带式输送机基本计算

1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。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hM3；分：质量生产率单位hkg或ht；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物qb.承载构建的运动速度V生产率计算通式：VVQ物物计q6.3q10003600（ht）物q的计算：物料的种类有关（堆积密度r）；物q与：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：物qrFlrFl10001000（mkg）式中：r-物料堆积密度3mt；F-物料横截面积2m。2其中：物料最大的横截面积为：21FFF1F-上面弓形面截；2F-下面近似梯形面截。6cos)(2331tglblFsin2)(cos2)(3332lblblF式中：b-运输带可用宽度，m，可按以下原则取值：mB2时，mBb05.09.0；mB2时，mBb25.0；3l-等长三托辊（中间托辊）长度，m；对于一辊或二辊的托辊组，则03l；-物料的动堆积角，可查表，度；-槽角，度。F值也可查表。生产率的计算：rkVFQ6.3计（ht）式中：V-带速，sm；3k-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。)1(111kFFk式中：1k-上部物料1F的减小系数。2221cos1coscosk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。krQFV6.3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：2002B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）：输输轴367Q36001000102HHQN（KW）1SmkgKW102b.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）。输轴102WVN4式中：W-运行阻力水物LqW其中-阻力系数V6.3Qq物水LV6.3QW故：输水轴367QLN（KW）c．倾斜输送时：此时轴功率为a和b两项之和则：输水输轴367LQ367HQN水输（LHQ367)(KW)电机功率计算：由轴功率可计算电机功率，KN传轴电N式中：K-满载启动系数，一般取7.1~3.1K（功率备用系数），根据驱动滚筒上的牵引力及带速来计算：输轴102VPN（KW）则：输传电102VPKN（KW）式中：V-带速，sm；5P-牵引力，kg,等于线路上的阻力之和。由电N选电机。电机超载系数的校核（校验）：额定MMmax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5.2~0.2；额定M-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。maxM-电机轴的最大启动力矩，是有外载决定的，其中包括：转惯直惯静MMmaxMMt375nGD15.1tVi2DLqLqi2DP2电筒传带带物传筒）（q式中：L-输送机长度，m；i-驱动装置的传动比；传-驱动装置的效率；t-启动时间，一般取s5~2t（可控制启制动，40、60、120s）电n-电机转速，mimr；筒D-驱动滚筒的直径；2GD-高速轴上所有旋转质量（转子、联轴接、制动轮等）的转动惯量；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；带q-输送带单位长度的质量，mkg；运行阻力的计算：目的：1）求输送带的最大张力maxS；2）选输送带；63）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：a)直线段的阻力：直线段：'322'11'66'55'44'3、、、、、；b)曲线段：'22'11'55'44'33、、、、；c)局部阻力：装载及卸载阻力、清扫器阻力、托辊前倾阻力等。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aLab为分离体进行分析研究：a)当输送带在支承托板上滑动时向上运行时：sincosqLqLSSaabasinqLSqLSSaaba)(HLqqHLq7向下运行时：)(HLqSSba其中运行阻力系数f输送带对钢质（或铸铁）的支承滑板：6.0~35.0f；输送带对铇过的本质（或纤维质）支承滑板：7.0~4.0f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。b）当输送带在支承托辊上滚动时：向上输送时：'sin)(cosqaaabaLqLqqLqSS托带物带物）（aaLqqLqqqsin)(cos)(带物托带物HqqLqqq)()(带物托带物向下输送时：HqqLqqqSSba)()(带物托带物式中：aL-该直线段实际长度，m；HL、分别为水平投影长度和垂直高度差，m；-倾角，度；8物q-单位长度上物料重量，mkg；带q-单位长度上输送带重量，mkg；托q-单位长度上托辊旋转部分的重量，mkg；-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）。当采用滑动轴承时，一般)3~2(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：)(HLqW张力:WSSii1结论：1）运行阻力W向上输送时加H，向下输送时减H；2）运行阻力W之大小与iS（张力）无关，只与至于线载荷q及线路布置有关（HL、）；3）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iS等于运动方向前一点张力1iS加上两点之间的运行阻力W。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2211轴筒dNDW所以筒轴DdNW11式中：筒D-滚筒直径；9轴d-滚筒轴直径；1-轴颈摩擦系数滑动支承时，15.0~1.01滚动支承时，03.0~02.01而N（正压力）应等于出入、SS及改向滚筒重量的几何和，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。又因为出入与SS相差很小，通常在%6~%3，很少达到%10。则：2sin22sin)(入出入SSSN将N代入轴颈摩擦阻力1W中，得:筒轴入DdSW112sin2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，并用经验公式表示：10入出入）SSSW2(2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。输送带的僵性阻力系数之推荐公式：对胶带：3.123.1筒D对钢带：筒D式中：-输送带厚度筒D-滚筒直径曲线段改向滚动上运行阻力则为：入筒轴入曲SDdS22sin2(1筒轴入DdS)入曲S其中：曲-曲线段运动阻力系数曲22sin21筒轴Dd曲一般在08.0~02.0之间，可查表。曲W为绕出端张力增大部分，且与入S成正比，故：曲入出WSS入曲入SS入曲S)1(入SC11其中：C-为张力增大系数入出曲SSC)1(1的系数当包角为90°时，03.1~02.1C；当包角为180°时，04.1~03.1C；也可查表。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：出入SeS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。僵性阻力为：)(出入僵SSW而牵引力（圆周力）P为：僵总出入WWSSP但由于值很小，则僵性阻力与总W比较小得多，故有时不考虑僵W。则：总出入WSSP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：2'sin'2入SN包角'很小，2'就很小故:2'2'sin因此:''2''2入入SSN对于n个托辊，则总的正压力：12'入SnnnN而'n,入SN则曲线段运动阻力:曲入曲曲SNW而入出曲SSW曲入入曲入出SSWSS)1(曲入S入SC式中：曲1C01.0Dd曲综上所述：改向处之曲线段运动阻力及其张力通式：阻力：入曲曲SW张力：入曲SCS式中：C-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。结论：a)曲线段阻力与绕入点张力入S大小有关，二者成比例（入曲曲SW）；b)已知绕入点张力，即可求得绕出点的张力入出SCS；c)驱动滚筒处之入S与出S之间关系，不能用下式计算：入出SCS，而是符合欧拉公式。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：13a)求得线路最大张力；b)由最大张力选取输送带并验算其强度；c)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，如计算相邻两点的张力应用的计算通式：iiiWSS1（直线段）1iCSS（曲线段）下面以图示的带式输送机系统为例来分析讨论：4321LLLL、、、已知条件：由给定线路可知4321HHHH、、、0qq、分别为承载及无载分支的线载荷；0、分别为承载及无载分支的运动阻力系数；4321CCCC、、、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，14张紧装置设在尾部（重锤式），线路中任一点（1点）的张力1S为已知。试求：驱动装置（滚筒上）绕入点（4点）的张力4S?求张力的步骤：a)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：'44'33'22'11、、、、、、、点等；b)再由已知点（假设1点）的张力（1S）开始依次按轮廓的各点求出相应点的张力；c)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：111SCS2'12WSS)(22002HLqW2212121122'1222'2)()(WCSCCWSCCWSCSCS3221213'23WWCSCCWSS)(333HLqW33232132133'3WCWCCSCCCSCS4332321321434'WWCWCCSCCCWSS)(444HLqW)(1100111'4HLqSWSS)(11001HLqW入SS4出SS'4故牵引力（即圆周力）为：'44SSSSP出入注意：15a)求'4点张力时，不能采用1iiCSS关系式，因为在驱动滚筒处入S和出S是符合欧拉公式的，即：eSS出入'4点的张力'4S可由1点的张力逆时针方向来进行计算：11'4WSSb)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'4S为已知，则此时计算顺序应从'4点按逆时针顺序直至求得'1S，再从'4点按顺时针求得1S。小结：a)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；b)根据驱动装置位置确定顺时针或逆时针进行计算；c)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。最小张力：确定最小张力的目的：1.防止输送