带式输送机基本计算.docx

1、带式输送机基本计算带式输送机基本计算 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M 分： 质量生产率 单位kg 3； 或； 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q 物 b. 承载构建的运动速度V 生产率计算通式： Q 计=3600q 物V =3. 6q 物V （） 1000 q 物的计算： 物料的种类有关 （堆积密度r ）； q 物与： 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： q 物=1000r

2、Fl =1000F r （kg ） l 式中：r -物料堆积密度t m 3； F -物料横截面积m 2。 其中：物料最大的横截面积为： F =F 1+F 2 F 1-上面弓形面截； F 2-下面近似梯形面截。 F 1=l 3+(b -l 3) cos 2tg 6 (b -l 3) (b -l 3) F 2=l 3+cos sin 22 式中：b -运输带可用宽度，m ，可按以下原则取值： B 2m 时，b =0. 9B -0. 05m ； B 2m 时，b =B -0. 25m ； l 3-等长三托辊（中间托辊）长度，m ；对于一辊或二辊的托辊组，则l 3=0； -物料的动堆积角，可查表，度；

3、 -槽角，度。 F 值也可查表。 生产率的计算： Q 计=3. 6F V k r （t ） 式中： V -带速，； k -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。 k =1-F 1(1-k 1) F 式中： k 1-上部物料F 1的减小系数。 cos 2-cos 2k 1= 1-cos 2 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 。 F =Q 计 3. 6V kr 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： B 2+200 式中： a -最大粒度，mm 。 功率的计算： 可以由给定的生产率

4、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）： N 轴=Q H 1000Q H = （KW ） 102输3600367输 1KW =102kg m b. 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）。 N 轴=W V 102输 式中： W -运行阻力 W =q 物L 水 q 物=Q 3. 6V 其中-阻力系数 W =Q L 水 3. 6V 故： N 轴=Q L 水367输 （KW ） c 倾斜输送时： 此时轴功率为a 和b 两项之和 则： N 轴=Q L 水Q H +367输367输 Q H

5、+L 水) 367输 (KW ) = 电机功率计算： 由轴功率可计算电机功率， N 电=N 轴传K 式中： K -满载启动系数，一般取K =1. 31. 7（功率备用系数），根据驱动滚筒上的牵引力及带速来计算： N 轴=P V 102输 （KW ） 则： N 电=K P V 102传输（KW ） 式中： V -带速，； P -牵引力，kg , 等于线路上的阻力之和。 由N 电选电机。 电机超载系数的校核（校验）： M max M 额定 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2. 02. 5； M 额定-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。 M m

6、ax -电机轴的最大启动力矩，是有外载决定的，其中包括： M max =M 静+M 直惯+M 转惯 P D 筒（q 物+q 带）L +q 带L D 筒V 1. 15GD n 电+ = 2i 传传2i t 375t 2 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t =25s （可控制启制动，40、60、120s ） n 电-电机转速，； D 筒-驱动滚筒的直径； GD 2-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； q 带-输送带单位长度的质量，kg

7、 ； 运行阻力的计算： 目的：1）求输送带的最大张力S max ； 2）选输送带； 3）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： 4 -5、5 -6、6 -1、1 -2、2-3 ； 直线段：3 -4、 4-4 、5-5 、1-1 、2-2 ； b) 曲线段：3-3 、 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DT(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ab =L a 为分离体进行分析研究

8、： a) 当输送带在支承托板上滑动时 向上运行时： S a =S b +L a q cos +L a q sin S a -S b =L a q S +L a q sin = Lq +qH =q (L +H ) 向下运行时：S a -S b =q (L -H ) 其中运行阻力系数 =f 输送带对钢质（或铸铁）的支承滑板：f =0. 350. 6； 输送带对铇过的本质（或纤维质）支承滑板：f =0. 40. 7 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： S a -S b =（q 物+q 带）L a cos +(q

9、物+q 带) L a sin +q 托L a (q 物+q 带+q 托) cos L a +(q 物+q 带) sin L a =(q 物+q 带+q 托) L +(q 物+q 带) H 向下输送时： S a -S b =(q 物+q 带+q 托) L -(q 物+q 带) H 式中： L a -该直线段实际长度，m ； L 、H 分别为水平投影长度和垂直高度差，m ； -倾角，度； q 物-单位长度上物料重量，kg ； q 带-单位长度上输送带重量，kg ； q 托-单位长度上托辊旋转部分的重量，kg ； -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

10、）。 当采用滑动轴承时，一般滑(23) 通过分析对直线段运动阻力和张力可写出下列通式： 阻力：W =q (L H ) 张力:S i =S i -1+W 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S i （张力）无关，只与至于线载荷q 及线路布置有关（L 、H ）； 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S i 等于运动方向前一点张力S i -1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

11、W 1D 筒 2=N 1d 轴2 所以 W 1=N 1d 轴D 筒 式中： D 筒-滚筒直径； d 轴-滚筒轴直径； 1-轴颈摩擦系数 滑动支承时， 10. 10. 15 滚动支承时，10. 020. 03 而N （正压力）应等于S 入、S 出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S 入与S 出相差很小，通常在3%6%，很少达到10%。 则： N =(S 入+S 出) sin 22S 入sin 2 将N 代入轴颈摩擦阻力W 1中，得: W 1=2S 入sin 21d 轴D 筒 僵性阻力（亦即刚性阻

12、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： W 2=(S 入+S 出）2S 入 其中-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：=1. 23 D 筒1. 3 对钢带：= 式中： D 筒 -输送带厚度 D 筒-滚筒直径 曲线段改向滚动上运行阻力则为： W 曲=W 1+W 2=2S 入1 d 轴 D 筒d 轴D 筒sin 2+2S 入 =S 入(21sin 2+2) =曲S 入 其中： 曲-曲线段运动阻力系数 曲=21d 轴D 筒sin 2+2 曲一般在0. 020

13、. 08之间，可查表。 W 曲为绕出端张力增大部分，且与S 入成正比， 故： S 出=S 入+W 曲 =S 入+曲S 入 =(1+曲) S 入 =C S 入 其中：C -为张力增大系数 C =(1+曲) =S 出S 入1的系数 当包角为90时，C =1. 021. 03；当包角为180时，C =1. 031. 04；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： S 入=e S 出 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： W 僵=(S 入+S 出) 而牵引力（圆周力）P 为： P =S 入-S 出=W 总+W

14、僵 但由于值很小，则僵性阻力与W 总比较小得多，故有时不考虑W 僵。 则： P =S 入-S 出W 总 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： N =2S 入sin 2 包角 很小，故: sin 就很小 2 2 2 因此: N =2S 入 2 =S 入 对于n 个托辊，则总的正压力： N =n n =n S 入 而 n , N =S 入 则曲线段运动阻力: 而 W 曲=S 出-S 入 W 曲=N 曲=S 入曲 S 出=S 入+W 曲=S 入+S 入曲 =S 入(1+曲) =C S 入 式中： C =1+曲 曲= d D +0. 01 综上所述： 改向处之曲线段运动阻力及其张力通式： 阻力：W 曲=曲S 入 张力：S 曲=C S 入 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S 入大小有关，二者成比例（W 曲=曲