次整体带芯带和钢绳芯带；优先选用尼龙、维尼龙帆布层带，因在同样抗拉强度下，上述材料比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀；覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性，给料冲击的大小，带速与机长。输送带由带芯（骨架）和覆盖层组成。带芯主要由各种织物（棉织物、各种化纤织物以及混纺材料等）或钢丝绳构成。他们是输送带的骨架层，几乎承受输送带工作时全部负荷，因此，带芯材料必须具有一定的强度和刚度。覆盖胶用以保护中间的带芯不受机械损伤以及周围介质的有害影响。上覆盖胶层一般较厚，这是输送带的承载面，直接与物料接触并承受物料的冲击和磨损。下覆盖胶是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带眼托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶是输送带与支撑托辊接触的一面，主要承受压力，为了减少输送带沿托辊运行时的压陷阻力，下覆盖胶的厚度一般较薄。侧边覆盖胶的作用是当输送带发生跑偏是侧面和机架相碰时，保护其不受机械损伤。（一）输送带的分类按输送带带芯结构及材料不同，输送带被分成织物层芯和钢丝绳芯两大类。织物层新输送带又被分为分层织物层芯和整体编织织物层芯两类，且织物层新的材质有棉、尼龙和维纶等。整体编织织物层新输送带与分层织物层芯输送带相比，在带强相同的前提下，整体输送带的厚度小、柔性好、耐冲击性好、使用中不会发生层间剥裂，但其伸长率较高，在使用过程中，需较大的拉紧行程。钢丝绳芯输送带是由许多柔软的细钢丝绳相隔一定间距排列，用于钢丝绳有良好粘合性的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带的纵向拉伸强度高，抗弯曲疲劳性能好；伸长率小，需要的拉紧行程小。同其他种类输送带相比，在带强相同的前提下，钢丝绳芯输送带的厚度小。（二）输送带的连接为了便于制造和搬运，输送带的长度一般制成每段100200m，因此，使用时必须根据橡胶输送带的连接方法有机械接法与硫化胶接法两种，硫化胶接法有可分为热硫化和冷硫化胶接；塑料输送带则有机械接头与塑化接头两种。1、机械接头机械接头是一种可拆卸的接头。它对带芯有损伤，街头强度效率低，只有25%60%，使用寿命短，并且接头通过滚筒时对滚筒表面有损害，常用于端运距或移动式带式输送机上。织物层芯输送带常采用的机械接头形式有胶接活页式，铆钉固定的夹板式和勾状卡子式。钢丝绳芯输送带一般不采用机械接头方式。2、硫化（塑化）接头硫化（塑化）接头是一种不可拆卸的接头形式。它具有承受拉力大、使用寿命长、对滚筒表面不产生损害、接头强度效率可高达60%95%的优点。但存在接头工艺过程复杂的缺点。对于分层织物层芯输送带在硫化前，将其短部按帆布层数且成阶梯状，然后将两个端头互相很好的贴合，用专用硫化设备加压加热并保持一定时间即可完成。值得注意的是接头竟载强度为原来强度的（i-1）/100%，其中i为帆布层数。对于钢丝绳芯输送带，在硫化前将接头处的钢丝绳剝出，然后将钢丝绳按照某种排列形式搭接好，附上硫化胶料，即可在专用硫化设备上进行硫化接头。冷粘连接法（冷硫化法）冷粘连接法与硫化连接主要不同之点是冷连接使用的胶料涂在接口上后不需加热，只需施加适当的压力保持一定时间即可。冷连接只适用于分层织物层芯的输送带。根据原始资料和上述选择要求，本设计选择钢丝绳芯带，型号是GX3150，其带芯强度为3150N/ mm，输送带质量为42kg/m，带厚为25mm，钢丝绳根数64。芯带采用硫化接头。 2.2电动机功率的计算和电动机的选择2.2.1传动滚筒轴功率的计算传动滚筒轴功率的计算公式为下式所示 （2.2）向上输送取+，向下输送为由于我们设计的输送机为向上运行的输送机，所以传动滚筒轴功率的计算公式为 （2.3）式中：空载运行功率系数，由于本输送机一般都是在含尘较多的室内外工作，由实用机械设计手册表13.3-19，取托辊的阻力系数Ws=0.04,根据托辊阻力系数Ws,用插入法查实用机械设计手册表13.3-16得，空载运行功率系数=0.0106；输送机水平投影长度，m；满载运行功率系数，由实用机械设计手册表13.3-17查得=；输送机垂直提升高度，H为最大提升高度H=5m；附加功率系数，由实用机械设计手册表13.3-18，取=1.5；代入数据2.2.2电动机功率的计算电动机功率的计算公式为 （2.4）式中：N电动机功率； 传动滚筒轴的功率；传动总功率；因为本机传动采用三角带传动，取=0.89；K电动机安全起动系数（满载起动），因5KW，取K=1.1；代入数据2.2.3 电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速应该不低于500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为1.983kw，所以需选用功率为2.2kw的电机。因为我们采用一级减速运行，故应选择转速比较小的6级电机，而Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。安装尺寸和功率等级符合IEC标准，外壳防护等级为IP44，冷却方法为IC411，连续工作制（S1）。适用于驱动无特殊要求的机械设备，如机床、泵、风机、压缩机、搅拌机、运输机械、农业机械、食品机械等。电动机主要性能参数如表2.2表2.2 Y型电动机主要性能参数型 号额定功率 额定电流 转速 效率 功率因数 堵转转矩堵转电流最大转矩重量额定转矩额定电流额定转矩kWAr/min%COS倍倍倍kgY90S-60.752.391072.50.72.05.52.221Y90L-61.13.291073.50.72.05.52.224Y100L-61.5494077.50.72.06.02.235Y112M-62.25.694080.50.72.06.02.245Y132S-637.296083.00.82.06.52.266Y132M1-649.496084.00.82.06.52.275Y132M2-65.512.696085.30.82.06.52.285Y160M-67.51797086.00.82.06.52.0116Y160L-61124.697087.00.82.06.52.0139Y180M-61531.497089.50.81.86.52.0182拟采用Y112M-6型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。它的主要性能参数如表2.3表2.3 Y112M-6型电动机主要性能参数电动机型号额定功率kW满载转速r/min电流A效率功率因数Y112M-62.29406.080.50.7起动电流/额定电流起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩重量kg5.62.02.245 2.3运行阻力与逐点张力计算 输送带的张力包括有拉紧装置所形成的初张力，克服各种阻力所需要的张力及由动载荷所产生的张力。2.3.1 输送带运行阻力运行阻力分为直线段、曲线段及其他附加阻力，现分别叙述：（1）直线段运行阻力如图22所示，运行阻力包括两部分，一部分是摩擦阻力；一部分是由下滑力(自重分力)引起的阻力。由摩擦力引起的阻力总是为正，但由下滑力引起的阻力在此段输送带向上运行时为正，向下为负。图2-2 运行阻力计算示意图 承载段(或称为重段)运行阻力为 因为 所以 （2-1）式中 （2-2）当承载段向上运行时，下滑力为正；向下运行时，下滑力为 负。同样，输送带回空段阻力为 （2-3）式中 （2-4） 当承载段向上运行时，回空段是向下运行的。此时，回空段向下滑力为负；反之，回空段的下滑力为正。托辊阻力系数主要由实验来确定，查表21可得。工作条件平行托辊槽型托辊室内清洁、干燥、无磨损性尘土0.0180.02空气湿度、温度正常，有少量磨损性尘土0.0250.03室外工作，有大量磨损性尘土0.0350.04表21 常用的托辊阻力系数近年来，对于托辊阻力进行了许多理论与试验的研究工作。研究结果表明，托辊的运行阻力主要包括托辊的转动阻力及挤压阻力等。挤压阻力又包括物料碰击阻力，输送带反复弯曲阻力及压陷滚动阻力。托辊的转动阻力是由托辊轴承及其密封所产生的阻力，大小取决于托辊的结构。而挤压阻力则与输送带的张力的大小有关。实验表明，转动阻力与挤压阻力相比，挤压阻力要比转动阻力大的多，而在挤压阻力中，压陷滚动阻力占比重最大，物料碰击阻力与反复弯曲阻力随着输送带张力增大而降低。（2）曲线段运行阻力1.改向滚筒上的阻力这种阻力由轴承摩擦阻力以及牵引机构绕入与绕出滚筒时的僵性阻力组成。轴承摩擦阻力克服轴承支撑面上的摩擦折算到滚筒圆周的力为 （25）式中在计算正压力时，可近似认为绕入和绕出滚筒时，输送带张力均为S。 （26）于是有 （27）式中僵性阻力在输送带绕入与绕出滚筒时所产生的僵性阻力为 （28）式中 于是，克服以上两种阻力所需要的圆周力为 （29）用表示分力点张力系数，则 （210）改向滚筒与输送带的分离点的张力是相遇点张力的倍，即 （211）式中传动系数见表22轴承类型近90围包角近180围包角滑动轴承1.031.041.051.06滚动轴承1.021.031.041.05表22 分离点张力系数表(3)其他阻力其他阻力包括受料区物料与输送带间的惯性阻力、犁式卸料器摩擦阻力和清扫器摩擦力等.这些阻力在长距离运输机的阻力计算中可忽略。本设计中运输距离600m属于长距离范围，故其他阻力不再考虑。2.3.2 逐点张力计算在讨论输送带的各段阻力计算方法后，需进一步确定输送带各点张力，输送带沿纵向长度方向上各点的张力是不同的，但不需要计算出各点的张力，只要计算一些特殊点的张力即可。最明显的是要找出最大与最小张力点，最小张力点必须要能保证输送带在两组托辊间的悬垂度不能太大，用最大张力点的张力来确定输送带的纵向拉伸强度。计算各点特殊点张力的方法叫做逐点计算法。如图23所示：图23 逐点张力计算法示意图（1）逐点计算法要点按输送带运行的方向定出一些特殊点，一般从主动滚筒的分离点开始，如图23中1点，即是传动滚筒与输送带的分离点，张力用S来表示，此时 。 特殊点。特殊点是指各滚筒的分离点与相遇点，曲线段的进、出点，直线摩擦驱动的相遇点与分离点，装载位置的起点与终点等。图23中的1、2、3、4、5、6、7点，在这儿是以滚筒的相遇点和分离点来取的，其中2点处的滚筒，对输送带与滚筒的围包角较小，故可认为是一点，也就是说，在此，2点处滚筒对输送带的运行阻力可不计。要注意到的是，各点的序号是按输送带的运行方向依次来定的，此顺序不能打乱。在上述的规定下，就有后点(从顺序上来讲)的张力，等于其前一点的张力加上此两点间运行阻力的代数和，表达即 （212）式中 用式（212），可逐点写出各点的张力表达式 （213）由上式可知，最后可得到间的关系式，且均为未知数，再有一个关系式才能求解。按摩擦传动件找出的关系，因为 所以 （214）在具体计算中要求 式中 n摩擦力备用系数，一般n=1.151.2； 输送带与传动滚筒的摩擦系数，按表23选取； 输送带与两个滚筒的围包角之和。接触面类型光面、潮湿光面、干燥胶面、潮湿胶面、干燥橡胶接触面0.20.250.350.4塑料接触面0.150.170.250.3表23 摩擦系数表联立式213与式214，可求出之值。同时可算出其他各点的张力，这些张力值可保证输送带工作时不打滑。用承载段与回空处各最小的张力点，验算此处张力是否满足悬垂度条件，如果不满足，就要用悬垂度条件重新确定最小张力再依次点处的张力。再依次计算其他各点张力后，再用摩擦条件来验算，直到、两条件均满足为止。当然应先找出最小张力点的位置，在计算中，因F2-3段阻力在较较大时很可能为负，此时最小张力点在3点上，但若角较小和F2-3段阻力均为正时，显然，回空段的分离点的张力为最小张力点。承载段的最小张