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1、目 录1 绪 论11.1 国内外带式输送机的发展状况11.2 带式输送机的应用21.3 带式输送机的分类31.4可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点31.4.1可伸缩带式输送机的型号含义31.4.2可伸缩带式输送机的主要特点31.5可伸缩胶带输送机的工作原理41.6 可伸缩带式输送机的结构概述51.6.1机头传动装置51.6.2贮带装置61.6.3张紧装置61.6.4机身部71.6.5机尾72 可伸缩带式输送机的设计计算82.1 已知原始数据及工作条件82.2 计算步骤9 2.2.1 带宽的确定92.2.2输送带宽度的核算112.3 圆周驱动力122.3.1 计算公式122.3.2 主要阻力计
2、算132.3.3 主要特种阻力计算152.3.4 附加特种阻力计算152.3.5 倾斜阻力计算162.4传动功率计算162.4.1 传动轴功率计算162.4.2 电动机功率计算172.5 输送带张力计算172.5.1 输送带不打滑条件校核182.5.2 输送带下垂度校核192.5.3 各特性点张力计算192.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算222.6.1 改向滚筒合张力计算222.6.2 传动滚筒合张力计算222.7 传动滚筒最大扭矩计算222.8 拉紧力和拉紧行程计算222.9绳芯输送带强度校核计算233 驱动装置的选用与设计253.1 电机的选用253.2.1 传动装置的总传动比263.2
3、.2 液力偶合器263.2.3 联轴器264 带式输送机部件的选用304.1 输送带304.1.1 输送带的分类304.1.2 输送带的连接314.2 传动滚筒324.2.1 传动滚筒的作用及类型324.2.2 传动滚筒的选型及设计334.2.3 传动滚筒结构334.2.4 传动滚筒的直径验算344.3 托辊354.3.1 托辊的作用与类型354.3.2 托辊的选型384.3.3 托辊的校核414.4 制动装置434.4.1 制动装置的作用434.4.2 制动装置的种类434.4.3 制动装置的选型454.5 改向装置454.6拉紧装置454.6.1 拉紧装置的作用464.6.2 张紧装置在使
4、用中应满足的要求464.6.3 拉紧装置在过渡工况下的工作特点464.6.4 拉紧装置布置时应遵循的原则464.6.5 拉紧装置的种类及特点475其他部件的选用495.1 机架与中间架495.2 给料装置505.2.1 对给料装置的基本要求505.2.2 装料段拦板的布置及尺寸515.2.3 装料点的缓冲515.3 卸料装置525.4 清扫装置535.4.1 篦子式刮板清扫装置535.4.2 输送机式刮板清扫装置545.4.3 刷式清扫装置545.4.4 振动式清扫装置555.4.5 水力和风力清扫装置565.4.6 联合清扫装置565.4.7 输送带翻转装置575.4.8 清扫装置的种类及应
5、用情况分析585.5 头部漏斗615.6 电气及安全保护装置616可伸缩胶带输送机的安装、运转与维护636.1安装前的准备工作636.2钢丝绳吊挂式可伸缩胶带输送机的安装636.3落地架式可伸缩胶带输送机的安装646.4可伸缩胶带输送机的空载运转646.5可伸缩胶带输送机的加载运转65结 论67参考文献70翻译部分72英文原文72中文译文79致 谢871 绪论胶带输送机是煤矿井下和地面生产系统中广泛使用的运输设备。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
6、比,它运输能力大、工作阻力小、耗电量低、运输过程中抛撤煤炭少、破碎性也小,因而降低了煤尘和损耗。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,随着机械化和综合机械化采煤工作面产量的不断提高,胶带输送机将逐渐成为煤矿生产中的一种主要运输设备。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
7、都得到了全面的训练。1.1 国内外带式输送机的发展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的
8、最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围:(1)适用于环境温度一般为C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施;(2)可做水平运输,倾斜向上(16)和向下()运输,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km;(3)可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊;(4)输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。国外带式输送机技术的发展很快,其主要表现在2个方面:一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化,如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发
9、展,尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向,其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术,提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前,在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1所示的主要技术指标。表1 国外带式输送机的主要技术指标主参数国外300-500万t/a高产高效矿井顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距/m2000-30003000带速/(m/s)3.5-44-5,最高达8输送量/(t/h)2500-30003000-4000驱动总功率/kw1200-20001500-3000,最大达10100其关键技术与装备有以下几个特点:(1)设备大型化。其
10、主要技术参数与装备均向着大型化发展,以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。(2)应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术,采用大功率软起动与自动张紧技术,对输送机进行动态监测与监控,大大地降低了输送带的动张力,设备运行性能好,运输效率高。(3)采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术,使输送机单机运行长度在理论上已不受限制,并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。(4)新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的
11、FSW1200/(23)400(600)工作面顺槽带式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置,运输能力达3000 t/h以上,它的机尾与新型转载机(如美国久益公司生产的S500E)配套,可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。1.2 带式输送机的应用可伸缩带式输送机主要供中、小型煤矿的机械采煤工作面及一般采煤面作作顺槽运输。也可用来作为掘进机的后配套。当与掘进机配套作掘进运输时,不但能加快掘进速度面且可减低劳动强度,显示它特有的经济合理性。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
12、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:1.4可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点1.4.1可伸缩带式输送机的型号含义1.4.2可伸缩带式输送机的主要特点胶带输送机具有长度大、运行速度高、运输能力大,且工作阻力小、耗电量低。同样的运输条件和距离,胶带输送机使用的台数少,中间转载次数也少,故能节省设备和人力。其主要特点如下:(1)本机符合井下矿用带式输送机系列MT8201999和MT9012000标准,并尽可能地采用了通用固定带式输送机系列的有关标准,本机所用的舍去滚筒,改向滚筒,下托辊,清扫器等与标
13、准带式输送机尺寸规格相同,以达通用互换,而减速器等传动部件不同规格的刮板输送机基本通用,因而“三化程度高”。(2)机头传动装置采用墙板式机架结构,传动部件侧帮固定,具有结构紧凑,安装断面小,刚性强,拆装方便等优点。(3)机身为无螺栓连接的钢架落地式,具有结构简单,拆装方便,劳动强度低,伸缩迅速等特点。(4)张紧输送带及收放输送带采用电动绞车和液压自动张紧装置,操作简便、省力、张紧可靠。(5)托辊为仿西德结构,采用铸铁轴承座,迷宫式尼龙密封件,密封可靠,转动灵活,使用寿命长。(6)传动滚筒外层包胶,可提高输送带与滚筒的摩擦系数,对防止打滑,减小初张力,具有较好的效果。1.5可伸缩胶带输送机的工作
14、原理在综合机械化采煤工作中,由于工作面向前推进的速度较快,而拆移顺槽中运输设备的次数和花费的时间在总生产时间中所占的比重较大,影响了采煤生产能力的进一步提高,所以要求顺槽运输设备能够比较灵活地伸长或缩短。可伸缩胶带输送机是供顺槽运输的专用设备。由工作面输送机运来的煤,经顺槽桥式转载机卸装到可伸缩胶带输送机上,由它把煤从顺槽运到上、下山或装车站的煤仓中。可伸缩胶带输送机机身长度可根据工作需要不断仲长或逐渐缩短,其最大伸长量不应超过电动机的额定功率所允许的长度;最小缩短量,可以缩至机身不能再缩为止。可伸缩胶带输送机和普通胶带输送机相比,增加了一个储带仓、一套储带装置和机尾牵引机构。可伸缩放带输送机
15、是根据挠性体摩擦传动的原理,靠胶带与传动滚筒之间的摩擦力来驱动胶带运行,完成运输作业的,其工作原理如图11所示。胶带6绕过传动装置2的滚筒,经储带装置3的滚筒至机尾8的滚筒,形成无级环形带。胶带均支承在托辊上。储带装置拉紧车把工作胶带张紧,使胶带在工作中与传动滚筒产生摩擦力。输送机的伸缩是利用胶带在储带仓内的多次折返和收放来实现的。当拉紧装置4拉着储带仓内的活动滚筒向机尾方向移动时,胶带进入储带仓内,此时机尾在绞车的牵引下回缩,使整个输送机缩短,反之,则使整个输送机伸长。图1-1 可伸缩带式输送机的工作原理1-卸载端;2-传动装置;3-储带装置;4-拉紧装置;5-收放胶带装置;6-胶带;7-机
16、尾牵引机构;8-机尾;1.6 可伸缩带式输送机的结构概述 可伸缩带式输送机主要由机头传动装置,贮带装置,张紧装置,收放输送带装置机身及机尾等,机身及机尾是输送机的非固装部分,其余为固装部分,而机身又是输送机的可伸缩部分。1.6.1机头传动装置机头传动装置主要由电功机、液力偶合器、减速器、主、副传动滚筒、联动齿轮和传动架等组成。主、副传动滚筒由两台异步防爆型电动机通过液力偶合器和减速器带动。在液力偶合器保护罩的两端装有连接法兰,电动机输出轴端的外壳上及减速器输入轴端的外壳上也有相应的连接法兰,靠这冲连接法兰,用螺栓将三者紧紧连成一体,组成胶带输送机的传动装置。其特点是结构紧凑,便于安装和运输,特
17、别是便于相互对准找正,以提高安装质量,使输送机运转平稳。整个传动装置通过减速器外壳用螺栓固定在机头架的侧板上。减速器采用三级齿轮传动。第一级为螺旋伞齿轮,第二级为斜齿圆柱齿轮,第三级为直齿圆柱齿轮。传动滚筒为焊接结构,主轴采用双键和螺栓与卷筒连接,滚筒一侧的连接轮壳在装配后与卷筒辐板焊接,故滚筒受力情况好。又保证装拆方便,为了增加胶带在传动滚筒上的围包角,可伸缩胶带输送机采用双滚筒传动。采用双滚筒传动时,可以单电机驱动,也可以双电机驱动。当用一台电动机驱动时,需在机头架另一例的主、副滚筒上安装一对大小相同、齿数相等的联动齿轮。当电动机起动后,通过液力偶合器、减速器和联动齿轮同时传动主、副滚筒,
18、驱动胶带运行。若用两台电动机分别驱动主副滚筒,一般不加联动齿轮。但是在本设计传动装置中,既采用双电机驱动,又装有联动齿轮。这是因为考虑到机身缩短到一定程度时,所需功率由一台电动机负担即可,这时可拆掉一套传动装置,变成单电机驱动型式。单电机驱动的优点是设备制造简单,电控设备少,便于维护运转,缺点是随着运输距离的缩短,将形成大马拉小车,电动机运行功率因数降低。传动滚筒是胶带输送机传递牵引力、驱动胶带运行的主要部件。滚筒表面型式有光面、包胶和铸胶之分。在功率不大、不潮湿的情况下,可采用光面滚筒;在环境潮湿、大功率、易打滑的条件下,宜采用胶面滚筒,以提高输送机的牵引力;铸胶滚筒胶厚耐磨,有条件时应尽量
19、采用。滚筒的外形可以做成圆筒形的,也可以做成中间大、两头小的双锥形,其锥度一般为1:100。后者用以防止胶带跑偏。卸载端是由在机头最前部的伸出架和安装在伸出架上的卸载滚筒组成,卸载滚筒安装的轴线位置可以调节,以防输送带在机头部跑偏。卸载端的后部还装有一个改向滚筒,以改变输送带运行方向。头部清扫器分重锤清扫器和犁式清扫器二道,以清扫输送带正反面的粘煤。1.6.2贮带装置由贮带转向架、贮带仓架、支承小车和张紧车等组成。(1)贮带转向架、贮带仓架为焊接结构,彼此用螺拴连接,组成了贮带装置框架。在贮带转向架内装有二个320、一个108的改向滚筒与张紧车上两个320、一个108的改向滚筒一起供输送带在贮
20、带装置中往返导向。框架的上方及下部分别安装有槽形托辊和下托辊,以支承上、下输送带。在贮带仓架内设有轨道,供支承小车和张紧车行走(2)支承小车由托辊、支架和车轮等组成,其作用是支承贮藏部分的输送带,使其悬垂度不致过大。二个支承小车应基本上等距离的分布在张紧车和贮带转向架之间,因此当张紧车移动后,需要通过人力调整支承小车位置。(3)张紧车由车架、车轮、滑转组和改向滚筒等组成。张紧绞车通过钢丝绳、滑轮组牵引张紧车在轨道上行走,从而达到贮进和放出输送带的作用,并使输送带得到适当的张紧度,滑轮组由滑轮架和四个滑轮组成,它通过一销轴铰接在车架上,使作用在四个滑轮上的牵引力,通过销轴作用于张紧车中心,对防止
21、改向滚筒的输送带跑偏有较好的效果,为防止张紧车掉轨,在车上还装有四个止爬钩。改向滚筒的轴线位置均可调节。以防输送带跑偏,同时,每个改向滚筒都配有刮煤板,可将滚筒表面的碎煤、粉煤刮下。1.6.3张紧装置由框架、滑轮组、液压系统和固定滑轮架等组成。自动张紧装置是一种在输送机工作过程中能按一定的要求自动调节拉紧力的张紧装置,在现代化距离带式输送机中使用较多,它能使输送带具有合理的张力,自动补偿输送带的弹性变形和塑性变形,是一种理想的张紧装置。常见的自动张紧装置有自动绞车张紧装置和全自动液压张紧装置,输送带的初张力能力张紧绞车人为调节,应保证足够的初张力来防止输送带在传动滚筒表面打滑,但初张力过大,致
22、使输送带最小张力无谓的增大,也是不宜的。1.6.4机身部由“H”型支架、钢管上下托辊组成,是输送机的可伸缩部分。钢管作为可拆卸部分搭在H型支架的管座中。用弹簧销固定,下托辊搭苍型支架上,上托辊为槽形托辊,通过抓爪支承在钢管上。1.6.5机尾 由支座、导轨、滚筒座、缓冲托辊、清扫器等组成。几种不同形式的导轨与支座、滚筒固定痤,组成了五节机尾骨架,彼此又用圆柱销连接成为一整体,可供转载机在上面行走。机尾滚筒安装在滚筒座上,其轴线位置可调,并配有刮煤板。机尾的前后端都可装移动机尾用的滑轮,供移动机尾用,移动机尾用回柱绞车牵引。2 可伸缩带式输送机的设计计算2.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设
23、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:1)粒度大小,最大粒度和粗度组成情况;1) 堆积密度;2) 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:=1.3t/3)在输送带上堆积角:=
24、204)物料温度:50(3)工作环境:井下(4)输送系统及相关尺寸: 1)运距: L=600m 2)倾斜角: =03)最大运量: Q=400t/h初步确定输送机布置形式,如图2-1所示:图2-1 传动系统图2.2 计算步骤2.2.1 带宽的确定按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20.原煤的堆积密度按1300 kg/;输送机的工作倾角=0;带式输送机的最大运输能力计算公式为=3.6A (2-1)式中:输送量(; 带速(; 物料堆积密度(); 在运行的输送带上物料的最大堆积面积, 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
25、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
26、.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2-1倾斜系数k选用表倾角()2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81输送机的工作倾角=0。查DT带式输送机选用手册或本设计(表2-1)(此后凡未注明均为该书)得k=1。按给定的工作条件,取原煤的堆积角为0。原煤的堆积密度为1300kg/。考虑山上的工作条件取带速为2.0m/s。将个参数值代入上式, 可得到为保证给定的运输能力,带上必须具有的的截面
27、积AA图2-2 槽形托辊的带上物料堆积截面表2-2槽形托辊物料断面面积A带宽/mm堆积角/(o)槽角/(o)20253035404550001020300.00980.01420.01870.02340.01200.01620.02060.02520.01300.01800.02220.02660.01570.01960.02360.02780.01730.02100.02470.02870.01860.02200.02560.029365001020300.01840.02620.03420.04270.02240.02990.03770.04590.02600.03320.04060.04
28、840.02940.03620.04330.05070.03220.03860.04530.05230.03470.04070.04690.053480001020300.02790.04050.05360.06710.03440.04660.05910.07220.04020.05180.06380.07630.04540.05640.06720.07930.05000.06030.07100.08220.05400.06360.07360.0840100001020300.04780.06740.08760.10900.05820.07710.09660.11700.06770.08570
29、.10400.12400.07630.09330.11100.12900.08380.09980.11600.13400.08980.10500.12000.1360查表2-2或矿井运输提升表3-17, 输送机的承载托辊槽角35,物料的堆积角为0时,带宽为800 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.0427,此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为800mm的输送带能满足要求。经如上计算,确定选用带宽B=800mm,初选输送带NN100,输送带层数为6层,查表1-6得,输送带各参数如下:NN100型煤矿用输送带的技术规格:扯断强度100N/(mm层)每层带厚1mm,输送带第层质量
30、等于1.02kg/m上胶厚3mm下胶厚=1.5mm每毫米胶料质量为1.19kg/m胶带每米质量=布层数每层质量(kg/m)+(上胶厚(mm)+下胶厚(mm)第层胶带质量(kg/m))带宽(mm)=61.02+(3.0+1.5) 1.19 0.8=9.18 kg/m输送带质量:=带长(m) =9.18600 =5508kg输送带厚度可按下式计算或查运输机械设计选用手册表1-6输送带度(mm)=布层数每层厚度(mm)+上胶厚(mm)+下胶厚(mm) =61+3+1.5 =10.5mm2.2.2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3-3 (2-2)式中最大粒度
31、,mm。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽B500650800100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分150200300400500600计算:故,输送带宽满足输送要求。2.3 圆周驱动力2.3.1 计算公式 1)所有长度(包括L80m) 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和,可用式(2-3)计算: (2-4)式中主要阻力,N;附加阻力,N;特种主要阻力,N;特种附加阻力,N;倾斜阻力,N。五种阻力中,、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)对机长大于80m的带式输送机,附加阻力明显的小于主
32、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:+=C (2-5)式中C与输送机长度有关的系数,在机长大于80m时,可按式(2-6)计算,或从表查取 (2-6)式中附加长度,一般在70m到100m之间;C系数,不小于1.02。C查DT(A)型带式输送机设计手册表3-5 既本说明书表2-4,取C为1.12表2-4附加阻力系数CL(m)80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L(m)70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.
33、061.051.041.032.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式(2-7)计算: (2-7)式中模拟摩擦系数,根据工作条件及制造安装水平决定,一般可按表查取。查表2-30;输送机长度(头尾滚筒中心距),m;重力加速度;初步选定托辊为槽形托辊DT03c121,查表2-42,上托辊间距1.2m,下托辊间距 m,上托辊槽角35,下托辊槽角。直径D89mm,长度L315mm,轴承为4G204。承载分支托辊组每米长度旋转部分重量,kg/m,用式(2-8)计算 (2-8)其中承载分支每组托辊旋转部分重量,kg;承载分支托辊间距,m;
34、托辊已经选好,知 计算:=20.25 kg/m回程分支托辊组每米长度旋转部分质量,kg/m,用式(2-9)计算: (2-9)其中回程分支每组托辊旋转部分质量回程分支托辊间距,m;查运输机械设计选用手册表2-50选择平行托辊,直径D89mm,托辊长L=950mm,kg计算:=5.267 kg/m每米长度输送物料质量55.6kg/m每米长度输送带质量,kg/m,=9.18kg/m=0.0456009.1820.25+5.267+(29.18+55.6)cos35=22783N 运行阻力系数f值应根据表2-5选取。取=0.045。表2-5 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
35、擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般,带速较高,物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大,设备质量较差,托辊成槽角大于350.0350.0452.3.3 主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力两部分,按式(2-10)计算:+ (2-10)按式(2-11)或式(2-12)计算:(1) 三个等长辊子的前倾上托辊时 (2-11)(2) 二辊式前倾下托辊时 (2-12)本输送机没有主要特种阻力,即=02.3.4 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和卸料器摩擦阻力等部分,按下式计算: (2-13) (2-
36、14) (2-15)式中清扫器个数,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,见表清扫器和输送带间的压力,N/,一般取为3 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2-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽/m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.018000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表2-6得 A=0.008m,
37、取=10N/m,取=0.6,将数据带入式(2-14)则 =AP =0.008100.6=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)=0由式(2-13) 则 =3.5480=1680 N2.3.5 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算: (2-14)式中:因为是本输送机水平运输,所有H=0=0由式(2.4-2)得传动滚筒上所需圆周驱动力为=1.1222783+0+1680+0=27197N传动功率计算传动轴功率计算传动滚筒轴功率()按式(2-15)计算: (2-15)54.39kw2.4.2 电动机功率计算电动机功率,按式(2-16)计算: (2-16)
38、式中传动效率,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:=0.98液力耦合器器:=0.96;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:=0.980.98=0.96三级减速机:=0.980.980.98=0.94电压降系数,一般取0.900.95。多电机功率不平衡系数,一般取,单驱动时,。根据计算出的值,查电动机型谱,按就大不就小原则选定电动机功率。由式(2-15)=54390W由式(2-16)得电动机功率:=2=65300W65.3KW选电动机型号为YB255S-4,额定功率P=37 KW,数量2台。2.5 输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变
39、化的,影响因素很多,为保证输送机上午正常运行,输送带张力必须满足以下两个条件:(1)在任何负载情况下,作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上,而输送带与滚筒间应保证不打滑;(2)作用在输送带上的张力应足够大,使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。2.5.1 输送带不打滑条件校核 圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上(见图2-3)图2-3作用于输送带的张力如图4所示,输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式(28)的要求。传动滚筒传递的最大圆周力。动载荷系数1.21.7;对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;否则,就应取较大值。取1.5传动滚筒与输送带间的摩擦系数,
40、见表2-7表2-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件摩擦系数光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20取1.5,由式 =1.527197=40795.5N对常用C=0.083该设计取=0.035;=420。=0.08340795.5=3386N2.5.2 输送带下垂度校核为了限制输送带在两组托辊间的下垂度,作用在输送带上任意一点的最小张力,需按式(2-17)和(2-18)进行验算。承载分支: (2-17)回程分支: (2-18)式中允许最大垂度,一般0.01;承载上托辊间距(最小张力处);回程下托辊间距(最小张力处)。取
41、=0.01 由式(2-17)和式(2-18)得:=9523N3352N2.5.3 各特性点张力计算为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力,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2-4 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14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,NN-100型煤矿用输送带,拉断强度100N/(mm层);6层带厚10.5mm;输送带质量9.18Kg/m.1)承载段运行阻力由式(2-19): (2-19)=(55.6+9.18+20.25)6000.04cos0o9.8=19999N2)回空段运行阻力由式(2-30) (2-30)F=(9.18+5.267) 5760.035cos0o 9.8=2854NF=(9.18+5.267) 9.20.035cos0o 9.8=46NF=(9.18+5.267) 8.30.035cos0o 9.8=41NF=(9.18+5.267) 7.50.035c