关于带式输送机的设计计算.docx
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关于带式输送机的设计计算
关于带式输送机的设计
一,圆周驱动力:
Fu
Fu=CFH+Fs1+Fs2+Fst
式中:
C—与机长有关的系数,一般C≮1.02.
L(m)
40
63
80
100
150
200
300
400
500
C
2.4
2.0
1.92
1.78
1.58
1.45
1.31
1.25
1.20
L(m)
600
700
800
900
1000
1500
2000
2500
5000
C
1.17
1.14
1.12
1.10
1.09
1.06
1.05
1.04
1.03
FH=0.2943L〔q′+q″+(2q。
+q)Cosβ〕(下运时为0.11772L)
Fs1=Fε+Fgl
对于等长前倾上托辊:
Fε=0.08988CεL(q。
+q)Cosβ
对于等长前倾下托辊:
Fε=0.08851Lq。
Cosβ
Cε-槽形系数δ=30°Cε=0.40δ=35°Cε=0.43
δ=45°Cε=0.50
导料阻力Fgl=6.867Iv²ρl/v²b²(Iv=Q/3600*ρ)
Fs2=n*Fr+Fa(n为清扫器数量,一个空段≈1.5个头部清扫)
清扫阻力Fr=60000A卸料阻力Fa=1500B
Bmm
500
650
800
1000
1200
1400
b1
0.315
0.40
0.495
0.610
0.73
0.85
A
0.005
0.007
0.008
0.01
0.012
0.014
Fst=qgH=qgLSinβ
二,输送带张力
1,不打滑条件:
Fmin≥1.5Fu/eμα-1
2,垂度条件:
GB/T17119-1997(ISO5048:
1989)
承载段:
Smin≥147.15(q+q。
)
回程段:
Smin≥367.975q。
MT/T467-1996
承载段:
Smin≥91.97(q+q。
)Cosβ
回程段:
Smin≥183.94q。
Cosβ
3,传动滚筒(单传动)合力:
Fn=Fumax+2Fmin
三,功率
1,传动滚筒轴功率:
PA=FU*V/1000kw
2,电动机功率:
GB/T17119-1997ISO5048:
1989
⑴电动工况:
PM=1.23PA(单电机驱动)PM=1.368PA(多电机驱动)
⑵发电工况:
PM=PA(单电机驱动)PM=1.14PA(多电机驱动)
3,电动机功率:
MT/T467-1996
⑴电动工况:
PM=1.4145PA(单机驱动)PM=1.5732PA(多机驱动)
⑵发电工况:
PM=1.15PA(单机驱动)PM=1.311PA(多机驱动)
四,输送带选择m≥〔m〕
m=Sn/Smax〔m〕=m。
Ka*Cw/η。
m—胶带的安全系数Sn—胶带许用张力Smax—胶带机最大张力
m.-基本安全系数Ka=1.5启动系数η。
-胶带接头效率
带芯材料
基本安全系数m。
Cw
接头效率η。
工况条件
有利
正常
不利
机械
硫化
CC,EP,NN
3.2
3.5
3.8
1.5
CC.EP.NN
0.35
0.85
ST
2.8
3.0
3.2
1.8
整芯输送带
0.70
0.90
ST
0.75
五,逆止力矩及制动力矩
1,逆止力:
FL=Fst--0.1805〔L(q′+q″+2q。
)+qH/Sinβ〕
传动轴上的逆止力矩:
ML′=FL*D/2000
逆止器需要的逆止力矩ML=1.18ML′
2,制动力(下运):
FBmax≥1.5(Fsmax—FHmin)
式中:
Fsmax=qgH=qgLSinβ
FHmin=0.11772L〔q′+q″+(2q。
+q)Cosβ〕
高速轴上的制动力矩:
MZ=FBmax*r/i
关于1:
1功率配比时,传动滚筒的合张力计算
FU1=FU2=FU/2
F驱入′--F1=FU2
F驱入′=FU2*eμα2/eμα2-1
F1=F驱入′-FU2
第一传动滚筒的合张力为:
Fn1=F驱入+F驱入′
第二传动滚筒的合张力为:
Fn2=F驱入′+F1
分层带芯输送带
Kg/㎡p
上胶
下胶
传动滚筒直径
厚度
质量
厚度
质量
Dmin
CC56
1.36
3.0
4.5
6.0
3.4
5.1
6.8
1.5
3.0
1.7
5.1
120Z
NN
150
1.12
113Z
200
1.22
250
1.32
300
1.42
EP
150
1.58
146Z
200
1.70
250
1.98
300
2.10
整体带芯输送带
型号
PVG输送带质量kg/m
PVC输送带质量kg/m
规格
680
800
1000
1250
1400
680
800
1000
1250
1400
650
8.5
8.8
9.23
10.4
11.57
8.71
8.91
9.36
10.4
11.7
800
10.6
10.9
11.36
12.8
14.24
10.72
10.96
11.52
12.8
14.4
1000
13.3
13.6
14.2
16
17.8
13.4
13.7
14.4
16
18
1200
15.96
16.32
17.04
19.2
21.36
16.8
16.44
17.28
19.2
21.6
1400
18.62
19.04
19.88
22.4
24.92
18.76
19.18
20.1
22.4
25.2
带厚
10
10.2
10.7
12
13.4
10
10.2
10.7
12
13.4
钢绳芯输送带
ST规格
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
3500
胶带厚度mm
13
14
16
17
17
20
22
25
28
钢丝直径mm
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
6.0
7.5
8.1
8.6
质量kg/㎡
19
20.5
23.1
24.7
27
34
36.8
42
45
传动滚筒Dmin
500
500
630
800
1000
1000
1250
1400
1600
GB/19770系列钢丝绳芯输送带主要技术参数
辊子旋转部分质量kg
带宽mm
辊径mm
三辊式
二辊V形
单辊
辊长mm
B=500
Φ89
6.24
4.78
200600
B=650
Φ89
6.45
5.79
250750
B=800
Φ89
7.74
7.74
7.15
315465950
B=800
Φ108
10.59
9.54
8.78
315465950
B=1000
Φ108
12.21
11.78
10.43
3806001150
B=1000
Φ133
18.90
18.20
16.09
3806001150
B=1200
Φ108
14.31
13.44
12.5
4657001400
B=1200
Φ133
22.14
20.74
19.28
4657001400
B=1200
Φ159
28.92
27.2
25.82
4657001400
B=1400
Φ108
15.96
15.34
14.18
5308001600
B=1400
Φ133
24.63
23.28
21.83
5308001600
B=1400
Φ159
34.92
32.54
29.99
5308001600
不同带宽,不同带速时的运量(β=0°)Iv(m³/h)
B
0.8
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
500
69
87
108
139
174
217
650
127
159
198
254
318
397
800
198
248
310
397
496
620
781
1000
324
405
507
649
811
1014
1278
1622
1200
593
742
951
1188
1486
1872
2377
1400
825
1032
1321
1652
2065
2602
3304
不同倾角条件下输送能力的修正系数
β°
≦2
4
6
8
10
12
14
K
1.0
0.99
0.98
0.97
0.95
0.93
0.91
β°
16
18
20
22
24
25
K
0.89
0.85
0.81
0.76
0.74
0.72
典型计算示例
一,单滚筒驱动,垂置重锤拉紧
简图:
1,原始技术参数Q=350t/hB=800mmL=480mβ=0°V=2m/s2,,初选胶带CC56*6(4.5+1.5)q。
=11.968
托辊直径Φ89mmq′=6.45q″=2.38q′+q″=8.83
q=Q/3.6V=48.61
3,园周驱动力:
FU=CFH+Fs1+Fs2
C—与机长有关的系数,由插值法求得:
C=1.28
FH=0.2943L(q′+q″+2q。
+q)=8335.78NFs1=0.08988CεL(q。
+q)+6.867Iv²ρl/V²b²=819.44+331.3=1150.73
Fs2=2.5Fr=2.5*60000*0.008=1200N
Fu=1.28*8335.78+1150.73+1200=13020.53N
4,传动功率:
传动滚筒轴功率为:
PA=FUV/1000=26.041kw
电动机功率为:
PM=1.23(1.4145)PA=32.03(36.84)kw
选用电动机型号为:
Y225S-4P=37kw
5,输送带张力计算:
不打滑条件Fmin≥FUmax/eμα-1=1.5FU/eμα-1=9760N
垂度条件承载段Smin≥147.15(q。
+q)=8914N
回程段Smin≥367.875q。
=4403N
传动滚筒合力Fn=Fumax+2Fmin=39103N
各特性点张力:
令S1=Fmin=9760N
S2=S1+Fr=9760+480=10240
S3=1.02S2=10444.8
S4=1.03S3=10758.2
S5=1.04S4=11188.5
S6=1.03S5=11524.1
S7=S6+0.2943L(q″+q。
)+1.5Fr=14271>Smin(回程)
S8=1.04S7=14842>Smin(承载段)
S9=S8+0.2943L(q′+q。
+q)+Fs1=25461.4N
6,拉紧力根据各特性点张力的计算结果。
拉紧力F。
为
F。
=S4+S5=21947N
7,输送带核算
初选输送带CC56*6(4.5+1.5)
Z=(Fu+Fmin)*10/56*800=5.085层
已选输送带为6层,实际安全系数为:
m=56*800*6/22780=11.7998
二,双滚筒(中部)驱动,车式重锤拉紧
简图:
1,原始技术参数:
B=1000mmQ=560t/hL=890mβ=18°V=2m/s
2,初定设计参数:
上托辊为前倾型,槽角35°,托辊间距1200mm,下托辊为V形,托辊间距3000mm,托辊直径108mm。
导料槽长度为6000mm.预选输送带St2500
3,计算园周驱动力和传动功率
⑴主要阻力FH=fLg〔q′+q″+(2q。
+q)Cosβ〕
q′=10.175q″=3.93q。
=36.8q=Q/3.6V=77.78C=1.102
FH=0.2943*890〔14.105+(73.6+77.78)Cos18°〕=41404N
⑵主要特种阻力FS1=Fε+Fgl
FS1=0.08988CεL(q。
+q)Cos18°=3478N
Fgl=6.867IV²ρ/v²b²=124N
FS1=3478+124=3602N
⑶附加特种阻力FS2=n3*Fr+Fa
Fr=Apμ3=0.01*100000*0.6=600NFa=0(没有卸料器)
FS2=2.5*600=1500N(设一个头部清扫器和一个空段清扫器)
⑷倾斜提升阻力Fst=qgH=209850N
⑸园周驱动力Fu=CFH+FS1+FS2+Fst=260579N
⑹传动功率
传动滚筒轴功率PA=FU*V/1000=521.1584kw
电动机功率PM=1.368PA=713kw(820kwMT/T467-1996)
本机传动系统采用双滚筒四电机模式运作,则每台电动机的功率为:
713/4=178.25kw选电机功率为P=185kw
4,张力计算
⑴输送带不打滑条件:
F1min≥FUmax/eμα-1
根据条件,取μ=0.35α=α1+α2=200°+200°=400°
F1nin≥1.5*260579/10.5128=37180N
⑵输送带垂度条件:
F承min≥a。
(q。
+q)g/8*0.01=16861N
F回min≥au*q。
g/8*0.01=13538N
⑶各特性点张力
根据不打滑条件,传动滚筒奔离点最小张力为37180N
令S1=37180N,据此计算各点张力
S1=37180
S2=1.04S1=38667N
S3=S2+fLg(q″+q。
)+1.5Fr=50235N
S4=1.04S3=52245N
S5=S4+fLg〔q′+(q。
+q)Cosβ〕+FS1+Fst=296905N
S6=1.04S5=308781N
S7=1.02S6=321132N
5,确定传动滚筒合张力
根据工况条件,功率配比为1:
1
FU1=FU2=FU/2=260579/2=130289.5N
S8-S1=FU2=130289.5N
S8=FU2*eμα2/eμα2-1=184735N
S1=F8-FU2=54445N
第一传动滚筒合张力F1=S7+S8=321132+184735=505867N
第二传动滚筒合张力F2=S8+S1=184735+54445=239180N
6,确定各改向滚筒合张力
头部卸料滚筒合张力:
S5+S6=296905+308781=605686N
尾部拉紧滚筒合张力:
S3+S4=50235+52245=102480N
传单部增面滚筒合张力;S6+S7=308781+321132=629913N
7确定传动滚筒
初选传动滚筒直径为D=1250mm,则传动滚筒最大扭矩为:
Mmax=FU1(FU2)*D/2000=130289.5*1250/2000=81.431KN.m
8确定驱动装置
Y系列电动机GN逆止器
DCY型减速器ZL联轴器
YOXⅡ偶合器
9,拉紧力F0
F0=S3+S4=50235+52245=102480N≈10446㎏
10,输送带选择计算
初选输送带为ST2500.
输送带最大张力为:
Fmax=FU+S1=260579+54445=315024N
输送带安全系数为:
m=2500*1000/315024=7.9359
〔m〕=m。
KaCw/η=3.2*1.5*1.8/0.75=11.52~10.8
m<〔m〕初选输送带不满足要求,可选输送带ST3500
此时,输送带安全系数为m=3500*1000/315024=11.11>〔m〕.满足要求。
11,逆止力计算
FL=Fst-0.8fgL(q′+q″+2q。
+q)=209850-34676=175174N
作用于传动滚筒上的逆止力矩为:
ML=FL*D/2000KN.m
作用于高速轴上的制动力矩为:
ML′=ML/iηL(ηL=0.848)
/
三,下运带式输送机
简图(传动部一般布置在上方,头部受料)
1,原始参数:
B=800mmQ=320t/hL=460mβ=-14°V=1.6m/s
2,驱动力及所需传动功率:
园周驱动力FU=CfLg〔q′+q″+(2q。
+q)Cosβ〕+Fs1+Fs2-qgH
式中:
C=1.22f=0.012q′=5.16q″=2.38(Φ89a1=1.5)
初选胶带为EP200*5(4.5+1.5)q。
=12.24q=Q/3.6V=55.56
FS1,FS2可忽略不计
FU=66.065(7.54+77.66)-55.56*9.81*460*Sin14°=-55026N
传动功率:
PA=FUV/1000=-88.0416kw
PM=1.311PA=-115.42kw(MT/T467-1996)
由于电机功率为负值,表明电动机处于发电工况。
选配电动功率为2*55kw=110kw)
3,输送带张力
不打滑条件:
F2min≥Fumax/eμα-1
式中Fumax=k=KA*Fu启动系数KA=1.3α=α1+α2=400°μ=0.25
F2min≥15131N(单滚筒驱动时:
F2min≥39494N)
垂度条件:
S4min≥12471NS5min≥4503N
所以,按垂度条件应满足F4≌F5≥12471N
回程段阻力S6=S5+FH3+Fst2(其余阻力忽略不计)
FH3=fLg(q″+q。
Cosβ)=772N
Fst2=q。
gH=12.24*9.81*460*Sin14°=13362N
S6=12471+772+13362=26605N>F1min=15131N
(单滚筒驱动时,由于S2=26605 ) 比较上述结果,最小张力应由垂度条件决定,故取S6=26605N S7=1.04F6=27669N S1=1.04F7=28776N 功率配比为1: 1,FU1=FU2=FU/2=55026/2=27513N S8-S2=FU2=27513 S8=FU2*eμα2/eμα2-1=47260N S2=S8-FU2=19750N 第一传动滚筒的合张力,F1=S1+S8=28776+47260=76036N 第二传动滚筒的合张力,F2=S8+S2=47260+19750=67010N 输送带张力F=S2+|FU︱=19750+55026=74776N S5=S2-FH3-Fst=19750-772-13362=5616N 输送带强度校核〔m〕=m。 kaCw/η。 =3.8*1.3*1.5/0.75=9.88 m=Sn/F=5*200*800/74776=10.7>〔m〕满足要求。 3,制动力和制动器的选择 FBmax=1.5(Fsmax-FHmin) Fsmax=gqH=9.81*55.56*460Sin14°=60655N FHmin=fgL〔q′+q″+(2q。 +q)Cosβ〕=4614N FBmax=1.5(60655-4614)=84060N 制动器选择 MZ=FBmax*r/i 本机选用传动滚筒: DTⅡ03A5124D=630mm〔M〕=12KN.m〔F〕=80KN 总传动比i=31.5r=0.315m MZ=84060*0.315/31.5=840.6N.m 选用YWZ5-315/80液力推杆制动器,张动力矩为: M=630~1000N.m
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