物料配送机设计.doc

华北水利水电学院毕业设计第一章 概述物料输送机在国民经济的各个部门得到了广泛的的应用，已经遍及各行各业。在重工业交通运输部门主要用于输送大宗散粒物料；在现代企业生产中，输送机是生产过程组成有节奏的流水作业线所不可或缺的设备。物料配送机可以用来搬运大量土方和建材物料，也可以输送旅客和行李。我们本次的设计题目是水平胶带机，其主要进行散装物料的输送。设计部分包括：机械机构设计，支撑钢结构设计，零部件设计布局和安全保护等内容。根据使用要求，对胶带类型，驱动机，导向轮，张紧轮和支撑结构进行优化设计。同时应用计算机控制物料输送的各种参数，以确保设备安全，高效的运作。对带式运输机设计之前还应了解其特点。它的输送长度受本身强度及运动稳定性的限制。输送距离越大，输送带所受的张力也就越大，带条的要求强度也就越高。当输送距离很长时，若安装精度不够，则输送带运转时，很容易跑偏，使带条寿命降低。所以采用普通胶带输送机，单机长度一般不应超过400米。采用高强度的夹钢丝绳心胶带输送机和钢丝绳牵引的胶带输送机，单机长度已经达10千米之多。带四式输送机主要用来沿水平和倾斜方向来输送物料。其布置形式有以下五种形式。在选用时，根据输送特点进行选择。我们本次毕业设计选择物料输送机，可以增加我们对该类型机械的进一步认识，并且可以正确的了解和设计，制造，使用和维护这些机械。同时本次的设计任务对今后的工作和学习也有十分重要的意义。第二章 料仓的设计2.1 总体参数的确定料仓容积 4x20m3 称斗理论称量值 小石斗料 2x1500kg 细石斗料 1500kg 沙称斗 1500kg2.2 储料设备2.2.1储料设备的分类及作用 按固体散粒物料的粒度，设备可以分为两大类：用于存放粒状，块状的堆场与吊车库：用于存放粉粒状的储料设备。在生产过程中，储料设备有以下作用：（1）受各种条件的限制，施工场地和工厂的原材料必须有一定的存储量以保证施工和作业的连续性。（2）为了避免设备停车和检修而造成生产的间断性，设计能够满足下一工序的储料设备可以有效的解决此问题。（3）因为各主机设备的加工能力，生产班制和运转率的差异，为了保证上下工序的匹配和平衡，必须增设料仓来解决。2.2.2料仓内散粒体的流动特性在设计料仓时应综合考虑储料能力和物料卸出通畅，均匀的能力。这些要求与物料的性质有关。散粒体是彼此接触，成松散堆积的固体颗粒组成的集合体。散粒体的流动性介于固体和液体之间，它具有一定的流动性，但在一定范围内又能保持其形状。但其抗拉压力极小，抗剪能力与作用在散粒体上的正压力有关。在料仓中散料体对仓壁的压力分布与流体不同，可引起卸料不畅，结拱和偏析现象。分析其原因，主要是由于料层内有内摩擦力，粘结力和静电力等构成的内力大于卸料的重力。散料体因克服重力而具有的流动性质称为重力流动性。 若料仓内中心部位产生料流，而其它区域物料停止不动，流动区域呈现漏斗状，流动沟道呈圆形截面，这种料仓流状态称为漏斗流。若料仓顶部的物料不能落进中心孔，则整个流动就会静止，这就是形成管状的德穿孔。如果料仓顶部、有大块物料卡住，就会出现盲孔，使料仓出现料拱堵塞。经过上述说明，我们可知，料仓散料的流动性及防堵塞是料仓设计的主要考虑因素。设计时结构要合理，必要时可以安装辅助下料器。2.3料仓设计计算2.3.1装料料仓和导料槽料仓形状：这种装置的作用是把物料加到输送机胶带上，对于散装料一般设计成料斗和导料挡板。当物料落到带上的冲击越大，带面的磨损也就越大。为了减少磨损，常把料斗的后壁做成斜面，使物料沿斜面滑到运输带上，这时物料离开漏斗的速度接近带的速度。因此，斜面的倾角应比物料对料斗壁的摩擦角大100150 。并把斜面做成可调整的。装料料仓应有足够的强度和刚度：能够充分利用有效容积：物料能在自重作用下通过料仓的卸料口以整体流动形式可靠而完全的卸出等。其形状有锥形，角锥形和圆形。通常使用带锥底的圆桶组合式料仓。它有利于物料的整体流动，材料最省，受力均匀。由于物料压力的增量不与深度的增量成正比，当深度增加时压力增加不多。通常可选择直桶部分的高径比为2：13：1。其锥孔直径一般为带宽的2/3左右，即出料锥孔暂选0.53米。并应不小于物料最大块度的2.53倍。 导料槽：导料槽的作用是使料斗中的物料能稳定的落在运输带的中间。导料槽的宽度与料斗相同，长度应大于物料能够在带上稳定下来的距离。一般为三米左右。导料槽的高度应能满足容纳装于输送带的物料量。一般为210310.导料槽拦板的下面不得与带面直接接触，应保持30mm左右的间隙。为了防止漏料，应在下面安装密封橡胶条。导料槽为矩形截面，根据运输机械设计选用手册得其基本尺寸如下表。表2-1 单位：mmBDHEG 质量（kg）80089180400670304951150前中后137.4133.2151.62.3.2料仓基本尺寸确定2.3.2.1圆筒尺寸圆筒形料仓的直径可以用下列公式估算： ( 2.1)式中：V.料仓几何容积，m3 ， k.系数，一般取1.6.2.4.小型料仓取2.4.设计要求的料仓容积为4x20m3 。属于中型的料仓，故取K=2.2则= 2.08(m) 现取高径比为3，故。按照圆柱体积公式得。与6.24相接近，故合适。即D=2.08m,=6.24m。2.3.2.2 料仓锥底尺寸确定锥底形状尺寸包括卸料口径尺寸，锥面倾角的确定。（1）卸料口径 鞋料口径的最小尺寸应当保证物料顺利卸出，不产生拱堵现象等。同时，还要考虑一下因素：物料径度及均匀性，卸料速度和物料的流动性等。由上面2.3.1中给出值取为0.53m。现验算如下：查中国建材出版社出版的混泥土机械，知，当卸料口尺寸满足 （2.2）时则不产生拱堵。即可算出整体流料仓最小卸料口径。式中：初始抗剪强度，kPa.其值见下表2-1. 物料的容重，查运输机械设计选用手册得物料容重=1.8x103 kg/m3。 内摩擦角，其值见下表2-2。将以上参数带入公式可算出最小卸料直径为=0.32m.故上面的d=0.52m符合要求。当料斗尺寸受限制时可考虑用破拱措施，比如在料斗壁上加装振动器，搅动器等。（2）料仓锥倾角确定 料仓选择为组合式料仓。上半部为圆筒腔，下面为锥面结构。锥面倾角对物料在仓内的流动有重大影响。它大于或等于物料的休止角，表2-2 松散物料性能参数表材料名称 参数 (kN/m3) (Kpa)(o)(o)(o)碎石20454536砂（干）180.37325030砂（湿）160.9635卵石19454030同时必须大于物料与仓壁的摩擦角。否则，物料就不能从仓内流出。一般情况下，锥面倾角比摩擦角大5o15o 。查机械设计手册，化工出版社，知粉煤灰的，碎砂石的休止角为35o45o 。故取锥面倾角为60o 。2.3.3料仓容积计算在向料斗装料时，因为受休止角的影响及其它因素的影响，物料不可能充满整个贮斗。所以其实际容积小于其几何容积。如下图1所示。参阅陈宜通主编的混泥土机械对其容积进行分析。在ab线以下物料充满整个容积，而在ab以上则只能用一部分。图中决定ab线位置的h值由下式确定 （2.3）式中：A圆的直径，mm, e物料拱锥偏离距离，mm, 物料动休止角，（o）。已知h，则可以计算ab线上下两部分的容积。Ab以上的容积可以用下式估算： 。 ab以下的容积可以用此式估算： 。式中 D料仓圆筒的内径，m， d料仓卸料口的内径，m, H料仓圆筒的高度，m， 料仓圆锥部分的高度，m。则料仓的有效容积为=+，已知卸料口径d=0.53，由三角公式得 。并由表（2-1）取物料的动休止角为=35o ，取e=0.52m,即=1.10m,故=x1.10x0.532m3 =0.08m3 , ,所以=0.03+19.67（m3）=19.7m3 .此结果基本符合要求。2.3.3 料仓的卸料能力计算 卸料能力按下式进行计算： Q=3600VA(m3/h) 式中 V料流速度，m/s, A垂直料流方向的实际出口面积，m2 . 注：对于面积A，当料粒度较大时，实际出口面积小于卸料面积；当是小粒径时，则按设计卸料口径计算。对于体积V,其大小与物料粒度，均一性，湿度等有关。当卸料口位于贮料斗底部且为整体看流物料时，按下式计算： ， 式中 k卸料系数，与物料流动性能和粒度有关。对于粉尘及湿的粉砂状物料取k=0.2，对于易流动的粒状物料取k=0.6,对于块状物料取k=0.4。 g重力加速度，m/s2 , h料仓中的料层高度，m 。当h=H+H2 时，卸料能力最大，取k=0.2,则。 =0.22m2 。故Q=36000.222.4（m/s）=1900.6(m3/h)=3421.08(t/h).即料仓的卸料能力最大为3.42103t/h。满足输送量为400t/h的要求。2.3.4 物料对料仓的压力计算物料对料仓的压力主要作用于侧壁和底部。对侧壁主要是水平压力和侧面摩擦力。故料仓在设计选材时，应保证其有可靠的强度和刚度来承受物料的作用力。现分圆筒和圆锥两部分受力进行计算。2.3.4.1圆筒仓壁压力 散料并不服从流体压力分布规律，这是因为物料与仓壁的摩擦力的作用及散装物料的内摩擦力的影响。为了简化计算，现对散粒物料进行理想化处理。物料特性包括：堆积重度，粒度，内摩擦和侧壁与底面的摩擦，粘度等。理想物料：物料是由均匀的小质粒组成；颗粒之间只存在内摩擦（内摩擦系数为常数）；料仓内物料全部装满；同一平面上的压力均匀分布。如图所示，当物料从料斗中均匀卸出时，取一厚度进行受力分析，并考虑外摩擦力的影响，列平衡式：式中 在水平方向上物料的压力； 在垂直方向上物料上的压力； D圆筒直径； 物料和仓壁之间的摩擦系数即外摩擦系数； 物料的容积密度；kg/m3; g重力加速度，m/s2。并将式中代入并整理：，将侧压系数，且y=0,=0,代入得： ；侧压系数,为物料内摩擦角,查表（2-1）得=32o,即k=0.31。已知，=0.52，=6.24m，=0.255，=1800kg/m3, 则 =30.306kpa; 对于圆形深钢料仓： =0.6+0.4 式中 h 料仓垂直壁高度,m ， 料仓卸料口最小尺寸，m 。 将数据代入 =0.6+0.4=5.31所以实际受力为： =160.92kpa;= =532.06kpa 。2.3.4.2圆锥部分仓壁压力圆锥仓壁压力于侧壁的倾斜度有关，因为散粒物料于仓壁有内摩擦力而使侧壁压力显著降低。在其上取的单位长度，则正压强： 单位长度上的作用力可用下式算： =（） 代入上式得: 。这里=60o,所以 =253.71kpa 。2.3.4.3材料选择及制造方法 根据实际应用经验，料仓材料选Q235-A。查成大先主编的机械设计手册中表3-1-43热轧钢板，材料尺寸如下：厚5mm,宽6.24m,每平方面积理论重量39.25kg。剩余最上部分采用厚3mm,宽0.914m。料斗圆锥部分面积：3.141.09（）m2=4.45m2;料仓重量：3.142.086.2439.25+4.4539.25（kg）=1774.28kg。2.3.5 料仓中物料的堵塞及其防治 料仓中常常会出现堵塞现象，致使物料下不来。故需要想办法来解决这个问题。（1）改善物料流动性 物料流动性取决于物料颗粒间的内摩擦力和内聚力的大小。这两种力随着含水量减少及颗粒度的减少，而流动性的提高。温度也影响物料的流动性，故可考虑散热措施。（2）安装振动装置 实验表明，散粒物料在振动条件下，仓壁与物料摩擦系数仅为静态下的1/10，故有利于卸料。振动能否有利于卸料，取决于振幅、频率和物料性质。振动方式有两种：仓壁振动和直接振动。仓壁振动采用空气或用振动器。振动器要安装在正确位置以产生最佳效果，同时，还应控制其振动力的大小。振力通常是锥体部分物料重的1/10。直接振动适用于具有粘性的细粉粒。其振动类型较多，有直线型、平旋型和涡旋型三种形式。在实际应用中，要根据要求来选择最佳方案。2.4料仓闸门设备2.4.1 闸门作用及类型料仓闸门是用来控制贮料斗卸料口的开启和关闭。其种类很多，但最长用的是扇形闸门。根据操作方式可以分为手动式、气动式和电动式三种。现在大多采用启动闸门，因为气动控制性能好，即使漏气对混泥土也无影响，一般用操纵电磁气阀来实现卸料闸门的启闭。闸门有弧形和反弧形两种。对于砂、小卵石用反弧形，大一点的用弧形门。2.4.2 闸门计算闸门设计计算的主要任务是确定启闭闸门时所需动力大小。闸门的活门受料斗内物料的压力G的作用，所以开启与关闭活门是克服压力G作用下所产生的摩擦力T而做功。闸门的受力情况如下图所示。由此，可得启闭活门的推或拉力P。对其回转点取矩 ，由此可推导出： 式中 卸料门与物料的摩擦系数，参阅陈宜通主编的混泥土机械中 表（5-3），取=0.8；卸料口处单位面积上的压力kpa；W卸料口处的面积,0.53m3;考虑料仓操作特点的系数，由于在卸料过程中未全部卸空=1；已知=0.52m,=1800kg/m3,g=9.8m/s2,w=0.53m2, 的值由实际制造安装情况确定，现取=2，将数据带入公式得：=43.55kN. 第三章 水平胶带机设计计算3.1 概述3.1.1简介带式输送机是连续输送机的一种，能够在装载点和装载点之间连续运送物料。在工、农、交通业中，连续运输机是生产过程中流水作业不可缺少的组成部分。通过连续运输机械的应用实现车间运输和加工安装过程的机械化，并实现程序化和自动化；在粮食、化工、轻纺、食品等许多部门，连续输送机械往往不单纯进行物料输送，还在输送的时候进行莫些工艺处理；在大型工程项目的施工工地，连续输送机可用来搬运大量土方和建材物料；在机场、港口连续运输机械还用来输送旅客和行李。总之，连续运输机械的应用场合是枚不胜举的。带式输送机有很多种类：通用带式输送机、轻型固定式带式输送机、移动带式输送机、钢绳芯带式输送机、大倾角带式输送机（花纹带、波状挡边带及压带式输送机），移置式带式输送机、吊挂式带式输送机、吊挂管状带式输送机、管状带式输送机、U型带式输送机、气垫带式输送机、磁性带式输送机、钢带输送机网带输送机和钢绳牵引带式输送机。在实际应用中，除了采用各种通用连续输送机械（如通用带式输送机）和特种连续输送机外，往往还根据生产作业的需要，将各种连续输送机安装在不同结构形式并具有多种工作机构的机架或门架上构成某种专用机械。以港口的散粒物料连续装卸船为例，我国的各个散粒物料出口专业化码头均装备了以带式输送机为主体的散粒物料装船系统；而在散粒物料进口专业化码头上则有以各种连续输送机为主体的散料连续卸船系统。这些散粒物料连续卸船机械的迅速发展开拓了连续输送机械新的发展领域。3.1.2工作原理及布置形式（1）工作原理：带式输送机是一种利用连续而具有挠性的输送带不停的运转来输送物料的输送机。输送带绕过若干滚筒后首尾相连形成环形，并由张紧滚筒将其拉紧。输送带及其上面的物料由沿输送机全长布置托辊支撑。驱动装置使传动滚筒旋转，借助滚筒与输送带之间的摩擦力使输送带运动。（2）布置形式：见第一章所述，主要有五种。3.1.3 输送机发展趋势带式输送机发展趋势主要是：（1）通过采用钢丝芯带，增加驱动单元数量，采用中间驱动，增加单个驱动单元功率，增加输送带与传动滚筒间摩擦系数等方法，使单机长度提高，以实现无转载输送。目前最长的输送机已经达到15500米。（2）提高输送能力。通过增大带宽，提高带速增加槽角等方法，提高输送能力。目前最大的带宽达到3.2米，最高带速达到8.4m/s。最大输送能力达到37500t/s。（3）提高运输倾角。采用花纹带波状挡边，隔板带，压带，磁性带，吊挂带等方法，已经使输送倾角达到60度以上甚至垂直提升。（4）提高自动化程度。实现无人操作及监控运转和实现平稳启动和制动。（5）减少输送过程中的环境污染，提高对地形的适应能力，发展可水平拐弯的输送机。3.2 总体参数确定及设计计算连续输送机械的主要参数包括输送能力、水平运距、提升高度、工作速度、主要工作构件的特征尺寸和驱动功率等。3.2.1 已知参数输送量 400t/h ; 输送带宽 800mm ；输送长度 12.6m ； 带速 1.6m/s ;驱动方式 电动滚筒式 ； 气路压力 0.50.6MPa ;输送材料 小石，砂，细石等；3.2.2 各部件选用原则及设计计算 连续输送机械的选型和设计原则是满足生产和工艺要求。在选型及设计计算时应符合被输送物料的特性、输送量、输送线路以及现场的具体条件和要求，并考虑以下几项原则：先进性和可靠性原则、合理性和经济型原则、安全性和环保原则等。此外，还应考虑选型的标准化及对今后进一步发展生产的适应性等 。3.2.2.1 输送带 输送带是输送机种的牵引和承载构件。选用织物芯输送带，抗拉体为尼龙帆布。输送带要求强度高，自重小，延伸率小，挠性好，耐磨性强及耐腐蚀和寿命长等。常用的橡胶带是由覆盖胶与多层帆布制成。其断面如图所示。胶带越宽，帆布层数也应加多。带的宽度与相应帆布层数列于下表（3-1），由此表3-1，可选胶带层z=5层。表3-1 胶带层数参选表B(mm)3004005006508001000120014001600Z(层数)3-53-63-83-93-103-114-125-125-12 根据运输机械设计选用手册表2-16可以选输送带型号为CC-56。胶带接头有胶结法和机械法两种。一般采用硫化接头，接头强度可达胶带本身强度的8090。 胶带的张力主要由帆布层承担，帆布的层数主要由下式确定： (3.1) 式中 .胶带的最大张力,N; B .带宽，mm; .胶带每层帆布宽1厘米的径向扯断强度，对于普通型=560(N/mm); M. 安全系数，见下表（3-2），现取m=9； 表3-2 安全系数选择表帆布层数Z3-45-89-12m硫化接头8910机械接头101112上面的安全系数取得高，是因为（1）避免胶带伸长过多；（2）接头处的强度较弱；（3）应力在帆布层间分布不均匀；（4）带同时承受着拉应力，弯应力等。表3-3 帆布带的许用层数输送带型号层数极限物料密度kg/m3带宽，mm500650800100012001400CC-56 NN-100最小0.51.03445561.01.63445661.62.5355678最大456888由式3.1可以大致估算出胶带承受的最大张力 。3.2.2.2 由带速、带宽验算输送能力 带式输送机的最大生产能力是由输送带上物料的最大截面积，带速和设备倾角系数决定的。按下式计算： （3-2）式中 S.输送带上物料的最大横截面积，m2,见下图，并按式（3-3）（3-5）计算或参看混泥土机械表1-3； .物料松散密度，; V.带速，1.6m/s; K.倾斜系数，按式（3-6）计算，也可按混泥土机械表2-28查取。 (3-3) (3-4) (3-5)式中 b.有效带宽，m; .动堆积角，一般为安息角的5075， （3-6）式中 .上部断面的减少系数。若按一个输送中等粒度物料的理想输送机的运行情况，那么可由下式确定： （3-7）式中 .带式输送机倾角，（o）; .被运物料的动堆积角，（o）;查运输机械设计选用手册表（2-42）知，当带宽800mm时，D=89mm,L=315mm,轴承使用4G204，=135.5,=35o;由运输机械设计选用手册表（1-3）知=35o，=20o时，S=0.0678m2,由于是水平输送机，故输送机倾角=0o。查表（2-28）取K=1，即=0.0678x1.6x1x1.8x103(kg/s)= 195.264(kg/s)=195.264x3.6(t/h)=702.95(t/s)。故满足400t/s的输送量。表2-28 倾斜系数K倾角（o）2468101214161820K1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.813.2.2.3 托辊设计托辊是用于支撑输送带及输送带所承载的物料。（1）托辊参数确定 上托辊是三辊式前倾槽形托辊，查表2-42，D=89，d=20,L=315,=135.5,=35o,轴承使用4G204，间距=1m. 下托辊为平行托滚，D=89，d=20,L=950，轴承使用4G204，间距选3m。查表2-70，上托辊转动部分质量2.58kg,下托辊转动部分质量5.79kg。回程托辊分支托辊间距选为2.43m，同时，托辊辊子根据承载能力分为普通型和重型，轴承全部采用大游隙轴承。各托辊辊子的带速适应值见运输机械设计选用手册表（2-26），知，D=89时，带速为V=0.52.5m/s。故直径D取的合适。（2）由带许用下垂度确定带最小张力 托辊间距受两个条件限制：辊子轴承的承载能力（见表2-74）及输送带的下垂度。托辊间距应配合考虑该处的输送带张力，使输送带获得合适的垂度。为限制两托辊之间输送带的下垂度，输送带上任意一点的最小张力要满足以下条件： （3-8） 式中 .两组托辊间输送带的最小张力，N； g.重力加速度，取g=9.8m/s2; .托辊间距，m,查表（2-24），可得=1m; .许用最大下垂度，工作机在稳定工作的条件下下垂度应限制在1以内，即0.01; .物料质量，kg/m,取=69.75kg/m; .输送带质量，kg/m,取=11.2kg/m。将数据代入式（3-8），得 =9.9kN。（3）校核辊子载荷静载荷计算承载分支托辊： （3-9）式中 .承载分支托辊静载荷，N； e.辊子载荷系数，查表2-35，可取e=0.8; v.带速，v=1.6m/s; g.重力加速度，9.8m/s2; .承载分支托辊间距，1.0m； .运输能力，195.264kg/s; .每米长输送带质量，11.2kg/m。故 。回程分支托辊 (3-10)式中 .回程分支托辊静载荷，N; .回程分支托辊间距，m,选取3m；查表2-35，取e=1,故=1x3x11.2x9.8N=0.33kN.动载荷计算承载分支托辊： （3-11）回程分支托辊： （3-12）式中 .承载分支托辊动载荷，N; .回程分支托辊动载荷，N; .运行系数，见表2-36，假设每天运行916小时，则=1.1； .冲击系数，见表2-37，当物料粒度150300时，取=1.04； .工况系数， 见表2-38， 当在工作正常和维护条件下， =1；带入数据可得 =1.04x1.1x1.04x1kN=1.19kN, =0.33x1.1x1kN=0.363kN。已知：上托辊D=89，d=20,L=315,=135.5,=35o,轴承使用4G204，间距=1m，查表2-74得其承载能力为2340N;下托辊 D=89，d=20,L=950，轴承使用4G204，间距选3m，承载能力为603N。 经过比较知强度均能满足要求。3.2.2.4 导向滚筒及驱动辊筒参数选择（1）胶带输送机的驱动装置主要由电动机，传动机构（减速器）和驱动滚筒等组成。动力由电动机经过减速器传给驱动滚筒，并依靠滚筒和胶带之间的摩擦力来驱使胶带运转。驱动滚筒是由铸铁铸成或钢板焊接而成。滚筒直径的大小取决于带的宽度及其挠性。查起重运输机械及混泥土制品机械表（5-9）得：带宽B=800mm时，取直径D=500mm。查运输机械设计选用手册（化工出版社）表2-77，暂取滚筒功率为7.5kw,则选驱动装置组合号为88。在根据组合号及表2-78选取以下参数： 电动机型号Y132M-4，功率为7.5kw,液力偶合器,减速器型号：DCY160-25，制动器型号YW160/。 （2）导向滚筒的作用是改变传动带的传动方向。根据已知参数，查运输机械设计选用手册表2-41可得导向滚筒的基本参数：B=800，D=500，许用合力=56kN,轴承型号为3524。3.2.2.5 传动滚筒上的驱动力及所需传动功率计算（1）传动滚筒上所需圆周驱动力为所有阻力之和，可以用下式计算： 或 （3-13）当输送机倾角18o时，取=1。式中 f.模拟摩擦系数，根据工作条件及制造、安装水平选择，参见表2-30，取f=0.022； L.输送机长度，12.6m; g.重力加速度，g=9.8m/s2; . 承载分支托辊每米长旋转部分质量 ，kg/m. 见表2-70 ，2-71，=6.45（kg/m）; .每米长输送带的质量，kg/m,参见表1-6，1-11及1-12，当层数为5层时，选上胶层厚度4.5，下胶层厚度1.5，每米长换算平方米数为6.4m2;每毫米厚胶料重量为1.19kg/m2; 按表1-6中式子计算，则每米输送带质量：=1.365+(4.5+1.5)1.190.8(kg/m); .回程分支托辊每米长旋转部分质量，kg/m，见表2-70，2-72，2-73，； .每米长输送物料的质量，按式（2-14）计算： 式中 :物料松散密度，1800，:输送能力，m3/s, V:带速，1.6/s。 故 =69.75； .附加阻力，N,见表2-31，各种力按表2-31计算，式中 ：在加料段、加速段输送物料和输送带之间的惯性阻力及摩擦阻力。 ，：在加速段物料和导料挡板间的摩擦阻力，：输送带经过滚筒的弯曲阻力， 以上各式中参数说明： V:输送带的速度m/s,：物料在输送带方向上的速度分量，m/s，这里取=0； ：物料与输送带间的摩擦系数，=0.50.7，取=0.6；：物料与导料挡板间的摩擦系数，=0.50.7，取=0.6；：物料在输送带上滑行距离，=；：导料挡板的内部宽度，m，这里取与锥形卸料口的宽度相等即=0.53m;:滚筒上输送带平均张力，N,取=129.4kN;D:驱动滚筒直径，500mm；d:输送带厚度，查洪致育主编连续运输机中表（1-2）得普通带厚度为10mm;B:输送带宽度，800mm；：轴承内轴经，20mm； .特种主要阻力，即托辊前倾摩擦阻力及导料槽摩擦阻力，N,参见表2-32并按此表计算各参数，=， 式中 ：0.5,45o槽角的槽型系数，：承载回程托辊和输送带间的摩擦系数，=0.30.4，现取0.4，:托辊轴线相对于输送带纵向轴线的前倾角，取2o,:装有前倾托辊的设备长度，12.6m,=11.2kg/m,=69.75kg/m,：装有导料挡板的设备长度，现取4.5m，=1.6m/s，=0.32m，=0.6，=kg/m3， 故，由此可以计算出=698.4+69.77（N）=768.17N; .特种附加阻力，即清扫器、卸料器及翻转回程分支输送带的阻力，见表2-32，=。按表2-32计算，（N）.式中 ：输送带和输送带清扫器（头部清扫器和空段清扫器）的接触面积，m2,查表2-66，得A=20.840.01 m2,p: 输送带和输送带清扫器间的压力，一般取，：输送带和输送带清扫器间的摩擦系数，=0.50.7，故=， 综上，可计算69.75）1+136.58+176.56+253.1+768.17+705.6(N)=2336.4N=2.34kN。（2）传动功率计算 （3-14）式中 .传动滚轴所需功率，kw; V.带速，1.6m/s; .圆周驱动力，kN。故驱动电机轴所需功率为，带式输送机所需正功率； ，反馈功率。式中=0.780.95取0.85；=0.951.0，取0.98；故=4.4kw，=3.67kw。 以上运输机实际所需功率均比（3.2.2.4）中所选的电机功率小，故满足要求。（3）输送带最小张力计算 输送带在整个长度上张力是变化的，其力受很多因数影响。为保证运输机的正常运转，输送带的张力必须满足一下条件：输送带张力在任何条件下，作用到滚筒的圆周力是通过摩擦传递到输送带上的，故应保证它们之间不打滑。作用到输送带张力足够，保证带的下垂量在1%左右的标准。为了保证输送带工作时不打滑，工作时在回程带上作用张力要满足式（3-15）： （3-15）式中 .滚筒上最大圆周驱动力； .传动滚筒与输送带之间的摩擦系数，查表2-33，取=0.35； .传动滚筒上的带包围角，一般取=160o-240o,暂取210o; .尤拉系数，查表2-34，暂取=3.00.故 。3.2.2.6 拉紧装置重锤质量计算 拉紧装置所需拉力拉紧力按式（3-16）计算： （3-16）式中 .拉紧装置所需拉力，N; .拉紧滚筒奔离点张力，N; .拉紧滚筒奔趋入点张力，N。 当不进行逐点张力计算时，可近似按（3-17）计算： （3-17） 式中 .重锤质量， kg; 、.几何尺寸，m，见下图；因为是水平输送带，故=0，重锤安装在输送带中间，取=12.6/2m=6.3m;故。注：以上未注明出处的各式均出自运输机械设计选用手册。 3.3 带式输送机的安装、维护和修理3.3.1 输送带的安装要求机架中心线对输送机纵向中心线的同轴度误差不应超过3mm。中心架对建筑物地面的垂直度误差不超过0.3%。组装中间架应符合以下要求：（1）中间架在铅垂面内的直线度误差不应超过长度的0.1%；（2）中间架接头处左右、高低的偏移均不能超过1mm；（3）中间架间距L的偏差不应超过1.5mm,相对标高差不应超过间距的0.2%；拉紧滚筒在输送带连接后的位置，根据拉紧装置的形式、输送带材质、带长和起制动要求确定，一般应符合下列要求：（1）对垂直拉紧装置，往前松动行程不应小于400mm,往后拉紧行程应为往前松动行程的1.5-5倍（对于尼龙、帆布带芯或输送机长度大于200m时，以及电机直接启动或有行程制动要求时，拉紧行程应取大值）。（2）清扫装置的刮板清扫面应于输送带接触，其接触长度不应小于带宽的85%。 滚筒在机架上固定后，左转动灵活，允许用垫片调整。当滚筒直径D800mm时，其公差为1.00mm.3.3.2 带式输送机的调试及常见问题处理 试车前的准备工作：在各滑动需润滑部位加注润滑脂、润滑油，检查各紧固件有否松动现象，检查各部件的安装是否符合安装规范。空载试车：接通电源及打开开关，检查：传动滚筒，转向滚筒，驱动装置运转是否正常；上下托辊组转动是否灵活；胶带是否有严重跑偏现象等 重载试车：在空载运转正常的前提下进行。根据额定输送量的60%进行半载实验，检查：传动滚筒，该向滚筒，驱动装置，上下托辊组是否有严重杂音等，轴承部分是否发热过高，输送带是否有有跑偏现象等，若有不正常现象，应停机，找出问题，加以调整并重新试车。半额试载后，再全额负载实验。输送机启动时带面上应无物料，禁止带载实验。常见问题处理：（1）首先查运输机支架安装是否牢固，是否有遗漏的焊口，并逐个检查限位棍、张紧辊、导向滚的转动是否灵活，主动辊、从动辊内是否注油。（2）以上确定无误后，采取点动的方式启动主动辊电动机，若电器跳闸，则不可强行启动，应检查主动辊电动机内是否进入雨水造成短路。（3）正常运转后，调整输送带时本步工作中的难点，若输送带跑偏，可调整尾部的可调螺母；若调整无效，则检查导向辊的安装是否正确，必要时将导向辊一端支架割开、移位、焊接。若输送带过紧或过松。则调整张紧轮，使之适中。3.3.3 带式输送机的安全维护 针对带式输送机在安全生产方面的故障原因，为达到“安全第一，预防为主”的要求，可采取一下几个方面防护：（1）输送带滚筒、托辊清扫的安全措施。当清扫器不灵时，就会引起物料粘接辊筒或托辊，使滚筒或托辊直径大小不不一，输送带松紧不均，因而造成输送带跑偏。采用安全措施：控制物料量；采用机械自动均匀下料器；安装自动纠偏的调心托辊；禁止在作业时进行人工清扫。（2）输送带撕断的安全防护。输送带撕断的原因很多，如输送带老化；物料有尖锐锋利的硬物质；设备超负荷运转等。输送带断裂给安全生产带来隐患。安全措施有：定期检查，及时更换受损输送带；在带式输送机前设置异物分离器；重锤拉紧装置下设置防护柱杆；安装输送带撕裂探伤器及类似装置；提高检修水平，确保输送带连接质量。（3）输送带启动安全。在输送带启动之前，先检查带式输送机连锁是否可靠，是否有人检修或违章跨越等。3.3.4 输送带跑偏及调整输送带跑偏最普遍的有以下四种情况： （1）进料斗位置不对或者落料点位置不合适。容易造成料流偏析，从而出现输送带向一边跑的现象。此时应应采取适当收一下料口的铁挡板，强制保证料流到中心位置。 （2）上下托辊故障。当一边上托辊缺损较多时，也会造成输送带向一边跑；当下托辊的中心位置出现偏差或者不转时也会造成输送带跑偏。解决办法是加强设备检查维护要及时，一旦发现有托辊损坏应及时更换。 （3）输送带本身质量也会造成跑偏。一是胶接输送带时由于工作马虎，胶接头的斜口位置下的不规范，胶接起来后，自然留下一边长一边短的现象。解决上述问题的办法是把好质量关，加强责任心教育等。 （4）头尾轮倾斜也会造成输送带跑偏，其措施是必须对头尾轮进行调整，重新找正。3.4 主要部件数据现将以上所有设计的参数及数据列表如下，以便查阅。表3-1 槽型上托辊 单位：mm带宽B 辊子AEH槽形托辊（35o）重量kg托辊间距DL轴承800893154G20410901150135052453661o2021.51000表3-2 平行下托辊 单位：mm带宽B辊子EAd重量kg托辊间距DL轴承800899504G20411421090144.5M1214.33000表3-3 运输胶带 单位：mm运输带型号带宽胶带层数（层）接头形式胶带承受张力kN带速m/s胶带输送长度m最小张力最大张力CC-568005硫化接头1.17248.9 1.612.6表3-4 驱动滚筒 单位：mmBDAL轴承 800500 130095035201624表3-5 导向滚筒 单位：mmBD许用合力轴承LA80050056352495014391300表3-6 驱动装置 单位：mm驱动装置组合号 电机型号功率（kw）减速器型号液力偶合器型号制动器型号88Y132-47.5DCY160-25YW160/表3-7 中间架 （查运输机械设计选用手册中表2-105） 单位：mmBA材料型号重量（kg）800109011503040130C10121.71000第四章 称量系统设计称量是现代科学技术和国民经济的重要技术基础之一。在工业化生产中，它是质量控制自动化的基本条件。计量系统有如下作用：控制物料的供给量、保证按给定的重量配比进行供料等。称量系统由称斗、传感器、执行器和控制器组成，这是个闭环系统。控制器是控制及信号处理的核心，它的输入来自应变式传感器的信号，经过经过调节电路，然后按照一定的算法计算出料斗中物料的重量，再把信号传到执行机构，当料斗里的物料达到设定值时，信号控制器会控制给料机构停止供料，并打开卸料口卸料。本次设计选用