帶式輸送機的相關設計計算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u26800帶式輸送機的相關設計計算案例綜述 1247531.1圓周驅動力計算 1240791.1.1主要阻力 2231691.1.2附加阻力 3229031.1.3特種主要阻力 4189111.1.4附加特種阻力 546691.1.5傾斜阻力 620731.1.6圓周驅動力 698721.2輸送帶張力計算 6174621.2.1輸送帶不打滑條件限制 7216521.2.2運輸帶下垂度的限制 7108081.2.3運行阻力計算 933321.2.4各特性點張力計算 945191.2.5輸送帶驗算 11133361.3傳動功率計算 12218601.1.1滾筒傳動軸功率 12190881.1.2電機功率計算 12181891.4傳動滾筒的設計 13184401.4.1傳動滾筒合張力計算 136271.4.2傳動滾筒直徑初選 13309821.4.3傳動滾筒最大扭矩計算 14189461.4.4傳動滾筒直徑驗算 1416341.5拉緊行程與拉緊力計算 1569081.5.1拉緊行程計算 15145771.5.2拉緊力計算 151.1圓周驅動力計算計算時，需要計算輸送機上所承載的所有阻力。帶入得：式中主要阻礙的力量，；在輸送機工作時，各個部件之間的摩擦以及皮帶和需要運輸的物體產生大部分的阻力附帶增加的阻礙力量，；特別種類的主要阻礙力，；特別種類附帶增加的阻礙力量，；斜者的阻礙力，。、主要阻力和附加阻力是最最廣泛的，他們相關理論都會提起來的，一般而言，都會加以分析，其余另外剩下的阻力，需要具體情況具體分析，進行自主選擇。1.1.1主要阻力對于屬于輸送機的主要阻力的計算，具體過程和數據分析可按下式帶入計算：(3-2)式中——模擬摩擦系數。是根據相應的傾斜角度以及制造環境條件，可根據表1.1查取；——輸送機的長度，；根據所需運輸的實際情況決定——向下的力增加的速度，；這個值是在地面上一般都是固定不變的——工作機器的運行角度，°；根據所處的巷道環境以及運行狀況適當調整會對受力產生很大影響——皮帶每米的質量，；按照運行的環境和需要進行選型——運輸物體每米的質量，；按照需要移動的物料的不同來決定并要考慮到輸送能力的需要——承載分支質量，；對于在工作時支撐皮帶與物料的部件所產生——回程分支質量，。根據設計在皮帶返回時與支撐這部分的部件所產生式中——輸送能力，；根據工作環境和需要移動的物料的上限決定——皮帶運行速度，；為了保證和提高運輸效率但要考慮穩定性因此要比較均勻——支撐一組托輥繞圈部分的重量，kg；考慮在運行時的移動效率和需要的部件數量要進行合理分配——返回分支里一組托輥繞圈部分的重量，kg；考慮在運行時的移動效率和需要的部件數量要進行合理分配——拖住分支托輥的間距；考慮在運行時的移動效率和需要的部件數量要進行合理分配，一般取1～1.5m——返回分支托輥的間距。托輥在設計角度下向前偏移產生的影響，一般取2～3m查表選取、，取、。代入數據進行計算。帶式輸送機是在普通的礦井條件下運行，是屬于較不容樂觀的情況，查表1.2取得。將得到的數據代入從而可得出主要阻力：1.1.2附加阻力計算附加阻力主要考慮被運輸物體在裝卸的時候的那段距離，所產生的慣性阻力和摩擦阻力。一般來說。由于數據較小，在計算過程中出現的誤差可以控制在一定的范圍內，不會對計算結果和設計預期產生太大的影響。具體處理步驟方法是在主要阻力的基礎上乘以一個系數C得到的數據來代替主要阻力和附加阻力，公式如下：式中系數的取值大小與輸送機的長度有直接的關系。當輸送機長度沒有達到80m時，系數C需要時刻變動以適應不同的長度而重新規定，所以數值會隨著輸送機的長度變化而變化；當長度超過80m時，系數C因為可以控制在一定的范圍內從而會變成一個不變的值。故已知輸送機的長度就可確定系數的大小，具體可查看表1.3，可得。1.1.3特種主要阻力選取需要考慮到：因為托輥的結構，導致部分部件在運行過程中向前傾斜，從而會產生摩擦阻力的干擾，除此之外，輸送帶在運行的過程中需要有導板起到攔截作用，因此，在這一過程中，物料和導板會產生接觸，從而形成阻力。特種主要阻力計算：(1)托輥向前運行的過程中，所承受的阻力：——槽形因數；根據設計情況對于不同類型產生的影響——摩擦因數，；對于不同的接觸面之間的作用取到不同的數值——包括傾斜區域長度，；在設計時考慮工作情況下的允許的偏移的距離——傾角，取。安裝比例則取為10:1。，，根據該數據計算下式：(2)結合實際工作情況，由于在本次設計中不計劃設立裙板，由此可得：1.1.4附加特種阻力計算附加特種阻力主要是需要考慮：輸送帶上清掃器運行時所產生的阻力、卸料器運行過程中所產生的摩擦阻力、卸料車在運行過程中會產生的阻力。具體數據代入下式計算：(3-5)式中——清掃器個數。(1)輸送帶清掃器的摩擦阻力(3-6)式中——接觸面積，按表2.7查取，；——壓力，一般取為；——摩擦系數，一般取為0.5～0.7。查表3得，取，，將該數據帶入式(3-6)計算：(2)卸料器運行過程中承受的摩擦阻力，可用下式來具體計算(3-7)其中——卸料器阻力系數，對于不同的接觸面之間的作用取到不同的數值，取為1500N/m。計算：經過以上的分析，可以得出附加特種阻力：1.1.5傾斜阻力傾斜阻力是指，當輸送機以一定角度去安裝時，運輸物體在被運輸時所需要克服的重力或者運輸物體在向下運輸過程中所產生的需要承擔的重力。傾斜阻力的計算式為：(3-8)式中——輸送機運行過程中產生的高度，m。計算：1.1.6圓周驅動力綜上，經式子(2-4)的計算可得到圓周驅動力：觀察計算得到的結果，得到的圓周驅動力是在滿載情況下運行過程中產生的驅動力，該數值為負值，而且數據相對來說還比較大，則可以說明帶式輸送機在運輸過程中不需要其他的動力，僅僅憑借所運輸物體自身的重量就可以進行運輸了，而且，運行起來速度也完全夠生產所需。與此同理可得如下結果：1.2輸送帶張力計算對于以上設計理念中，撓性件的力處處都是隨著位置的不同而變化的。而且會因為長度而變化的，涉及約束內容具有很多方面，為了讓這個皮帶可以正常運行，就得解決張力問題，那么就得符合一些約束。(1)在輸送帶運輸的整個過程中輸送帶與滾動圓筒間在運行過程中固有的一段不能產生相對位移，也就是說，應保證不能打滑；(2)另外輸送帶上的張力也應該保持在一定的大小，盡可能的大，使得輸送帶在傳輸過程中在兩組托輥間所呈現出的垂度不能太大，要小于規定的數值以滿足運行的要求。1.2.1輸送帶不打滑條件限制如果想要滿足以上，要想保證輸送帶和滾筒在工作的過程中固有的一段距離不能產生相對位移，，那么需要控制輸送帶上的所有的張力必須保持在一定的值以上，也就是說，需要控制在輸送帶上整體中最小的張力的大小，保持在一定的值以上。因此數據的計算過程因滿足以下式子：(3-9)式中——最大圓周驅動力，N。——尤拉系數；——摩擦系數，對于不同的接觸面之間的作用取到不同的數值，按表2.8查取；——動力載荷因數，根據受到的力在一定時間范圍內的特點造成的影響，1.2～1.7。對于總體自身重量較小，且運行速度不會太大，在整個控制的過程中能保證每一個環節可以保證相對平穩，那么他的動載荷系數可以選取比較偏小一點的值;反之。取1.32。取=0.2；，根據實際情況計算得：1.2.2運輸帶下垂度的限制為使皮帶輸送機運轉平穩，運輸帶運行過程中，垂度應該有合理有效的值。而皮帶的垂度的大小是與輸運帶上的承受的張力有十分大直接的關聯，具體關聯如下：輸送帶所承受的張力越大，輸送帶的垂度就回越小。所以，為了能夠保證輸送帶的垂度能夠控制在一定的范圍內，輸送帶上任何地方的張力都需要通過特定的公式的驗核，具體的核算的公式如下：承載分支：(3-10)回程分支：(3-11)式中——允許的最大下垂度，一般取0.01；根據所處的巷道環境以及運行狀況適當調整會對受力產生很大影響——每米皮帶的質量，；按照運行的環境和需要進行選型——每米皮帶運輸物體的質量，；按照需要移動的物料的不同來決定并要考慮到輸送能力的需要——支撐托輥間距（最小張力地方）；考慮在運行時的移動效率和需要的部件數量要進行合理分配——返回托輥間距（最小張力地方）。考慮在運行時的移動效率和需要的部件數量要進行合理分配根據以上參數進行分析：支撐分支：返回分支：結合實際工作情況以及設計的要求，得到了運行時撓性件受到的力。1.2.3運行阻力計算支撐段與返回段運行阻礙力可表示為：支撐段：返回段：式中—凹槽的鐵輥所產生的阻力因數，；根據與物料接觸面的設計對應類型的部件產生的影響——長方形的鐵輥所產生的阻力因數；根據與物料接觸面的設計對應類型的部件產生的影響——機器傾斜角度，°。按照設計的相對應的考慮受力情況的設計偏移代入得：1.2.4各特性點張力計算為了能夠計算得出在整個輸送帶上的特定地點的張力，例如凸凹圓弧起點處所存在的的張力，此外，根據一般性的需要，還要采取一定的措施知道在輸送帶上的閉合張力以及張緊張力，針對于以上的張力的計算，綜合來看，需要采取逐點張力計算法。且可知輸送機是采用重錘小車式張緊裝置。將主動滾筒附近的分離點設為1點，則2、3、4點的分布設置，如圖3-1所示。根據以上方法可以通過以下式子得出各個張力的大小分布情況：已知，輸送帶在運行過程中的狀態，再參考傳動條件因素以及可能出現的其他意外的情況，綜合可以得到以下：式中——摩擦得因數，對于不同的接觸面之間的作用取到不同的數值，取；——圓筒包角，rad；在工作時驅動部件與皮帶之間的有效接觸部分——摩擦力備用因數，對于不同的接觸面之間的作用取到不同的數值，取。代入數據得：1.2.5輸送帶驗算(1)不打滑條件驗算為了能夠保證到輸送帶平時的運行過程中不會發生打滑的情況，輸送帶在最小張力應該滿足：根據以上得到的數據與標準進行比較：即滿足不打滑條件。(2)下垂度條件驗算為了能夠保證到輸送帶平時的運行過程中不會發生打滑的情況，輸送帶在最小張力應該滿足：支撐分支：返回分支：進將得到的數據代入特定的式子進行比較，可以得知是符合要求的。(3)輸送帶強度驗算輸送帶的最大張力的數據計算出來以后，接下來進行對其強度進行檢測。校核公式為：(3-15)式中——安全因數；根據工作狀況留有允許的余量得到的比值——膠帶能承受拉斷的強度，N/(mm·層)；按照所選擇得材質能達到的受力極限——皮層數。在工作時皮帶與驅動輪即將發生相互作用的部分進行決定根據實際設計的皮帶縱向分布的數量為6，其中，將該數據放入以下進行校核;根據以上分析知道這個設計是合理的。1.3傳動功率計算在輸送機工作過程中因為一些相互作用面產生的摩擦會導致一些能量的損失，因此對其進行進一步的分析。1.1.1滾筒傳動軸功率根據實際工作情況下的驅動構件所需要的驅動力得到：(3-16)式中——主動軸功率，根據輸送機實際情況和所需要移動的物料決定，kW；——滾筒驅動力，根據上文設計進行過的受力分析，所需要的最小值，N；——帶速，為了保證和提高運輸效率但要考慮穩定性因此要比較均勻，。則滿載狀態：結合實際情況和設計經驗，空載狀態：經過以上的數據計算得出了在不同情況下的想得到的結果。1.1.2電機功率計算根據實際工作情況下的驅動構件所需要的驅動力得到：式中——傳動效率，在理論的設計情況下，驅動路徑上發生的相互作用導致的能量損耗來決定，取0.85～0.95。根據設計進行理論計算，則空載狀態下：運行在裝滿狀態的情況下，根據運行過程中反饋系統給到的數據，可知發電機功率為：式中——傳動效率，一般取0.95——1。1.4傳動滾筒的設計光面鋼光輥適用于功率小、帶寬小、干燥環境。對于阻燃和防火的情況，也應采用相對應的一些方案的實施。1.4.1傳動滾筒合張力計算按照以上設計數據可以計算出屬于傳動滾筒的合張力:1.4.2傳動滾筒直徑初選傳動滾筒的可以選取的最小的直徑可一根據以下的計算結果決定：(3-18)式中——鋼絲的直徑，按照所選擇得材質能達到的受力極限來決定的，芯層直徑，mm；——特定因數，根據工作狀況留有允許的余量得到的比值。，按照設計要求選擇用尼龍輸送帶，根據手經驗冊，可取，此時，傳動滾筒的最小直徑可計算為：根據以上結果，再查詢相關標準化的數據組，可以初步選擇為。1.4.3傳動滾筒最大扭矩計算在本次的設計中，在輸送運行過程中會選擇采用單滾筒配合單電機的驅動方式方案，當中出現的受到的最強的驅動力：式中D——滾動圓筒面的直徑，對于在工作時支撐皮帶與物料的部件所產生，mm；——最大驅動力，按照需要移動的物料的不同來決定并要考慮到輸送能力的需要，N。，結合實際工作情況可以得到：1.4.4傳動滾筒直徑驗算根據對實際工作情況中取得的大量的樣本，以及經過理論的初步分析，可以得出傳動滾筒的直徑應該按所有壓力的平均壓力進行驗算。