食品提升皮带机设计方案.docx
《食品提升皮带机设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品提升皮带机设计方案.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
食品提升皮带机设计方案
食品提升皮带机设计方案
第一章前言
1.1目的和意义
本课题来源于工程实际,属于工程设计。
带式输送机特别是提升运机是当代最为得力的输送设备之一，在整个输送机畴中，它是应用最为广泛的一种设备。
随着国民经济的不断发展,多种类型的工件传送机广泛的运用于冶金、矿山、水泥、码头、化工、粮食等行业的各种场合。
同时在各种场合对不同的工况所使用的工件传输机也不尽相同，近年来由于工件传输机的应用围的扩大，品种的增多以及质量的不断提高，对加工设计工件传输机提出了更高的要求，特别是在一些大型的流水线上，工件传输机承担了很重要的工作任务。
这些工件传输机要求传输距离和速度，精度比较高。
为此各厂家为了根据自己的需要，出于经济性和战略方向的考虑，自行设计结构简单可靠，生产价格便宜的工件传输机。
1.2食品皮带提升机现状
食品提升皮带机是在带式输送机的基础上发展起来的。
食品提升皮带机与传统的带式输送机一样是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤带等作为传送物料和牵引工件的输送机械。
其特点是承载物料的输送机也是传递动力的牵引件，这与其他输送机械有着显著的区别。
本次设计的食品提升皮带机是一种小型的运输机械，其承载能力要求较小，相对于其他的带式输送机成本要求低，设计结构紧凑。
食品提升皮带机是带式输送机中的一种，而带式输送机已被电力、冶金、煤炭、化工、港口等各行各业广泛采用。
特别是近年来新材料、新技术的应用，使带式输送机的发展步入了一个快车道，其特点如下[12]。
（1）结构简单带式输送机的结构由传动滚筒、改向滚筒、托辊、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多种部件，并能进行标准化生产，可按需要进行组合配合，结构身份简单。
（2）送物料围广泛带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能，并耐高、低温，可按需要进行制造，因而能输送各种散料、块料、化学品、生熟料等食物品。
（3）运送量大运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不断运送，这是火车、汽车运输所不及的。
（4）运距长单机长度可达十几公里一条，在国外已十分普及，中间无须任何点。
德国单机60公里一条已经出现。
越野的带式输送机常使用中间摩擦驱动方式，使输送带长度不受输送带强度的限制。
（5）对线路适应性强现代的带式输送机已从槽型发展到圆管形，它可在水平及垂直面上转弯，打破了槽型带式输送机不能转弯的限制。
（6）装卸料十分方便带式输送机根据工艺流程需要，可在任何点上进行装、卸料。
圆管式带式输送机也是如此，还可以再回程段上装、卸料，进行方向运输。
（7）可靠性高由于结构简单，运动部件自重轻，只要输送带不被撕破，寿命可长达十年之久，而金属结构部件，只要防锈好，几十年也不坏。
（8）维护费用低带式输送机的磨损件仅为托辊和滚筒，输送带寿命长，自动化程度高，使用人员很少，平均每公里不到一人，消耗的机油和电力也少。
（9）能耗低、效率高由于运动部件自重轻，无效运量少，在所有连续式和非连续式运输中，带式输送机耗能最低、效率最高。
（10）维修费少带式输送机运动部件仅为托辊和滚筒，因食品较轻，输送带耐磨。
相比之下，汽车等运输工具磨损部件要多得多，且更换磨损部件也较为频繁。
综上所述，带式输送机的优越性已十分明显，它是国民经济中不可缺少的关键设备。
随着制造业信息化的发展，大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造和销售的周期，使它更加具有竞争力。
1.3设计主要容和方法
根据传统带式输送机的工作特点和结构形式，提出食品提升皮带机的具体设计要求以及主要工作状态，进行食品提升皮带机总体方案的设计，确定其主要组成部分，并对各部分所涉及的零部件进行详细设计和计算。
首先确定设计的几个主要部分：
皮带组、改向滚筒、改向压轮和托辊。
根据输送介质为食品，选用挡边带式输送机，型号为DJ5050。
运用工程力学的知识和设计手册对皮带组的重要部分传动滚筒和皮带进行了选取和设计计算。
改向滚筒部分的设计计算，主要对轴进行强度校核，在满足强度要求的条件下，对滚筒进行了选型
。
并选取钢丝绳芯为筒皮材料。
改向压轮部分的设计计算，根据压轮的受力情况，主要受径向力。
分析分体式压轮与整体式压轮的优缺点，选取分体式改向压轮。
考虑到压轮与输送带的配合，进行了输送带的跑偏处理。
为保证输送带的紧力，增添了拉紧装置。
托辊部分的设计计算，根据上述部分的设计，综合考虑选取平行托辊。
对轴进行强度校核，在满足强度要求的条件下，选取托辊轴的直径为
。
最后考虑到本设计的安装与维护，通过查找资料，进行了食品提升皮带机的安装与维护的描述。
第二章系统总体方案设计
2.1方案确定
皮带机的设计是按照所结合的要求和条件，首先确定主要组成部分由驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、托辊及机架等几大部分组成[2]。
（1）驱动装置驱动装置是皮带机动力的来源，它主要由电动机、减速器组成。
（2）传动滚筒根据设计的特殊要求，在设计中采用了滚筒通过联轴器与驱动装置相连，从而传递动力。
（3）改向滚筒、托辊改向滚筒是引导输送带改变方向的圆柱形筒。
托辊可以保证物料按带的输送方向输运食品。
改向滚筒和托辊的结构比较简单。
（4）机架机架是承受驱动装置、滚筒、托辊、输送带和物料的钢结构，可以承受冲击、拉伸、压缩和弯曲应力。
机架的结构比较零散，它需要考虑到安装位置的合理、布局的美观、节省材料、占地面积小、安装维修方便等要求，因此所设计的整个机架的结构都采用焊接或用螺栓连接。
（5）基本结构见下图所示：
1－漏斗2－护罩3－传动滚筒4－上部区段机架5－改向滚筒6－中间架7－平行下托辊8－平行上托辊9－挡边带10－压带轮组11－下部区段机架12－尾部改向滚筒13－尾部拉紧装置
图2-1皮带提升机
2.2工作过程和工作参数
提升机是一种实现工程物料向上运输的机械，能持续高效地输送物料，电动机通过传动装置，带动传动滚筒的转动，而传动滚筒借助于滚筒与胶带之间的摩擦力，从而实现带的传动，进而带动物料按要求不停的向上运输。
设计意义：
提升机在工程上的充分运用能提高工程的生产率，减轻工人的劳动强度，为创造高的经济利润提供了可靠的条件。
食品提升皮带机总体方案的设计食品提升皮带机设计要求：
（1）提升高度：
1200
。
（2）输送量：
3000
（
）。
（3）提升速度：
1.25
。
第三章皮带组的设计计算
3.1机型的确定
带式输送机可分为：
花纹输送带输送机、深槽型带式输送机、平面转弯带式输送机、波状挡边带式输送机、压带式带式输送机、线摩擦带式输送机、圆管带式输送机、气垫带式输送机、钢丝绳牵引带式输送机等[2]。
根据本设计食品提升皮带机的特点，其是一种小型的运输机械，承载能力要求较小。
故选择挡边带式输送机此种机型。
初定机型为DJ5050，根据选型手册上输送量的计算公式来验算机型。
因为本设备输送的介质为食品，选用T型隔板即可[8]
对于T型隔板，当
≤
时
（3-1）
当
>
时，
（3-2）
式中：
－物料与基带理论接触长度
－横隔板间距（m）
通常为3～6倍波形距
（3-3）
－物料填充系数
－物料松散密度（
），此设计中按0.65
－横隔板高（
）
－输送机倾角（度）
－有效带宽（m）
—带速（m／s）
查带式输送机设计选用手册[9]，得：
=0.075，
=0.65，
=0.126，
=0.07
，
得出
=0.1023〈
=0.126.
所以将计算结果带入，得：
按照输送行业输送量经验公式
=
。
因为给定输送量为3
，即选用DJ5050机型是满足要求的[8]。
选用横隔板为T型隔板，横隔板底宽70
，配用挡边高80
，S型挡边波幅为44mm，波形距42
，波底宽50
，初选胶带型为NN100B500-3X（3+1.5+1.5）此挡边带的选型数据来源于带式输送机设计选用手册。
3.2传动滚筒的确定
传动滚筒按DTII型设计选用手册选择校核扭距、许用核力[9]。
还需满足：
最小传动滚筒直径：
。
（3-4）
式中
－芯层厚度或钢绳直径，
－系数，棉织物
=80，聚脂
=108，钢绳芯
=145。
本设计选用钢绳芯，即
=145
按滚筒的直径系列标准选用传动滚筒的直径为
，其结构下图。
1-平键2-轴3-筒皮4-筒盘5-筋板6-带座轴承
图3-1传动滚筒结构图
3.3传动滚筒上圆周力的计算
（3-5）
其中[3]：
（1）
——主要阻力
（2）
——圆周力
（3-6）
式中：
——模拟摩擦系数，对于制造和安装良好的输送机取f=0.022—0.025[6]
——重力加速度
——上托辊转动部分质量/上托辊间距
，
——下托辊转动部分质量/下托辊间距
，
——挡边输送带整带每米质量
（3-7）
——基带每米质量
，
——挡边每米质量
，
——有效带宽
，
——横隔板间距
——横隔板每米质量
，
——每米物料质量
。
（3-8）
式中：
——输送量（t/h）
——带速（m／s）
——输送机水平投影长度
——输送机提升高度
查手册相关数据[9]代入计算：
3.4输送带的最大力
输送带是由橡胶织物芯或钢丝芯构成的。
由于橡胶本身是流变材料，再加上各向异性的织物芯和受力状况十分复杂的钢丝绳芯，因而具有极为复杂的动力学特性。
因而需要考虑到输送带的最大力。
其最大力公式为：
（3-9）
其中：
（3-10）
——托辊间距
，本设计取
3.5输送带的层数计算
普通输送带包括三个组成部分：
覆盖层、带芯、隔离层。
其中带芯分为单层与多层两种。
输送带的带芯提供必要的强度以传送能量驱动输送带，并支撑输送带所承载的物料，输送带的强度由带芯的强度确定[16]。
下面的由带芯的强度确定输送带的层数
（3-11）
式中：
——输送带安全系数，本设计取
——基带宽
一带的许用强度，
不同织物芯取不同值。
代入公式，得
初选胶带型号合适。
第四章改向滚筒的设计
传动滚筒是传递带式输送机功率的圆柱形筒，而改向滚筒是引导输送带改变方向的圆柱形筒。
改向滚筒不传递转矩，结构比较简单，易于制造加工，且和输送带接触时轴为空转，所以摩擦力小，使用寿命长。
4.1初步计算改向滚筒的结构尺寸参数
（1）两轴承座中心距A为：
A=M+B+（50~200）=572mm，
式中：
M为带宽，mm；
B为轴承宽度，mm。
（2）滚筒长度L为：
L=M+（100~300）=750mm。
（3）筒皮的最大许用面压[P]：
对于帆布带芯，[P]≤0.4N/mm2；对于钢丝绳芯[P]≤0.6N/mm2。
4.2改向滚筒轴的强度校核
（1）根据工作条件选择材料并初步确定轴的最小直径
因为改向滚筒主要承受径向力，不传递转矩，故轴的最小直径选55mm。
即：
=55mm。
该轴无特殊要求，参考表4-1选取45钢，调质处理，
=650MPa。
表4-1轴常用的几种材料的
值[5]
轴的材料
、
12～20
45
30～40
40
、
40～52
15～25
（2）改向滚筒轴的设计与校核
考虑到轴上零件的定位和装配方便等要求，拟定如图4-1所示的装配方案。
因为轴主要起改向作用，只承受一定的径向力，
升级会员 