皮带拉力验算

4.设计参数本系统设计的基本参数为：输送机的额定输送能力为Q=600T/H，运行速度为V=3.15M/S，输送机长度L=1300M的DTL型钢丝绳芯带式输送机的结构设计。4.1根据实际输送量计算带宽⑴选取输送带带宽[13]考虑采区上山的工作条件，为保证给定的运输能力，输送带上必需具有的最大堆积横截面积vKQFγ6.3（4-1）式中Q——输送量，(t/h)；γ——物料松散密度,(5t/m)，见表4-1[1]，本设计取550.910900kg/m；V——运行速度，（m/s）；K——倾角系数，见表4-2[18]，选倾角为14。表4-1各种散状物料的特性物料名称松散密度3310kg/m安息角运行方向最大倾斜角原煤0.8~1.0o50oo18~20表4-2倾角系数输送机倾角m68101214161820倾角系数K0.980.970.950.930.910.890.850.81则最大堆积横截面积FvKQFγ6.391.049006.36002m0510.物料的动堆积角一般是安息角的50%~70%，由原煤的安息角为50（由表4-1查取），所以动堆积角30~25，本设计取30，选取输送机的承载托辊槽角为35。由表三选出带宽为800mm的输送带上所以允许物料堆积的横截面积为20.07898m，见表4-3[1]所示，此值大于计算所需的堆积横截面积，据此选用宽度为1000mm的输送带能满足需要。表4-3平形和三节托辊槽形输送带上最大截面积F(㎡)带宽)(mmB堆积角θ槽角λ35800300798.0查表4-4[18]，带宽为1000mm的输送带，能适用于运送最大块度为300mm的原煤。表4-4部分带宽适用的最大块度(m)带宽5.065.08.012.14.1最大块度1.015.02.03.035.035.0⑵胶带宽度的计算[13]KVKQB•••=γα（4-2）式中B——带宽，（m）；αK——货载断面系数，它与带面上的物料动堆积角有关，见表4-5[20]。表4-5货载断面系数动堆积角1020253035αK槽形平形31667385135422172458209496247则胶带宽度BKVKQBγα91.015.39.0458600m71250.考虑矿井的增产的能力，货载块度及胶带的性能,选用带宽为1000mm的胶带合适。胶带宽度算出后选择标准宽度应进行块度校核见表4-6[18]。对于原煤：2002≥maxAB=2*300+300=900可见所选带宽合适。表4-6各种带宽适用的最大块度（mm）带宽5006508001000最大块度100150200300⑶输送能力的验算[12]KFVQ6.3max91.00798.09006.3930.28t/hQQ≥max600t/h满足输送量的要求,通过计算,验证了所选带宽合适。4.2运行阻力1.主要阻力zhuW[13]gLqqqqWggdzhu]βcos)2[(（4-3）式中q——单位长度输送带上装运的物料量,（kg/m）；dq——单位长度输送带的质量，（kg/m），见表4-7；gq′——重段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，（kg/m）；gq′′——空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量，（kg/m）；L——输送机长度，（m）；g——重力加速度，（2m/s），取2m/s8.9g；w——输送带在托辊上运行的阻力系数，见表4-8；β——输送机的工作倾角14。其中，w由表4-8选取030.0w，由表4-9可以选用3150s型矿用阻燃输送带且33.3kg/mdq。单位长度输送带上装运的物料量qVQq6.346.360041.67kg/s（4-4）重段、空段单位长度上分布的托辊旋转部分的质量gq′、gq′′如下:2.114lmqgg11.7kg/m（4-5）312lmqgg4kg/m（4-6）式中l′——重段托辊组的间距，（m），见表4-9[1]；gm′——重段托辊组旋转部分的质量，（kg），见表4-10[1]；gm′′——空段托辊组旋转部分的质量，（kg），见表4-10[1]；l′′——空段托辊组的间距，（m），见表4-10[1]。则运行阻力zhuWgLqqqqWggdzhu]βcos)2[(030.08.9800]47.1114cos)3.33267.41[(N3228401.表4-7输送带质量输送带强度xG，N/mm3150钢绳直径，mm7.6上下覆盖胶厚，mm8.7+8.7带宽Bmm800输送带每米质量)kg/m(dq3.33表4-8阻力系数w机型水平及上运型工作条件室内清洁干燥,设备质量良好湿度正常,灰尘不大,设备质量一般灰尘较多,输送摩擦较大的物料,设备质量较差湿度大,尘大,寒冷,使用条件恶劣,设备质量较差阻力系数w020.0025.0030.004.0表4-9上托辊间距物料密度)kg/m(1055带宽mm/B6.1≤500650800100012001400间距120012001200表4-10托辊转动部分质量托辊型式带宽mm/B80010001200托辊质量gm′、gm′′上托辊铸铁座142225下托辊铸铁座121720上托辊间距)m(l上托辊转动部分质量kg/m,gq2.17.114.188.20下托辊间距)m(l下托辊转动部分质量kg/m,gq347.57.62.附加阻力fuW对于长距离的带式输送机m80，附加阻力明显小于主要阻力，采用将主要阻力乘一个大于1的系数C来计入附加阻力的计算，以简化运行阻力的计算，见表4-11[14]。表4-11计入附加阻力的系数C值)m(,L100150200300400500600700800C78.158.145.131.125.120.117.114.112.13.主要特种阻力1TW主要特种阻力包括：由于槽形托辊的两侧辊向前倾斜引起的摩擦阻力1bW；在输送带的重段沿线设有导料拦板时，物料与拦板之间的摩擦阻力2bW。⑴托辊前倾的摩擦阻力1bWsincos)(μ001gqqLCWqcaob（4-7）式中caoC——槽形系数，取4.0；0μ——承载托辊与输送带间的摩擦系数，4.0~3.0μ0=，取3.0；qL——装有前倾托辊的区段长度，(m)；ε——侧辊轴线相对于与输送带纵轴线垂直的平面的前倾角，取321ε。则sincos)(μ001gqqLCWqcaob321sin14cos8.9)3.3367.41(8003.04.01652.06N⑵由于不设裙板，02bW⑶主要特种阻力1TW211bbT006.16521652.06N（4-8）4.附加特种阻力2TW⑴清扫器的摩擦阻力saoW包括头部和尾部摩擦阻力之和，其中头部约为B1000700)~(，尾部约为B200，所以saoW为8.010001000BWsao800N（4-9）⑵犁式卸料器的摩擦阻力xlW•KBWxl（4-10）式中B——输送带宽,(m)；aK——犁式卸料器的阻力系数，一般为N/m1500；KBWxl=1*1500=1500N（4-11）附加特种阻力等于清扫器和犁式卸料器的摩擦阻力之和即：xlsaoT（4-12）=800+1500=2300N5.倾斜阻力xieW倾斜阻力是在倾斜安装的输送机上，物料提升上运要克服的重力即：sinqLgqHgWxie14sin8.980067.41N1479034.（4-13）4.3牵引力及运行功率⑴驱动滚筒上所需的牵引力uF是所有运行阻力之和xieTTfuzhuu21[18]（4-14）210])2[(TTggWWqHggLqqqqC=1.12*28401.32+79034.14+1652.06+2300=114795.67N⑵带式输送机所需运行功率0P带式输送机驱动滚筒上所需的运行功率，取决于牵引力和输送带的速度，即VFPu0=114795.67*4=459KW（4-15）电动机功率021PKKPM（4-16）式中MP——电动机功率，(KW)；1K——电动机功率系数，采用鼠笼型电动机时，多机驱动4.1~25.11K，取3.11K；2K——电动机起动方式系数，一般选取为1；0P——传动滚筒轴功率，(KW)。则电动机功率为：021PKKPM=596.7KW（4-17）根据电动机所需功率选取两台功率为315KW的YB2355L2--4型鼠笼式隔爆电动机。4.4输送带张力计算本设计输送机的工作系统如图4-1所示。图4-1输送机工作系统图⑴限制输送带下垂度的最小张力承载分支：max02min8)((ygqqlSg2.102.088.92.1)3.3367.41(2（4-18）N35510.式中maxy——输送带最大允许垂度，取02.0maxy。回程分支max20min8)(yglqSg302.088.933.3326118.88N（4-19）式中maxy——输送带最大允许垂度，取02.0maxy。⑵输送带工作时不打滑需保持的最小张力1_)(1maxmin2eFSu（4-20）由于采用双滚筒驱动假设1滚筒用足，按照1:1分配，每个传动滚筒受到最大的力的一半。AuuKFF2max25.168.114495（4-21）N4785871.1_18025.014.3210161.104200min25×××≥=eSSN4757291.（4-22）5405.1SS04.60156（4-23）HgqFSS0243（4-24）式中2F——下分支运行阻力，(N)。βcosω)(2gLqqFg（4-25）14cos8.980003.0)43.33(N378512.则HgqFSS024314sin8.98003.3337.851204.60156N886118385509..所以令N8861183.S来确定各点张力。2034FHgqSS14sin8.98003.3388.6118（4-23）N5460765.95.578715S3205.1SSN35510826424..满足条件。5max1SFSu95.5787168.114495N55172367.其中6S、7S、8S、9S为增面滚筒的张力点，张力损失忽略不计。4.5输送带强度验算选用的3150S型阻燃输送带的拉断强度为3150S/MM,带宽为1000MM，安全系数为：]18[max1SBGmx=3150*1000/172367.55=18.2（4-26）由于输送带是钢丝绳芯，其安全系数为10，即所选带型合适，满足张力要求。4.6滚筒直径的确定根据经验公式150≥dD[20]（4-27）其中D——滚筒直径,(mm)；ｄ——钢丝绳直径,(mm)。189150.Dmm1377所以选mm1400D的包胶滚筒。通过表格4-13如下：4-13钢丝绳芯胶带用滚筒直径胶带强度N/mm1250650~20001600~250035003000~滚筒直径mm800100012501400钢绳直径mm54.756.18.189.再次验证直径为mm1400的传动滚筒合适。滚筒长度mm2001001)~(BB=1000+150=1150mm144.7驱动装置的选型及计算驱动装置的作用是将电动机的动力传递给输送带，并带动它运行。它是由安装在驱动架上的YB系列鼠笼型电机、液力偶合器、减速器、ZL型弹性柱销齿式联轴器、制动器等组成。4.7.1电动机的选型带式输送机常用的电动机，有鼠笼式、绕线式异步电动机。本设计为井下运输，有防爆的要求所