第三章带式输送机的设计计算知识讲解Word格式.docx
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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。
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3-1倾斜系数k选用表
倾角
（°
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
k
1.00
0.99
0.98
0.97
0.95
0.93
0.91
0.89
0.85
0.81
输送机的工作倾角=0°
查DTH带式输送机选用手册（表3-1）k可取1.00
按给顶的工作条件，取原煤的堆积角为20°
;
原煤的堆积密度为900kg/m3；
考虑山上的工作条件取带速为1.6m/s；
将参数值代入上式，即可得知截面积S:
图3-2槽形托辊的带上物料堆积截面
表3-2槽形托辊物料断面面积A
槽
带宽B=500mm
带宽B=650mm
带宽B=800mm
带宽B=1000mni
角
（n
动堆积角P
20°
30°
0.022
0.026
0.040
0.048
0.063
0.076
0.104
0.124
3
35°
0.023
0.027
0.043
0.050
0.067
0.079
0.111
0.129
7
40°
0.024
0.028
0.045
0.052
0.071
0.082
0.116
0.134
45°
0.025
0.029
0.046
0.053
0.073
0.084
0.120
0.136
9
查表3-2,输送机的承载托辊槽角35°
，物料的堆积角为
时，带宽为800mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为
0.0678m2，此值大于计算所需要的堆积横断面积，因此选用宽度为800mnt勺输送带能满足要求。
经过计算，故确定带宽B=800mm,680型煤矿用阻燃输送带。
680S型煤矿用阻燃输送带的技术规格：
纵向拉伸强度750N/mm
带厚8.5mm
输送带质量9.2Kg/m。
3.2.2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2-3
B2200
Q3.6s（3.2-1）
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/s~1m/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•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。
查DTH带式输送机选用手册（表3-1）（此后凡未注明均为该书）
得k=1
原煤的堆积密度为900kg/m3;
考虑山上的工作条件取带速为1.6m/s;
将个参数值代入上式，可得到为保证给顶的运输能力，带上必须
具有的的截面积S:
_Q
3.6
0.0675m2
350
3.69001.61
角入
，物料的堆积角为20°
0.0678m2，此值大于计算所需要的堆积横断面积，据此选用宽度为800mn的输送带能满足要求。
经过计算，确定选用带宽B=800mm,680型煤矿用阻燃输送带。
680S型煤矿用阻燃输送带的技术规格：
带厚8.5mm;
输送带质量9.2Kg/m.
输送大块散状物料的输送机，需要按（3.2-2）式核算，再查表
2-3
B2200（2.2-2）
式中最大粒度，mm
表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm
带宽B
500
650
800
1000
1200
1400
粒度
筛分后
100
130
180
250
300
未筛分
150
200
400
600
计算：
B8002300200800
故，输送带宽满足输送要求。
3.3圆周驱动力
3.3.1计算公式
1）所有长度（包括L〈80m）
传动滚筒上所需圆周驱动力Fu为输送机所有阻力之和，可用式
（3.3-1）计算:
FhFnFS1FS2Fst
（3.3-1）
式中Fh——主要阻力，N；
Fn——附加阻力，N；
Fs1――特种主要阻力，N；
Fs2——特种附加阻力，N；
Fst倾斜阻力，N。
五种阻力中，Fh、Fn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置情况定。
2）L80m
对机长大于80m的带式输送机，附加阻力Fn明显的小于主要阻
力，为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式：
FuCFhFsiFS2Fst
（332）
式中C——与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式
（2.3-3）计算
C（3.3-3）
L
式中Lo――附加长度，一般在70m到100m之间；
C系数，不小于1.02。
C查〈〈DTH（A）型带式输送机设计手册〉〉表3-4
表3-4系数C
80
C
1.92
1.78
1.58
1.45
1.31
1.25
1.20
1.17
700
900
1500
2000
2500
5000
1.14
1.12
1.10
1.09
1.06
1.05
1.04
1.03
3.3.2主要阻力计算
输送机的主要阻力Fh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（2.4-4）计算：
FhfLg[qROqRU（2qBqG）cos]（3.4-4）
式中f——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；
l—输送机长度（头尾滚筒中心距），m
g——重力加速度；
初步选定托辊为DTE6204/C4,查表得，上托辊间距a0=1.2m,下托辊间距au=3m上托辊槽角35°
下托辊槽角0°
qro――承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式
（3.4-5）计算
qRo（3.4-5）
ao
其中G承载分支每组托辊旋转部分重量，kg;
ao――承载分支托辊间距，m
托辊参数，知Gi24.3kg
qRo色二丝3=20.25kg/m
a。
1.2
qRu——回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，用式
（3.3-6）计算：
qRu（3.3-6）
au
其中G2回程分支每组托辊旋转部分质量；
au――回程分支托辊间距，m
G215.8kg
qc——每米长度输送物料质量
qc
ImQ
60.734kg/m
=350
3.61.6
qB每米长度输送带质量，kg/m,qB=9.2kg/m
FhfLg[qROqRU（2qBqG）cos]
=0.045X300X9.8X[20.25+5.267+（2X9.2+60.734）X
cos35°
=11379N
f运行阻力系数f值应根据表3-5选取。
取f=0.045。
表3-5阻力系数f
输送机工况
f
工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小
0.02〜0.023
工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦
较大
0.025〜0.030
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35
0.035〜0.045
3.3.3主要特种阻力计算
主要特种阻力Fs1包括托辊前倾的摩擦阻力F和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力Fgl两部分，按式（3.3-7）计算：
FsiF+Fgi（3.3-7）
F按式（2.3-8）或式（3.3-9）计算：
（1）三个等长辊子的前倾上托辊时
FC0L（qBqG）gcossin（3.3-8）
（2）二辊式前倾下托辊时
F0LqBgcoscossin（3.3-9）
本输送机没有主要特种阻力Fsi，即Fsi=O
334附加特种阻力计算
附加特种阻力FS2包括输送带清扫器摩擦阻力Fr和卸料器摩擦阻
力Fa等部分，按下式计算：
Fs2n3FrFa（3.3/0）
FrAP3（3.3-11）
FaBk2（3.3-12）
式中n3――清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器;
个清扫器和输送带接触面积，
m2；
P清扫器和输送带间的压力，N/m2，一般取为
3104~10104N/m2；
3――清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.5~0.7；
k2――刮板系数，一般取为1500N/m。
表3-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积
/mm
导料栏板内宽
b/m
刮板与输送带接触面积A/m
头部清扫器
空段清扫器
0.315
0.005
0.008
0.400
0.007
0.01
0.495
0.012
0.610
0.015
0.730
0.018
0.850
0.014
0.021
查表3-7得A=0.008m2，取p=10104N/m2，取3=0.6，将数据带
入式（3.3-11）则Fr=0.008X10io4X0.6=480N
拟设计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）
Fa=0
由式（3.3-10）贝yFs2=3.5M80=1680N
335倾斜阻力计算
倾斜阻力按下式计算：
Fst
FstqGgH（3.3-13）
因为是本输送机水平运输，所有H=0
FStqGgH=0
由式（2.4-2）FuCFhFs1Fs2Fst
Fu=1.12X11379+0+1680+0
=14425N
3.4传动功率计算
3.4.1传动轴功率（Pa）计算
传动滚筒轴功率（Pa）按式（3.4-1）计算：
Pa弓（3.4-1）
3.4.2电动机功率计算
电动机功率Pm，按式（3.4-2）计算：
Pm耳（3.4-2）
式中一一传动效率，一般在0.85~0.95之间选取；
1――联轴器效率；
每个机械式联轴器效率：
1=0.98液力耦合器器：
1=0.96;
2――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：
2=0.98刈.98=0.96
三级减速机：
2=0.98X0.98X0.98=0.94
'
――电压降系数，一般取0.90~0.95。
"
——多电机功率不平衡系数，一般取"
0.9^0.95,单驱动
时，"
1。
根据计算出的FM值，查电动机型谱，按最大原则选定电动机功率。
由式（3.5-1）Fa=144251.6=23080W
由式（2.5-2）
23080c
Fm=2
0.98（0.980.980.98）0.950.95
=55614W
则电动机型号为YB200L-4,N=30KV，数量2台。
3.5输送带张力计算
输送带张力在整个长度上是变化的，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
间的垂度小于规定值
3.5.1输送带不打滑条件校核
圆周驱动力Fu通过摩擦传递到输送带上（见图3-3）
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。
SLminCF
max
传动滚筒传递的最大圆周力FmaxKaF。
动载荷系数
Ka1.2附.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Ka1.5
――传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表3-7
工作条件
与输送带间的摩擦系数
取心=1.5，由式Fumax=1.5X14425=21638N
对常用c^h=i.97
e1
该设计取=0.05;
=470。
SLminCFmax=1.9721638=42626N
3.5.2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Fmin，需按式（2.5-1）和（2.5-2）进行验算。
a°
（qBqG）g
式中h——允许最大垂度，一般0.01；
aadm
——承载上托辊间距（最小张力处）；
au――回程下托辊间距（最小张力处）。
订h
取_
a
=0.01由式（2.5-2）得：
adm
F承min
1.2（9.260.734）9.8
=10280N
80.01
39.29.8“
F回min
3381N
3.5.3
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。
以下是张力分布点图：
300000
（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10点，如图
3-4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，680S型煤矿用阻燃输送带，纵向拉伸强度750N/mm带厚8.5mm输送带质量9.2Kg/m.
1）承载段运行阻力
由式（3.5-3）:
Fzqq。
见儿zcos（qq°
）Lsin）g
=（60.679.220.25）3000.04cos0°
9.8
=10598N
2）回空段运行阻力
由式（3.5-4）
Fkq。
qtk）LeosGq°
F^6（9.25.27）2950.035cos0°
=1464N
F叫2（9.25.27）40.035cos0°
=20N
F曾10（9.25.27）20.035cos09.8
=10N
F3«
4（9.25.27）10.035cos0°
=5N
3）
（3.5-3）
（3.5-4）
最小张力点
有以上计算可知，4点为最小张力点
（2）输送带上各点张力的计算
1）由悬垂度条件确定5点的张力
承载段最小张力应满足
2）由逐点计算法计算各点的张力
因为S7=10280N,根据表14-3选Cf=1.05，
故有S6寻=9790N
S5S6f^68326N
S4鱼=7929N
Cf
S3S4f^47924N
S2鱼=7546N
S,S2f^27526N
£
S7FZ20878N
S9S8Cf=21921N
Sy二S10S9F^1021931N
（3）用摩擦条件来验算传动滚筒分离点与相遇点张力的关系
滚筒为包胶滚筒，围包胶为470°
由表14-5选摩擦系数
=0.35。
并取摩擦力备用系数n=1.2。
由式（3.5-5）可算得允许Sy的最大值为:
（3.5-5）
SYmaxS
（1）
n
=7526（1
1.2
=33340N0
故摩擦条件能够满足设计要求
3.6传动滚筒、改向滚筒合张力计算
3.6.1改向滚筒合张力计算
根据计算出的各特性点张力，计算各滚筒合张力
机头部180改向滚筒的合张力：
F改1=S8Sg=20878+21921=42799N
尾部180改向滚筒的合张力
F改2=S6S7=9790+10280=20070N
3.6.2传动滚筒合张力计算
根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力
动滚筒合张力：
F1F2編S=21926+7526=29452N
3.7传动滚筒最大扭矩计算
单驱动时，传动滚筒的最大扭矩Mmax按式（3.7.1）计算:
式中D传动滚筒的直径（mr）
双驱动时,传动滚筒的最大扭矩Mmax按式（3.7.2）计算:
初选传动滚筒直径为500mm则传动滚筒的最大扭矩为
Fui（Fu2）max=29.452KN
Mmax29.4：
°
.5=5.4KN/m
3.8拉紧力计算
拉紧装置拉紧力F。
按式（3.8-1）计算
F0SiS1（3.8-1）
式中S——拉紧滚筒趋入点张力（N）;
S1――拉紧滚筒奔离点张力（N）。
由式（2.8-1）
F0S233=7924+7546=15470N=15.47KN
查《煤矿机械设计手册》初步选定钢绳绞筒式拉紧装置
3.9绳芯输送带强度校核计算
Fmax口
GxHT"
（3.9-1）
式中ni静安全系数，一般ni=710。
运行条件好，倾角好，强
度低取小值；
反之，取大值
输送带的最大张力Fmax21926N
ni选为7,由式（3.10-1）
當192N/mm
可选输送带为680S,即满足要求。
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