输送设备设计计算分析

1、输送机系统部件设计计算与分析近年来部分顾客由于输送系统设备的选用不当，或是制造商设计不当，因设备故障造成了较大的经济损失；在此我公司专门针对带式输送系统设备， 收集了该行业多年 来常现故障数据及历史资料，进行了全方位的分析计算，同时也大胆地进行创新设计， 并拟订成文共顾客参考。1 .带式输送机的设计计算1.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料(1)物料的名称和输送能力：(2)物料的性质：粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；堆积密度；动堆积角、静堆积角，温度、湿 度、粒度和磨损性等。(3)工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘

2、多少等；(4)卸料方式和卸料装置形式；(5)给料点数目和位置；(6)输送机布置形式和尺寸，即输送机系统(单机或多机)综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等;(7)装置布置形式，是否需要设置制动器原始参数和工作条件(1)输送物料：煤(2)物料特性：1 )块度：0300mm2)散装密度：0.90t/ ；3)在输送带上堆积角：p =204)物料温度：50c(3)工作环境：井下(4)输送系统及相关尺寸：(1)运距：300m(2)倾斜角：(3=0(3)最大运量:350t/h初步确定输送机布置形式，如图3-1所示:图3-1传动系统图1.2.1带宽的确定:按给定的工作条

3、件，取原煤的堆积角为20 .原煤的堆积密度按900 kg/，；输送机的工作倾角(3=0 ；带式输送机的最大运输能力计算公式为 nb=3.6呻 钊钏电mbsp； (3.2-1 )式中：q输送量(佻v带速(见s; 物料堆积密度(虹加_);-在运行的输送带上物料的最大堆积面积，加k-输送机的倾斜系数带速选择原则：(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/

4、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.表3-1倾斜系数k选用

5、表他 角 (0 )24681 01214161820k1 .000 .990 .980 .970 .950 .930 .910 .890 .850 .81输送机的工作倾角=0 ；查dtii带式输送机选用手册(表 3-1)(此后凡未注明均为该书)得卜=1按给顶的工作条件，取原煤的堆积角为20。；原煤的堆积密度为900kg/承；考虑山上的工作条件取带速为1.6m/s;将个参数值代入上式，可得到为保证给顶的运输能力，带上必须具有的的截面积- - - 0 0675m2s 3.6卬l 39。社6厂w图3-2梢形托辐的带上物料堆积截面表3-2梢形托辐物料断面面积a槽 角入市竟b=500mm市竟b=650m

6、m市竟b=800mm市竟b=1000mm动 堆积角 p 20 动 堆积角 p 300动 堆积角p200动 堆积角p300动 堆积角p200动 堆积角p300动 堆积角p200动 堆积角p3003000. 02220. 02660. 04060. 04840. 06380.07630.10400.12403500. 02360. 02780. 04330. 05070. 06780. 07980.11100.129040..002470287045305230710082211601340r 40.r .10256029304690534

7、0736084012001360查表3-2,输送机的承载托辑梢角35 ,物料的堆积角为20时，带宽为800 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.0678求,此值大于计算所需要的堆积横断面积，据此选用宽度为800mm勺输送带能满足要求。经如上计算，确定选用带宽b=800mm,680型煤矿用阻燃输送带。680s型煤矿用阻燃输送带的技术规格：纵向拉伸强度750n/mm带厚8.5mm;输送带质量9.2kg/m.1.2.2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2-3廿22患+203（2.2-2）式中。一一最大粒度，mm表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度

8、 mmw b500650800100c12001400粒 度筛 分后100130180250300350未 筛分150200300400500600计算：r二）二2x3。+ 2二期敢，输送带宽满足输送要求2.圆周驱动力2.1计算公式1）所有长度（包括l 80mt ）传动滚筒上所需圆周驱动力 与为输送机所有阻力之和，可用式（3.3-1 ）计算：%=%+&+4+%+&i（3.3-1 ）式中4主要阻力，n;e附加阻力，n;阳一一特种主要阻力，n;金一一特种附加阻力，n;当一一倾斜阻力，no五种阻力中，/、号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）段如憎对

9、机长大于80m的带式输送机，附加阻力 用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：% 二阳+ /+%+4式中c与输送机长度有关白系数，在机长大于 80m时，可按式(2.3-3 )计算, 或从表查取c二四l(3.3-3 )式中,一一附加长度，一般在 70m到100雇1间；一系数，不小于1.02。查dth (a)型带式输送机设计手册表 3-5既本说明书表3-4表3-4系数cl8010 015 020 030 040 050 060 0c..9278584531252017l70809010152025

10、500000000000000c..14121009060504032.2主要阻力计算输送机的主要阻力力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辑旋转所产生阻力的总和。可用式(2.4-4 )计算：4=%g+0和+ (2%+%)。$可(3.4-4 )式中r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；初步选定托辑为dth 6204/c4,查表27,上托辐间距=1.2m,下托辐间距, = 3 mi上托*g梢角35 ,下托辐梢角0 。承载分支托辐组每米长度旋转部分重量，kg/m,用式（3.4-5 ）计算（3.4-

11、5 ）其中gi 承载分支每组托辐旋转部分重量，kg ；二承载分支托辐间距，m;托辐已经选好，知-一：二奴q _01 24.31q由计算： 一 = ： =20.25 kg/m回程分支托辐组每米长度旋转部分质量，kg/m,用式（3.3-6 ）计算:5广，7&nl 钊反皮囹bsp （3.3-6 ）其中一:一一回程分支每组托辑旋转部分质量回程分支托辐间距，mi计算:g 15,s二=3 =5.267 kg/mqg每米长度输送物料质量350=60,734 kg/m三一一每米长度输送带质量，kg/m e=9.2kg/m/二期%己+徇+ (2%+?g) c产11379n=0.045 x 300x 9.8 x

12、20.25+5.267+ (2x 9.2+60.734 ) 乂 cos35/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0.02 0.023工作条件和设备质量一般，带速较局，物料内摩 擦较大0.025 0.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较 差，托辗成槽角大于350.035 0.0452.3主要特种阻力计算主要特种阻力/包括托辐前倾的摩擦阻力 身和被输送物料与导料梢拦板间的摩擦 阻力与两部分，按式（3.3-7 ）计算：厘十二.（3.3-7 ）月按式（2.3-8 ）或式（3.3-9 ）计算:三个等

13、长根子的前倾上托辐时/鹤强+碰诙inf（3.3-8 ）二辐式前倾下托辐时其 二解心geos acos jsitie(3.3-9 )本输送机没有主要特种阻力%,即汉=02.4 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 弓和卸料器摩擦阻力乙等部分，按下式 计算:(3.3-10 )月=四(3.3-11 )(3.3-12 )式中工清扫器个数，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，凉 ,见表 清扫器和输送带间的压力，n/4，一般取为3xl0*10xl0* 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导料梢栏

14、板内宽、刮板与输送带接触面积w b /mm导料栏板内 宽4/m刮板与输送带接触回积a/mi头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.008p6500.4000.007r0.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表3-7得 a=0.008m1，取p =131。4 n/m ,取%=0.6 ,将数据带入式(3.3-11 )贝u =0 =0.008 x 10x1o4 x 0.6=480 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）4=0 由式

15、（3.3-10 ）贝u%=3.5 x480=1680 n2.5 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算：与（3.3-13）式中：因为是本输送机水平运输，所有 h=0%=0gge=0 由式（2.4-2 ） % =，%+&+% +&%=1.12 x11379+0+1680+0=14425n3.传动功率计算3.1 传动轴功率（以）计算传动滚筒轴功率（以）按式（3.4-1 ）计算：1000（3.4-1 ）3.2 电动机功率计算电动机功率为 ,按式（3.4-2 ）计算:p =_sl_m 加炉 （3.4-2）式中7传动效率，一般在0.850.95之间选取；联轴器效率；每个机械式联轴器效率：几=0.98液力耦合器:

16、见=0.96;以一一减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为0.98计算；二级减速机：办=0.98 x 0.98=0.96 ;三级减速机：%=0.98 x 0.98 x 0.98=0.94一电压降系数，一般取0.900.95。一 一一多电机功率不平衡系数，一般取 加二。,90口0.95,单驱动时，如二1。根据计算出的为值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。_ .425x1.6由式（3.5-1 ）/=1000=23080w由式（2.5-2 ）23080也=1二-上 ”:二七 8x001=10280 n七七经2 338回也加8x0.01n3.6 各特性点张力计算为了确定输送带作用于各改向

17、滚筒的合张力，拉紧装置拉紧力和凸凹弧起始点张力 等特性点张力，需逐点张力计算法，进行各特性点张力计算。图3-4张力分布点图（1）运行阻力的计算有分离点起，依次将特殊点设为1、2、3、，一直到相遇点10点，如图2-4所示计算运行阻力时，首先要确定输送带的种类和型号。在前面我们已经选好了输送带，680s型煤矿用阻燃输送带，纵向拉伸强度 750n/mm带厚8.5mm;输送带质量9.2kg/m.1）承载段运行阻力由式(3.5-3 ):与=+4+%)眄 cosg+g +%)仙例 g(3.5-3 )(6067+9,2+20.25)x300x0,04xcos0 =1059 =10598n2）回空段运行阻力由

18、式（3.5-4 ）例+3 他。$ -（%+3sin 网 g 立叵+理包史逆里.n 不工（加幅，。.诙s.回=20n(3.5-4 )%=(92 +527)x2x0.035xcoso x9.8二仙川i vr i、44=(9 2+5.27)x1x0j035xcos0*x9,8=5n3）最小张力点有以上计算可知，4点为最小张力点（2）输送带上各点张力的计算1）由悬垂度条件确定5点的张力承载段最小张力应满足1.2x(9,2+60.734)x9.546 8x001=10280n2)由逐点计算法计算各点的张力因为x =10280n,根据表14-3选仃=1.05,故有 =9790n:一二 8326n =7929n谆-跖 7924ni工=7546n二 7526n“l 20878n u： - =21921ne=.l21931n(3)用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系滚筒为包胶滚筒，围包胶为470 o由表14-5选摩擦系数 =0.35。并取摩擦力备用系数n=1.2。由式(3.5-5 )可算得允许&的最大值为:- -13时 + -) n(3.5-5 )0257526x(1 + +70而1.21 =33340n.1故摩擦条件满足3.7 传动滚筒、改向滚筒合张力计算3.7.1 改向滚筒合张力计算根据计算出的各特性点张力，计算各滚筒合张力头部180：改向滚