带式输送机基本计算

.带式输送机基本计算带式输送机生产率计算生产率（输送量）是带式输送机的最基本的参数之一，是设计的主要依据。谢谢阅读定义：所谓生产率是指单位时间内输送物料的数量：容积生产率单位M3h；分：质量生产率单位kgh或th；生产率主要取决于与两个因素：a. 承载构建单位长度上的物料重量q物b. 承载构建的运动速度V生产率计算通式：3600（th）Q计1000q物V3.6q物V的计算：物物料的种类有关（堆积密度r）；与：物输送的方式有关（连续、定量、单件）；对带式输送机而言物料的输送为连续流，则：q1000rFl1000Fr（kgm）物l式中：r-物料堆积密度t ；m3-物料横截面积m2。.其中：物料最大的横截面积为：FFF1 2-上面弓形面截；1-下面近似梯形面截。2F(bl)cos2tg6133F(bl)cos(bl)sinl332322式中：b-运输带可用宽度，m，可按以下原则取值：感谢阅读2m时，b0.9B0.05m；精品文档放心下载B2m时，bB0.25m；3-等长三托辊（中间托辊）长度，m；对于一辊或二辊的托辊组，则l30；谢谢阅读-物料的动堆积角，可查表，度；-槽角，度。.值也可查表。生产率的计算：Q计3.6FVkr （th）感谢阅读式中：-带速，ms；-倾角系数，倾斜布置输送机引起物料截面积折减系数，按下式计算或者查表。谢谢阅读k1F1(1k)F 1式中：-上部物料F的减小系数。1 1kcos2cos21cos2其中：-输送机倾角、度。带宽的确定:已知生产率，可由能下式计算所需的物料横截面积F。感谢阅读QF 计根据F查表得所需带宽，对于输送大块散体物料的输送机，还需满足下式要求：谢谢阅读B2200式中：a-最大粒度，mm。功率的计算：可以由给定的生产率来计算（概算）；.或者由驱动滚筒的牵引力（圆周力）来计算。根据生产率来计算：a. 做垂直输送时（做有效功）：NQH1000QH（KW）轴1023600367输输KW102kgmS水平输送时：由于物料不提升，故所需功率主要是用来克服运行时的摩擦阻力（有害功）。谢谢阅读WV102输式中：-运行阻力WqL其中-阻力系数物水qQWQL物3.6V3.6V水故：NQL水（KW）轴367输c．倾斜输送时：此时轴功率为a和b两项之和则：QHQL水367367输输Q（HL)(KW)水输.电机功率计算：由轴功率可计算电机功率，NN轴K传式中：-满载启动系数，一般取K1.3~1.7（功率备用系数），根据驱动滚筒上的牵引力及带速来计算：谢谢阅读NPV（KW）轴输则：NPV（KW）电K102传输式中：V-带速，ms；P-牵引力，kg,等于线路上的阻力之和。由N选电机。电电机超载系数的校核（校验）：MmaxM额定式中：-电机允许的超载系数，可由电机产品目录中查得，一般为2.0~2.5；精品文档放心下载额定-电机额定力矩，由电机产品目录中查得，是由电机本身的结构决定的。精品文档放心下载-电机轴的最大启动力矩，是有外载决定的，其中包括：maxM M M Mmax 静 直惯 转惯.PD（qq）LqLDV1.15GD2n筒物带带筒电2i2it375t传传式中：L-输送机长度，m；-驱动装置的传动比；-驱动装置的效率；传-启动时间，一般取t2~5s（可控制启制动，40、60、120s）感谢阅读n电-电机转速，rmim；-驱动滚筒的直径；筒GD2-高速轴上所有旋转质量（转子、联轴接、制动轮等）的转动惯量；感谢阅读1.15-考虑其它轴上的旋转质量对驱动轴所产生的惯性力矩的折算系数；精品文档放心下载q -输送带单位长度的质量，kgm；带运行阻力的计算：目的：1）求输送带的最大张力S ；max2）选输送带；3）求牵引力、求功率选电机。由下面输送机线路布置图可知，运行阻力可以分三种类型来讨论：谢谢阅读.直线段的阻力：直线段：3'4、4'5、5'6、6'1、1'2、23'；精品文档放心下载曲线段：33'、44'、55'、11'、22'；感谢阅读局部阻力：装载及卸载阻力、清扫器阻力、托辊前倾阻力等。谢谢阅读上述三种阻力的总和等于驱动装置的牵引力，我们主要讨论直线段阻力和曲线段阻，关于局谢谢阅读部阻力手册[DTⅡ(A)型]中有阐述。直线段阻力：在输送机线路布置的倾斜区段截取一直线段abLa为分离体进行分析研究：精品文档放心下载当输送带在支承托板上滑动时向上运行时：SLqcosLqsin感谢阅读a b a aSSLqSLqsin精品文档放心下载a b a aLqqH.q(LH)向下运行时：S

S

q(L

H)a

b其中运行阻力系数f输送带对钢质（或铸铁）的支承滑板：f0.35~0.6；谢谢阅读输送带对铇过的本质（或纤维质）支承滑板：f0.4~0.7精品文档放心下载当然目前有一种无摩擦（即少摩擦）材料支承滑板，则摩擦系数f就更小了。感谢阅读b）当输送带在支承托辊上滚动时：向上输送时：SS（qq）Lcos(qq)LsinqL'ab物带a物带a托a(qqq)cosL(qq)sinL物带托a物带a(qqq)L(qq)H物带托物带向下输送时：S S(q q q )L(q q )H谢谢阅读a b 物 带 托 物 带式中：a-该直线段实际长度，m；.L、H分别为水平投影长度和垂直高度差，m；-倾角，度；q-单位长度上物料重量，kgm；物带-单位长度上输送带重量，kgm；q -单位长度上托辊旋转部分的重量，kgm；托-托辊的运动阻力系数由于形成托辊运动阻力的原因较复杂，因此一般用实验方法确定（可查表）。谢谢阅读当采用滑动轴承时，一般 (2~3)滑通过分析对直线段运动阻力和张力可写出下列通式：阻力：Wq(LH)张力:SS Wi i1结论：1）运行阻力W向上输送时加H，向下输送时减H；精品文档放心下载2）运行阻力W之大小与S（张力）无关，只与至于线载荷q及线路布置有关（L、H）；谢谢阅读i3）运动阻力系数与支承的结构形式有关；4）线路中任一点的张力S等于运动方向前一点张力S加上两点之间的运行阻力W。ii1曲线段阻力：牵引构建（输送带）绕在改向滚筒上的运行阻力：此时运行阻力由两部分组成：轴颈的摩擦阻力牵引构件（输送带）的僵性阻力轴颈的摩擦阻力：.因为WD筒Nd轴1212所以WNd轴11D筒式中：D-滚筒直径；筒d轴-滚筒轴直径；-轴颈摩擦系数1滑动支承时，0.1~0.151滚动支承时，0.02~0.031N（正压力）应等于S、S及改向滚筒重量的几出何和，但是一般情况下滚筒的重量（特别是焊接滚筒）与输送带的张力相比是很小的，因此为了简化计算可忽略滚筒的重量。又因为S 与S相差很小，入 出通常在3%~6%，很少达到10%。则：N(S

S)sin入 出 2

2S

入

sin2将N代入轴颈摩擦阻力W1中，得:W2Ssind轴1入21D筒.僵性阻力（亦即刚性阻力）：僵性阻力也就是抗变形的能力，其情况与钢丝绳的僵性例同，一般用试验方法确定，并用感谢阅读经验公式表示：W(S S）2S2 入 出 入其中ξ-僵性阻力系数，其值是根据牵引构件的型式和尺寸以及导向滑轮或滚筒的直径而定。谢谢阅读输送带的僵性阻力系数之推荐公式：对胶带：1.23D1.3筒对钢带： D筒式中：-输送带厚度筒-滚筒直径曲线段改向滚动上运行阻力则为：WWW2Sd轴sin2S曲12入1D2入筒.S(2d轴sin2)1D2筒 S曲 入其中：-曲线段运动阻力系数曲2d轴sin21D2筒一般在0.02~0.08之间，可查表。曲为绕出端张力增大部分，且与S成正比，曲 入故： S S W出 入 曲S S入 曲入(1 )S曲 入CS入其中：C-为张力增大系数C(1)S出1的系数曲 S入当包角为90°时，C1.02~1.03；当包角为180°时，C1.03~1.04；也可查表。精品文档放心下载输送带绕过驱动滚筒时的运动阻力此时绕入端与绕出端张力必须满足欧拉公式：eS出此时只考虑其僵性阻力，而不考虑轴颈的摩擦阻力，摩擦阻力在电机效率中计。精品文档放心下载僵性阻力为：W (S S)僵 入 出.而牵引力（圆周力）P为：PS S W W入 出 总 僵但由于值很小，则僵性阻力与W 比较小总得多，故有时不考虑W 。僵则： PS S W入 出 总输送带绕过导向托辊组时的运动阻力取一个托辊来分析研究，在该托辊上所作用的正压力为：'N2S'入sin2包角'很小，'就很小2故:sin2'2'因此:N2S''S''入 2 入对于n个托辊，则总的正压力：NnnnS '入n',NS 入则曲线段运动阻力:NS曲入曲WSS曲 出 入.S S W S S 出 入 曲 入 入 曲S

(1

)入

曲CS入式中：C1d0.01曲曲D综上所述：改向处之曲线段运动阻力及其张力通式：阻力：WS曲 曲入张力：S

CS曲

入式中：-张力增大系数，与包角、轴承型式、牵引构件型式等有关，可查表。感谢阅读结论：a)曲线段阻力与绕入点张力S大小有关，二者成比例（WS）；入曲曲入b)已知绕入点张力，即可求得绕出点的张力SCS；出入c)驱动滚筒处之S与S之间关系，不能用下式计算：SCS，而是符合欧拉公式。入出出入牵引构件（输送带）张力的计算张力计算的目的：通过张力计算：求得线路最大张力；由最大张力选取输送带并验算其强度；求牵引力及功率。逐点轮廓计算法：.输送带在输送机线路中，任一点的张力等于前一点的张力加上这两点间区段的运动阻力，感谢阅读如计算相邻两点的张力应用的计算通式：SSW（直线段）ii1iSCS（曲线段）1下面以图示的带式输送机系统为例来分析讨论：、L、L、L1 2 3 4已知条件：由给定线路可知 H、H、H、H1 2 3 4q、q0分别为承载及无载分支的线载荷；、分别为承载及无载分支的运动阻力系数；0C、C、C、C分别为相应曲线区段的张力增大系数，并且设驱动装置在头部，感谢阅读1 2 3 4张紧装置设在尾部（重锤式），线路中任一点（1点）的张力S为已知。谢谢阅读1试求：驱动装置（滚筒上）绕入点（4点）的张力S?谢谢阅读4求张力的步骤：.先确定线路中的各典型点，即直线区段与曲线区段的交接点，如：1、1'、2、2'、3、3'、4、4'点谢谢阅读等；再由已知点（假设1点）的张力（S）开始依次按轮廓的各点求出相应点的张力；感谢阅读1最后求得所需要点的张力。根据给出的线路图，由已知条件逐点进行张力计算：SCS111SSWWq(LH)21'220022SCSC(SW)C(CSW)CCSCW2'2221'2211212122SSWCCSCWW32'3121223Wq(LH)333SCSCCCSCCWCW3'33123123233SS'WCCCSCCWCWW4341231232334Wq(LH)444SSWSq(LH)4'1110011Wq(LH)10011S入S4' 出故牵引力（即圆周力）为：PS S S S入 出 4 4'注意：a)求4'点张力时，不能采用SCS关系式，因为在驱动滚筒处S和S是符合欧拉公ii1入出式的，即：.S S

e入 出4'点的张力S 可由1点的张力逆时针方向来进行计算：感谢阅读4'SW4' 1 1驱动滚筒位置改变时，各点的张力也随之变化，假定驱动装置设在1处，且S为已知，精品文档放心下载4'则此时计算顺序应从点按逆时针顺序直至求得S，再从点按顺时针求得S。精品文档放心下载4' 1' 4' 1小结：采用“逐点张力轮廓计算法”求输送带各点张力时，必须从线路中某一点（或已知点张力）开始；感谢阅读根据驱动装置位置确定顺时针或逆时针进行计算；驱动装置位置不同直接影响线路中个点张力大小，一般是从输送带的最小张力点开始计算。感谢阅读最小张力：确定最小张力的目的：防止输送带发生过大的垂度；保证驱动装置正常工作；保证工作构件的稳定性等。最小静张力分：最小工作张力最小静张力----指输送机安装后不运转时，输送带所承受的预张力，它在整个线路中的各点其感谢阅读张力是相等的。.最小静张力值是根据：操作经验；工作条件；线路布置（L、H）；输送量及物料堆积密度等而定。最小工作张力----指输送机保证正常工作时，输送带的最小张力值，它在整个线路中不同情况精品文档放心下载的各点其张力大小是不相等的。输送机工作时，输送带上任一点的张力值均不得小于最小静张力值。（S精品文档放心下载

min

S min）工

静最小工作张力的确定：可按下列三种情况确定：为了避免打滑，S与S两者之间应满足欧拉公式：谢谢阅读出.S S e入 出则 PS S S(e1)感谢阅读入 出 出两个支承托辊间牵引构件的垂度不超过许用垂度来确定：在输送带自重和物料重量的作用下，输送带在支承托辊间要产生下垂。当托辊间距相同时，输送带产生最大下垂度的地方应该在牵引构件张力最小处。因此，为了使精品文档放心下载输送带的最大垂度f 不超过允许的值( %)，就必须保证输送带的最小张力不小于某一精品文档放心下载max 0定值，一般是考虑承载分支。见图。为了简化计算，把AB曲线按直线来考虑（因AB支承间的曲线长度与AB线段的长度相差无感谢阅读几），其上作用均布的线载荷：qq q物 带在均布载荷作用下，输送带产生悬垂，取一下段OC来讨论：谢谢阅读原点为0定坐标系 横坐标x纵坐标y在所取OC线段的两端之张力分别为：SminSx根据力的平衡条件得：y0Ssinqgxcos----①xx0ScosSmin------②x.用②式除以①式得：singqxcoscosSmintgSgqxmincostgdydxdydxSgqxmincosdySgqxmincosdx积分得：ySgqxmincosdx感谢阅读Sgqmincosxdxgqx2C2Smincos由初始条件确定积分常数Cx0,y0时，则C0因此ygqx2cos---------显然为抛物线方程2Smin.当x0时，即在支点A处2gq()20则y2cos2Smin实际上此时y为支点A处的纵坐标y值，而在数值上等于原点0处的最大垂度值yf谢谢阅读maxgq()20fmax2cos2Smingq20cos8Smin--一般取的1%0.01max 0其最小张力值为：Smingq02cos8fmax当线路上（承载分支）的最小张力小于由上述公式所决定的张力Smin值时，则必须取承载分精品文档放心下载支上的张力最小的那一点之张力等于（或大于）Smin，再重新计算线路上各点之张力。通过精品文档放心下载对线路各点的张力计算，便可求出整个线路的最大张力S （一般为驱动滚筒绕入点之张力），精品文档放心下载max由最大张力可进行输送带强度校核：织物带： ZSmaxnB-稳定工况下输送带最大张力，N；ax-纵向拉断强度；N层；mm-稳定工况，静安全系数；棉n8~9；尼龙、聚酯n10~12感谢阅读钢绳芯带：G Smaxnx B.-纵向拉伸强度；x-一般取n7~9小结：①当已给出Smin时，则用来校验线路上的最小静张力和最小工作张力是否大于已知值(S ),精品文档放心下载min否则需提高静张力;②如果没有给出,可利用上述公式求得,再由此点张力开始求其它点张力；感谢阅读③对靠摩擦驱动的输送机，一般用保证不打滑的条件来验算，或者反之。谢谢阅读牵引构件张力图解当知道最小张力点的位置及大小时，并且知道各区段的运行阻力，就可采用逐点张力感谢阅读计算法求得输送带上任一点的张力。驱动装置位置：驱动装置位置不同时，各点之张力值是不同的（变化的），因此对带强、功率、张紧力等均产生影响。总之对整机的尺寸和成本影响很大。感谢阅读以一台水平输送机为例：当已知：w800kg

----有载分支1w150kg

----无载分支2SS'1 1

200kg

----最小张力1.05L----输送长度,单位m，其余如图。.①驱动装置在A处时2001SSW3502 1 2CS3683 2S+W11684 3 1线路中最大张力：SsS1168max4入牵引力：pSS116820096841张紧力：G≈S+S35036871823作用于结构架上载荷A处：SS136841B处：SS71823②驱动装置在B处时，.2001'SW10002' 1' 1CS10503' 2'SSW12004'3'2线路中最大张力：SSS1200max4'入‘牵引力：P'SS120020010004'1'张紧力：G'SS1000105020502'3'作用于结构架上载荷B处：SS120020014004'1'A处：SS1000105020502'3'比较两种方案：最大张力：SS4' 4牵引力：P'P张紧力：G'G(G'2.9G)结构架所受载荷 A处：20501360B处：1400718由上述比较，显然驱动装置位置在A处比在B处有利。感谢阅读驱动装置最合理位置考虑的原则：①最大张力S 最小的地方；ax总的运行阻力W最小的地方；总③张紧力最小的地方；④结构所受载荷最小的地方。.由上面分析可知：一般驱动装置设在运行阻力最大区段的后面，即卸载点附近最为有利，是拉拽而不是推动；感谢阅读对倾斜输送机，应放在上端。2.张力图解：对线路布置比较复杂的输送机，为了选择最合理的驱动装置的位置，就必须对线路各点张力进行多次计算，反复比较后确定其驱动装置的位置。谢谢阅读为了简化这种计算，同时能直观的“了解张力的变化情况”，使得其变化一目了然，所以可采用张力图解。谢谢阅读横坐标表示输送线路各段长度；用 纵坐标表示输送带张力大小（各点） 取一定比例尺,如1厘米代表 m感谢阅读kg.前面讨论的水平输送机为例,求各点张力:求张力时一般是要知道线路中某一点的张力，从而可求得线路中任一点的张力。感谢阅读而对带式输送机，即使不知道，也可以利用最小张力的概念来求得。精品文档放心下载如，S----是线路中绕出点张力，且是最小张力点，按张力逐点轮廓计算法，沿运谢谢阅读1动方向来计算：则：s=S+w=S+1502111SCS1.05(S150)其中C=1.05321sSW1.05(S150)800=1.05S957.5-------------(1)43211根据欧拉公式:SeS其中0.3,180e=3.01->查表p24表3-13欧拉系数41S3.01S----------------(2)41(1)和(2)公式联立求解得:S=488.51S638.523=670.43=1470.634.确定比例尺:1cm分别代表t、kg和u、m画出横坐标和纵坐标当驱动装置位于B处时，可用简化的方法，通过将横坐标平移（向上或向下）相应的距离，使其最小张力值不小于一定的值。通过3s3做III平行横坐标并交于2S2，且使线路上各点不精品文档放心下载小于505kg.505kg是由联立求解得出：31.05(S 800)150S3' 2'1.05S 990S3' 2'而SeS3.01S2'3'3'1.05S9903.01S3' 3'.S505kg3'由此可知：1SSSS4所包围的图形即为驱动装置设在A处时的张力图解。而ISSSS所包围的谢谢阅读1 2 3 4 3' 4 1' 2'图形即为驱动装置设在B处时的张力图解。根据上述图解可进行各项数据比较，便可确定合理的驱动装置位置。感谢阅读校核工作分支最小张力：Smingqlcosmax由图解可知：在A处：SS1470.63kgAmax4S488.5kgAmin1982.13kgA张紧力≈SS1308.93kg23结构载荷：A处SS488.51470.631959.13kg14B处SS1308.93kg23在B处：SS1528.73kgBmax2'SS505kgBmin3'张紧力≈SS965.631039.162004.79kg4'1'结构载荷：A处SS2004.79kg1'4'B处SS1528.735052033.73kg2'3'PSS1528.735051023.73kgB2'3'结论：驱动装置在A处有利。.多滚筒传动的各滚筒的驱动力分配以三个滚筒驱动为例，当输送机中间设置传动滚时，其关系也类似。精品文档放心下载图中①②③以及P、P、P分别表示三个滚筒及三个驱动滚筒驱动力。各驱动滚筒驱动谢谢阅读1 2 3力的配比要考虑：