机械毕业设计36带式输送机毕业设计说明书(73)

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 摘 要 本次毕业设计是关于 DT 型固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了胶带输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾或导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面 ,目前 我国与国外先进水平相比仍有较大差距 ,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。 本次带式输送机设计代表了设计的一般过程 , 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。 关键词 ： 带式输送机 传动装置 导回装置 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 Abstract The design is a graduation project about the belt conveyor. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End. Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyors development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keywords: the belt conveyor Drive Unit Delivery End 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 目 录 前言 . 1 1 绪论 . 3 1.1 带式输送机发展概况 . 3 1.2带式输送机的应用 . 3 1.3带式输送机的分类 . 4 1.4 各种带式输送机的特点 . 5 1.5 矿用带式输送机发展方向 . 6 2 固定式带式输送机 . 8 2.1带式输送机的工作原理 . 8 2.2带式输送机的 结构和布置形式 . 10 2.2.1 带式输送机的结构 . 10 2.2.2 布置方式 . 11 2.2.3 运行阻力的计算 . 12 3 带式输送机的设计计算 . 15 3.1 已知原始数据及工作条件 . 15 3.2 计算步骤 . 15 3.2.1 带速和槽角的确定 : . 15 3.2.2 驱动装置 . 17 3.2.3承载段运行阻力 . 21 3.2.4最小张力点 . 22 3.2.5输送点上各点张力的计算 . 23 3.2.6用摩擦条件验算传动滚筒分离点与相遇点张力关系 . 24 3.2.7输送带的强度验算 . 24 3.2.8传动滚筒直径的确定和滚筒强度的验算 . 26 3.2.9拉紧装置 . 27 4 驱动装置的选用 . 29 4.1 电机的选用 . 29 4.2 减速器的选用 . 30 4.2.1传动装置的总传动比 . 30 4.2.2 液力偶合器 . 30 4.2.3 联轴器 . 31 5 带式输送机部件的选用 . 36 5.1 输 送 带 . 36 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5.1.1 输送带的分类： . 36 5.1.2 输送带的连接 . 38 5.2 传动滚筒 . 39 5.2.1 传动滚筒的作用及类型 . 39 5.2.2 传动滚筒的选型及设计 . 40 5.2.3传动滚筒结构及设计 . 41 5.2.4传动滚筒轴的结构设计 . 44 5.3 托 辊 . 47 5.3.1 托辊的作用与类型 . 47 5.3.2 托辊的选型 . 51 5.4 制 动 装 置 . 53 5.4.1 制动装置的作用及种类 . 53 5.4.2 制动装置的选型 . 55 5.5 改 向 装 置 . 56 6 其他部件的选用 . 57 6.1 机架与中间架 . 57 6.2 给 料 装 置 . 59 6.2.1 对给料装置的基本要求 . 59 6.2.2 装料点的缓冲 . 60 6.3 卸料装置 . 61 6.4 清 扫 装 置 . 62 6.5 头部漏斗 . 65 6.6 电气及安全保护装置 . 65 总结 . 67 致 谢 . 68 参考文献 . 69 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 前言 光影似箭，转眼间我们即将走进社会，面对新的生活、新的挑战。回首昨日，仿佛自己才刚踏入大学校门，一切都懵懂的如同刚被父母送入幼儿园的孩童，好奇、新鲜、还夹杂着一些兴奋和不知所措，然而不知什么时候四年的大学生活便在指缝中悄悄溜走，大学那博爱、自由的精神令我难忘，那些孜孜不倦、不厌其烦教诲我们的老师也令我敬重和不舍，大学里优美的环境、 浓厚的学术氛围也令我终身受益。大学教会我很多，四年求学生涯教给我们必备的专业知识与专业技能，使我们在以后的工作中可以充分发挥自己的能力，用最具专业性和知识性的眼光和方法去投入工作；在大学中，我们接触到天南海北各地的同学，大家在交流中取他人所长，补己之所短，更开阔了眼界，了解到各地区不同的文化色彩和民俗民风，使我们在将来踏入社会时可以很好的融入新的团体，更好的和周围的人交流沟通；大学还教会我们严谨的学风和认真的态度，这使得我们养成良好的的生活态度和学习态度，从而将这种风格带入今后的工作中，提升自身的修养；最重 要的是，我们在这四年的生活和学习中学会了做人的道理，立业者，须先树人，只有具备了良好的品质和高尚的风格，才能在工作中，在社会上取得良好的成绩，并为人所尊重。在大学生活即将结束时，还有一项重要任务就是完成毕业设计。毕业设计是工科专业学校教学计划的一个重要组成部分，是教学环节的深化和检验，是对大学生四年来所学知识系统的总结和综合应用，其实践性和综合性是其它教学环节所不能代替的。通过毕业设计使学生获得综合训练，有利于培养学生独立工作能力，巩固和提高所学知识，全面提高毕业生的素质，使之能较快的适合工程实践，对培养学 生的实际工作能力具有十分重要的作用。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 通过这一环节的训练，提高了以下能力： (1) 、 综合运用所学知识和技能，独立分析和解决实际问题的能力； (2) 、 综合运用 各种基本 技能，包括绘图、计算机应用、翻译、查阅及阅读文献等等的能力； (3)、 调动实验研究的积极性，技术经济分析和组织协作工作的能力，学习撰写科技论文和技术报告，正确运用国家标准和技术语言阐述理论和技术问题的能力； (4)、 学会收集加工各种信息的能力，以及获取新知识的能力； (5)、 培养创新意识和严肃认真的科学作风。 毕业设计在我 们的大学学习中占据着举足轻重的地位， 我们 应该抓紧这个机会认真学习并做好毕业设计。 因为它对我们进入实践及将来参加工作有重要的意义，也是为我们这四年的大学学习画上一个圆满的句号，是检验我们学习成果的试金石， 它将把我们过去的理论学习引向一个更高的层次，也就是 联系实践 ，可以说我们在做一次 实践性的实验 。因此在思想和行动上我们都要对毕业设计表现出极大的重视，并努力认真去完成。 在设计过程中，遇到了很多 难 题，一方面我们自己查阅相关资料 、共同讨论 ，同时，还 感谢多位 老师 和工厂工程师 的大力支持，他们有问必答，耐心 讲解 ， 悉心指导 ， 在此表示衷心的感谢。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 1 绪论 1.1 带式输送机发展概况 带式输送机自 1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第三次工业革命带来了新材料、新技术的应用，使带式输送机的发展步入了一个新纪元。 如今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以和火车、汽车运输相抗衡 ，成为三足鼎立的局面，并成为各国争相发展的行业。带式输送机是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤做为传送物料和牵引工具的输送机械。其特点是承载物料的输送带也 是传递动力的牵引力。承载带在托辊上运行，也可用气垫、磁垫代替托辊作为无阻力支撑承载带运行。带式输送机按承载断面可分为平形、槽形、双槽形、波纹挡边斗式、波纹挡边袋式、吊挂式圆管形、固定式和移动式圆管形等 8大类。 带式输送机是煤矿最理想的高效连接运输设备，它与其它运输设备(如机车类 )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 。 目前，我国煤矿 共用带式输送机约 120万台，矿用带式机也正在往 大 运量、长距离、高带速方向发展。 1.2 带式输送机的应用 带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中 ,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。 连续运输机可分为 : (1)具有挠性牵引物件的输送机 ,如带式输送机 ,板式输送机 ,刮板 输送机 ,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等 ; (2)不具有挠性牵引物件的输送机 ,如螺 旋输送机、振动输送机等 ; (3)管道输送机 (流体输送 ),如气力输送装置和液力输送管道 . 其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的 , 带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。 1.3 带式输送机的分类 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 ,各有各的特点 .其简 介如下 : 80TDQDDXU 型 固 定 式 带 式 输 送 机轻 型 固 定 式 带 式 输 送 机普 通 型型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机型 带 式 输 送 机管 形 带 式 输 送 机带 式 输 送 机气 垫 带 式 输 送 机波 状 挡 边 带 式 输 送 机特 种 结 构 型钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机压 带 式 带 式 输 送 机其 他 类 型河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 1.4 各种带式输送机的特点 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. DX 型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机 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 . 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 030 045 提高到 090 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. 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 . 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 。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 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。 1.5 矿用 带式输送机 发展方向 （ 1） 大型化、提高运输能力 为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大，长距离、高带速、大运量、大功率是将来发展的必要。 在今后 10 年内输送能力要提高 到 3000 10000 t/h,带速提高至 5 8m / s,输送长度对于 可伸缩带式输送机输送距离要达到 6000m以上 ,对于 钢绳芯强力带式输送机须达到 14000m以上 ,单台电机功率要达到 1000 2500kW 以上 ,输送带抗拉强度大于 6000N /mm(钢绳芯 )和 3150N /mm (整芯 ) 。 (2) 提高元部件性能和可靠性 整体设备的性能和可靠性主要取决于元部件的性能和可靠性，我国现在的矿用带式输送机的元部件基本上都是各自厂家生产，还没有出现专业化、大规模的元部件生产厂家。 除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性 ,还要不断研究新的技术和开发新的元部件。 (3) 扩大功能 ,一机多用 带式输送机是一种理想的连续运输设备，并且目前还不能完全发挥其全部作用。 可以 将带式输送机结构作适当修改 ,采取一定的安全措施，就可 拓展运人、运料或双向运输等功能 ,做到一机多用 ,使其发挥最大经济效益。 (4) 开发专用机型 我国煤矿的地质条件差异很大 ,在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求， 为了满足特殊要求 ，比如水平拐弯、大倾角（ 25）直至垂直提升等 ,这些场合常规的带式输送机是无法胜任的。为了满足煤矿河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 的某些特殊要求， 应开发特 殊型带式输送机 ,如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 2 固定式 带式输送机 2.1 带式输送机的工作原理 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 1-1 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 . 图 2-1 带式输送机简图 1 张紧装置 2 装料装置 3 犁形卸料器 4槽形托辊 5 输送带 6 机架 7 传动滚筒 8卸料器 9 清扫装置 10 平行托辊 11 空段清扫器 12 减速器 输送带 5绕经传动滚筒 7和机尾换向滚筒 1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河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 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 。 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1S增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大1S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1S，以提高牵引力。 （ 2）增加围包角0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0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。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 2.2 带式输送机的结构和布置形式 2.2.1 带式输送机的结构 带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、尾架、托辊、中间架、尾部改向装置、卸载装置、清扫装置、安全保护装置等。 输送带是带式输送机的承载构件，带上的物料随输送带一 起运行，物料根据需要可以在输送机的端部和中间部位卸下。输送带用旋转的托棍支撑，运行阻力小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置。使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，如下表2-1所示： 表 2-1 不同物料的最大运角 物料种类 角 度 物料种类 角 度 煤 块 18 筛分后的石灰石 12 煤 块 20 干 沙 15 筛分后的焦碳 17 未筛分的石块 18 0 350mm 矿石 16 水 泥 20 0 200mm 油田页岩 22 干 松 泥 土 20 由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的 1/3到 1/5；由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 资高且不适应输送有尖棱的物料。 输送机年工作时间一般取 45005500 小时。 当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。 2.2.2 布置方式 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 图 2-2所示： 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 图 2-2 带式输送机典型布置方式 2.2.3 运行阻力的计算 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。 运行阻力分为直线段、曲线段及其他附加阻力 ,现分述如下 . （ 1）如下图所示 ,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 .有摩擦力引起的阻力总是为正 ,但由于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 。 查 2-1表（ 见通用机械设计 ）可知， 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 表 2-1 不同物料的最大运角 纵向拉伸强度 N/mm 1000 钢丝绳间距 /mm 12 带厚 /mm 16 上覆盖胶厚度 /mm 6 下覆盖胶厚度 /mm 6 输送带质量 kg/m 23.1 纵向拉伸强度xG=1000N/mm；输送带每米质量 23.1 /q kg mo。 承载段 (或称为重段 )运行阻力为 下滑力阻力系数正压力 zF 因为 co s)(0 gLqqq z正压力sin)(0 gLqq 下滑力所以 gLqqLqqqFwztzz s in)(co s)( 00 式 中 ;k g /m,;k g /m,;k g /m,0部分质量承载段托辊组每米转动输送带每米质量物流每米质量tzqqqkgGtz ,质量承载段托辊组转动部分; 系数承载段托辊组运行阻力tzW; 当承载段向上运行时 ,下滑力是正 ;向上运行时 ,下滑力是负 。 同样 ,输送带回空段阻力为 00 ( ) c o s s i n k t k w kF q q L q L g 式中 , k g / m ;tkq 回 空 段 托 辊 组 每 米 转 动 部 分 质 量 tktktk lGq 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 .k g /m,;m,;kg,系数回空段托辊组运行阻力回空段托辊组间距质量回空段托辊组转动部分ktktklG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。 同时选出托辊间距 mltz 2.1，tkq=3m。 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。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 3 带式输送机的设计计算 3.1 已知原始数据及工作条件 （ 1）采区上山运煤 ,带式输送机布置形式及尺寸如图 3-1所示 图 3-1 带式输送机布置形式及尺寸示意图 （ 2）输送物料：煤；块度max 350Q mm; （ 3）输送量： htQ /1200 ；物流密度 =1t/ 3m （ 4）输送机长： mL 100 ； （ 5）倾角： 10 3.2 计算步骤 3.2.1 带速和槽角的确定 : 按给定的工作条件 ,取原煤的堆积角为 20 。 带式输送机的最大运输能力计算公式为 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 16 3 .6 stQ A v C 式中： Q 输送量（ )/ht ； v 带速（ )/sm ； 物流密度； 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. 考虑山上的工作条件取带速为 2.5 m/s; 故所选的槽形物料断面面积 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 17 A2140.095.015.23600 12003600 mV r CQst , 选槽角 = 30 ,动积角 =300。 式 中 r-物流密度， t/ 3m ; stC-倾斜系数，对普通带可在下表中查得 ; q-物流每米质量， kg/m; v -速度， m/s; 表 3-1 倾斜系数 stC表 倾角 /（ ） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 图 3-2 槽形托辊的带上物料堆积截面 查 表 3-2 表 3-2 各种带宽适用的最大块度 (mm) 带 宽 500 650 800 1000 1200 1400 1600 最大块度 100 150 200 300 350 350 350 3.2.2 驱动装置 （ 1） 驱动装置设计首先必须分析原动机功率及各部件大小和连接尺寸，根据已知条件，首先计算 电动机 功率 ： 1） 各种阻力计算 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 18 主要阻力 FH 皮带、 托辊承受力： mkgvQq /3.1335.26.3/12006.3/ mkglGq tztztz /8.202.1/25/ mkglGq tututu /7.63/20/ tutz GG 、 分别为承载、回城托辊重量； tutz ll 、 分别 为承载、回程托辊间距 ； tutz qqq 、 分别为皮带、承载托辊、回程托辊承载力。 由公式 得： co s20 qqqqfL gF tutzH=0.012 1009.81 20.8+6.7+（ 2 23.1 +133.30） 0cos =2436.8N f 摩擦系数，该皮带机在多尘、低温、高带速下使用，查表选取摩擦系数 f=0.012； qB 承载 或 回程分支每米输送带质量 ,查表可得 mkgq /1.23 ； 主要特种阻力 FS1 由公式得： Fs1=F +FgL F =0 F 托辊前倾的阻力，托辊无前倾，则 F =0； FgL 输送物料与挡料板之间的摩擦阻力 ； 由公式得： Iv=svk =0.2956 2.51 =0.739m3/s Iv 输送能力 ； s 输送带上物料横截面积 ，查表得 s=0.2956m2； k 倾斜系数，查表取 k=1 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 19 由公式得： FgL= 2I V2gl /v2b 12 =0.53 0.73928509.8110/ 2.520.85 2 =5345N 2 物料与胶带间摩擦系数（含水 10%） ，查表取 2=0.53 b1 导料板之间的宽度， b1=0.85m 则 FS1= FgL=5345N 附加各种阻力 由公式得： Fs2=n3Fr+Fa Fa=0 Fa 卸料器阻力，本机无卸料器， Fa=0； Fr 输送带 清扫器摩擦阻力； n3 电动机数量； 由公式得： Fr=AP 3 =0.0121010 40.5 =600N A 清扫器接触面积， 头部有一个清扫器， A=0.011.4=0.01 2m2 P 输送带清扫器与输送带之间压力，查表选 P=1010 4Pa 3 输送带清扫器与输送带之间摩擦系数，查表取 3=0.5 则 Fs2=n3Fr =1 600=600N 倾斜提升阻力 Fst： 由公式得： Fst=qGg H =133.39.81 17.3 =22622N H 提升高度， H=17.3m 2）圆周驱动力 由公式得：StSSHU FFFCFF 21河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 20 =1.78 2436.8+5345+600+22622 =32904N C 附加阻力系数，查表得 C=1.09 3）传动功率计算 由公式得传动滚筒轴功率 PA为： 1000/VFP UA =32904 2.5/1000=82.26kw 由公式得 启动功率 PA起 为 ： 1000/)(2 21 VFFFCFP StSSHA 起 = 1.78 2436.8+2 （ 5323+600+22622） 2.5/100 =153.6kw 由公式得电动机功率 PM: PM=PA/ =82.26/(0.880.95 ) =98.39kw 电动机启动功率： PM起 = PA起 / =153.6/(0.880.95 ) =183.7kw 传动效率，一般取 0.88 电压降系数，一般取 0.95 运行功率 ： PM/1=98.39/1=98.39kw 电动机起动系数等于 1.2 1.3， 最大起动功率： PM起 /1=183.7kw P电 = PMk 电 /n =98.391.3 /1=130kw 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 21 选取 P电 =160kw 电机起动过载系数 ： 183.7/160=1.15=k起 电动机校核： 按变频器最大不平衡误差 10%计算电动机起动过载系数： (160+18)/160=1.1125（起动） 1.5 (160+9.8)/160=1.06（运行） 1.5 符合要求 可选用一台 Y2-355M1-6,额定功率 160kw，转速 1000r/min。 由式vDni 6096.0 0。 式中 电动机同步转速；0n；传动滚筒的直径， mD smv /输送带速度， ； 减速器的减速比为： 6.126096.0 0 vDni 3.2.3 承载段运行阻力 （ 1） 由式 ( ) c o s ( ) s i nz t z ZF q q q L q q L g oo 物流每米质量 mkgQq /3.1335.26.3 12005.26.3 故可算得 tztztzGq l = mkg /8.202.125 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 22 表 3-3 常用的托辊阻力系数 工 作 条 件 平行托辊 Wk 槽型托辊 wz 室内清洁 ,干燥 ,无磨损性尘土 0.018 0.02 室内潮湿 ,温度正常 ,有少量磨损性尘土 0.025 0.03 室外工作 ,有大量磨损性尘土 ,污染摩檫表面 0.035 0.04 查表 3-3得 ,zw=0.04代入zF表达试求得 zF=（ 133.3+23.1+20.8） 100 0.04 10cos +(133.3+23.1) 100 10sin 9.81=33.490kN 2.2.3 空回段运行阻力 表 3-4 DX 型托辊组转动部分质量 查表 3-3 得 0.035k ，带入kF表达式求得 KNF 161.081.910co s035.0167.61.2321 81.910s in801.2310c o s035.0807.61.2332 F KN341.2 81.910s in61.2381.910c o s035.067.61.2376 F KN176.0 3.2.4 最小张力点 由上式计算可知，因空回段运行阻力为负值，所以最小张力点是下图中的 3点。 托辊形式 800（带宽 B） 1000 1200 1400 160 1800 2000 上托辊槽型 铸铁座 冲压座 14 11 22 17 25 20 47 50 70 72 下托辊平型 铸铁座 冲压座 12 11 17 15 20 18 39 42 61 65 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 23 3.2.5 输送点上各点张力的计算 （ 1）由悬垂度条件确定 4点的张力 由式 4 m in 5 ( ) c o stzS q q g l oKN07.9 （ 2）由逐点计算法计算各点的张力，因为 KNSS Z 07.9mi n4 由表 3-5选 05.1FC 表 3-5 分离点张力系数FC表 轴承类型 近 900 围包角 近 1800 围包角 滑动轴承 1.03-1.04 1.05-1.06 滚动轴承 1.02-1.03 1.04-1.05 故有 KNCSSF638.843 KNFSS 979.103232 KNFSS 818.102121 KNFSS Z 56.4245 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 24 KNCSS 688.44556 KNSSSS y 512.447667 3.2.6 用摩擦条件验算传动滚筒分离点与相遇点张力 关系 设：为包角滚筒，每个滚筒与输送带的为包角为 2002 。 由表 3-6选摩擦系数： =0.25 ，并取摩擦力备用 ， 1.2n 。 表 3-6 由式 11(1 )yeSS n 式中 n- 摩擦力备用系数，一般 1.15 1.2;n -输送带与传动滚筒间的摩擦系数； -输送 带与两个滚筒的为包角之和。 KNneSS y 437.53111m a x 故摩擦条件满足。 3.2.7 输送带的强度验算 （ 1）输送带的计算安全系数 由 式 m a xnnSmSSN 输 送 带 额 定 拉 断 力 ， ；光面 ,潮湿 光面 ,干燥 胶面 ,潮湿 胶面 ,干燥 橡胶接触面 0.2 0.25 0.35 0.4 塑料接触面 0.15 0.17 0.25 0.3 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 25 m a x6m a xnnnxxSmSSSBGGS， 对 于 刚 绳 芯 带 由 式S纵 向 拉 伸 强 度 ， N/MM;输 送 带 上 最 大 张 力 点 的 张 力 ， N ；KNBGS Xn 1 2 0 01 0 0 01 2 0 0 故 959.26512.441200 m（ 2）输送带的许用安全系数 wa ckmm 中；基本安全系数，列在表 5-15m 中；，在表附加弯曲伸长折算系数 5-15wc；动载荷系数，一般取 .51.21ak输送带接头效率。 表 3-7 基本安全系数 mo与Wc表 可知 mo=3.0，Wc=1.8，取ak=1.2， o=0.95，得 82.695.0 8.12.10.3 m （ 3）输送带强度 验 算 因 mm，故所选输送带满足强度要求。 带芯材料 工作条件 基本安全系数 m0 弯曲伸长系数 cw 有利 3.2 织物芯带 正常 3.5 1.5 不利 3.8 有利 2.8 刚绳芯带 正常 3 1.8 有利 3.2 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 26 通过以上的计算