皮带机设计

安徽矿业职业技术学院毕业设计-1-一：皮带输送机的简述1．皮带输送机的组成及主要类型组成皮带输送机整体结构如图所示，主要部件如下：输送带、驱动装置（电机、减速机、液力偶合器、制动器、联轴器、逆止器）或电动滚筒、传动滚筒、改向滚筒、托辊、拉紧装置、清扫器、卸料器、机架、漏斗、导料槽、安全保护装置等。主要类型皮带输送机的种类很多，有通用固定皮带输送机、高倾角皮带输送、深槽型（U型）皮带输送机、可弯曲皮带输送机及钢丝牵引输送机等。皮带输送机的适用条件、特点特点皮带输送机是冶金、电力及煤炭等工业运输固体物料的主要设备，在焦化备煤和筛焦系统应用很广泛，它具有输送连续、均匀、生产效率高、运行平稳、动力消耗小、运行费用低、维护和检修较为方便，易于实现运距离或自动控制等特点。与其它运输机相比，皮带运输机机具有以下优点：①运行可靠，带式输送机可以一班接一班地连续工作；②带式输送机动力消耗低，有利于降低生产成本；③带式输送机的输送线路适应性强又灵活，可以安装在小型隧道内，也可以架设在地面交通混乱和危险地区的上空；④在环保方面，带式输送机工作时噪声小，必要时，带式输送机可被封闭在机罩里，不致于飘散灰尘污染空气。皮带式输送机的缺点：与其它输送设备相比，皮带式输送机存在结构复杂、受倾角的限制的缺点，在运送高度比较高时，带式输送机所需厂房面积和长度均较大适用条件它主要是输送堆积密度为0.8-2.5t/m3的各种块状、粒状的散碎物料，也可用来运输成件物品，其工作环境温度一般在-10～40℃之间，物料温度一般不超过80℃。带式输送机的布置形式.电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力，使输送带运动。带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多安徽矿业职业技术学院毕业设计-2-点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动二．设计计算一．原始数据及工作条件：输送物料:气煤额定能力:额定输送能力:Q=1300t/h;输送机主要参数:带宽:B=1200mm;带速:V=3.15m/s;水平机长:L=530m;导料槽长:L=10m提升高度:H=22.155m;倾角:δ=2°；容重：ρ=0.985t/m3工作环境：室内布置，每小时启动次数不少于5次。二．各种参数的确定：由GB/T17119-97取系数C=1.836模拟摩擦系数f=0.025承载分支每米托辊旋转部分质量qRO承载辊子旋转部分质量q’R0=8.21kg承载分支托辊间距a0=1.2m承载辊子辊径为φ133,轴承为4G305回程分支每米托辊旋转部分质量qRU回程辊子旋转部分质量q’RU=21.83kgq’RU=11.64kg回程分支托辊间距aU=3.0m回程辊子轴径为φ133,轴承为4G305mkganqqRORO/525.202.121.83'0mkganqqURURU/2156.7964.11283.212'安徽矿业职业技术学院毕业设计-3-每米输送物料的质量qG每米输送带质量qB选输送带EP200，上胶4.5mm,下胶1.5mm,5层qB=18.76kg/m3各种阻力的计算各段阻力的计算输送带绕过各滚筒的附加阻力a)输送带绕过滚筒的缠绕阻力FL式中：F——滚筒上输送带趋入点张力d——胶带厚度d=12.5mm=0.0125mD——滚筒直径B=1.4m（通过对各滚筒计算将值列表）滚筒编号滚筒直径D(mm)输送带绕过滚筒的缠绕阻力FL（N）备注B2φ50044.1+0.00225S2FL1B3φ50044.1+0.002256S4FL2B4φ80027.56+0.00140625S5FL3B5φ50044.1+0.002256S6FL4B6φ50044.1+0.002256S8FL5B7φ80027.56+0.00140625S9FL6b)滚筒轴承阻力：物料加速段阻力FbAFbA=IVρ(V-V0)=416.667×(2.5-0)=1042N式中：V0=0m/sV=2.5m/s加速段物料与导料栏板间的摩擦阻力FfFf=NbvvglIbv7197.0)205.2(531.081.910985.0423.06.0)2(2322102222式中：lb=mgvv531.06.081.9205.22212020m/sV=2.5m/s输送物料与导料挡板间的摩擦阻力FglmkgVQqG/44.1445.26.313006.3max.,,005.00故可以忽略因此力较小TtFDdFDdBFBFL01.01409安徽矿业职业技术学院毕业设计-4-Fgl=NbvllgIbv32077.05.2)531.010(81.910985.0423.06.0)(223221222承载分支运行阻力FCFC承=Lfg(qRO+qG+qB)±(qB+qG)Hg=530×0.025×9.81×(20.525+144.44+18.76)+(18.76+144.44)×22.155×9.81=57982N回程分支运行阻力FKFH3-4=Lfg(qB+qRU)±qBHg=48.95×0.025×9.81×(18.76+7.2156)-18.76×11.8×9.81=-1860NFH7-8=Lfg(qB+qRU)±qBHg2=43.05×0.025×9.81×(18.76+7.2156)-18.76×10.355×9.81=-1631N主要特种阻力FS1a)承载分支托辊前倾阻力：Fε1=CrμOLe1(qB+qG)gCosδSinε=0.45×0.4×530×(18.76+144.44)×9.81×Sin2°=4800N式中：Cr=0.45μO=0.4Le1=530mε=2°b)回程段分支托辊前倾阻力：Fε2=μOLe2qBgCosλCosδSinε=0.4×176.66×18.76×9.81×Cos10°×Sin2°=400.N式中：λ=10°Le2=53031=176.66mFε=承载分支托辊前倾阻力+回程段分支托辊前倾阻力=4800+400=5200Nc)输送物料与导料挡板间的摩擦阻力FglFgl=NbvglIv5.33877.05.21081.910985.0423.06.0223221222由上得：FS1=Fε+Fgl=5200+3387.5=8587.5N附加特种阻力：FS2a)输送带清扫器的摩擦阻力Fr(按单个清扫器计算)合金刀片清扫器阻力：Fr合=Aρμ3=0.014×7×104×0.6=588N式中：A=1.4×0.01=0.014m2ρ=7×104N/m2μ3=0.6b)空段清扫器的摩擦阻力Fr空(按单个清扫器计算)Fr空=mgμ3=30.9×9.81×0.6=182N式中：m=30.9kg（单个空段清扫器自重）安徽矿业职业技术学院毕业设计-5-本机组共2组合金清扫器，2组空段清扫器，故：得：FS2=2Fr合+2Fr空=2×588+2×182=1540N(两个合金清扫器和两个空段清扫器)园周力FUFU=CfLg[qR0+qRU+(2qB+qG)]+qGHg+FS1+FS2=1.836×0.025×530×9.81×[20.525+7.2156+(2×18.76+144.44)]+144.44×22.155×9.81+8587.5+1540=89993N式中：H=22.155m4、皮带输送机所需的运行功率传动滚筒运行功率：PA由GB/T17119-97得：PA=FUV=51889×2.5=225.0kw驱动电机所需功率：PM由GB/T17119-97得：取电机功率P=220kw,电压6000v,型号Y355-37-45、皮带输送带张力的计算采用逐点张力计算法根据逐点张力法，建立张力关系式如下：（计算简图附后）S3=S2+2Fr合+FL1S4=S3+FH3-4+Fr空S5=S4+FL2S6=S5+FL3S7=S6+FL4S8=S7+FH7-8+Fr空S9=S8+FL5S10=S9+FL6S1=S10+FbA+Ff+Fgl+FC+Fε1张力值计算（由上张力关系式计算而得）由3.1张力关系式计算得：S3=1.00225S2+1224S4=1.00225S2-455S5=1.004505S2-412S6=1.0059176S2-385S7=1.008181S2-342S8=1.008181S2-1792S9=1.0104493S2-1752S10=1.01187S2-1727S1=1.01187S2+49241输送带与传动滚筒之间启动时不打滑,必须满足：式中：FUmax=FUKA=89993×1.5=134989.5N启动系数KA=1.5μ=0.35α=200°eμα=3.4kwPPAM17.35386.00.22535.135.1NeFFu3243114.35.778331-1≥maxmax2安徽矿业职业技术学院毕业设计-6-暂取S2=32431N，代入上述关系式得：S3=33728NS4=32049NS5=32165NS6=32238NS7=32354NS8=30904NS9=31018NS10=31089NS1=82057N6、皮带输送带张力校核输送带下垂度的限制对于上分支（承载分支）式中：(h/a)max=0.01a0=1.2mFmin=24254N＜S9=31018N满足要求对于下分支（回程分支）Fmin=6901N＜S8=30904N满足要求。故此,得：S2=32431S3=33728NS4=32049NS5=32165NS6=32238NS7=32354NS8=30904NS9=31018NS10=31089NS1=82057N胶带张力校核选用聚脂胶带EP200B=1400mm输送机在运行时最大张力为S1=48836N能满足n≥10~12的要求7、拉紧张力的计算垂直拉紧装置设在距地平面高约6.7m处,则拉紧滚筒合张力FHFH=S5，+S6，=32165+32238=64403N三.皮带输送机部件的选用（1）输送带输送带是输送机中的牵引和承载构件，所以应耐磨，具有较高强度，在横的或纵的方向都有良好的挠曲性，皮带一般分橡胶运输带、塑料运输带、钢带、金属网带等，橡胶运输带又有普通2.128205752001000max][FBnNahgqqaFGBO2401401.0881.9)44.14476.18(2.18)(≥maxminNahgqaFBO690101.0881.976.1838≥maxmin安徽矿业职业技术学院毕业设计-7-型和特殊型之分，焦化厂一般采用普通型橡胶运输带，橡胶运输带由数层棉织布用硫化橡胶黏结而成，带的上、下面及左右两侧都覆以橡胶保护层，棉织布的层数与胶带的宽度有关，层数加多，能承载的总压力也越多，但层数增加时，带的横向挠曲性减小，常见橡胶带棉织布的层数如下表：带宽500mm650mm800mm1000mm1200mm1400mm层数3～44～54～65～85～106～12橡胶层的厚度随工作面（上面）及非工作（下面）而有所不同，非工作面橡胶层的厚度为1.0～1.5mm，工作面橡胶层的厚度有3.0mm、4.0mm、6.0mm三种，选择时视输送带的特性及橡胶的性能等因素决定，焦化厂输送煤料的皮带上、下胶厚度一般分别为3mm及1mm。（2）驱动装置带式输送机的驱动装置一般由电动机、减速器、液力偶合器（或梅花形弹性联轴器）、联轴器及逆止器或制动器组