帶式輸送機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u26800帶式輸送機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算案例綜述 1247531.1圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)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(qū)動(dòng)力 698721.2輸送帶張力計(jì)算 6174621.2.1輸送帶不打滑條件限制 7216521.2.2運(yùn)輸帶下垂度的限制 7108081.2.3運(yùn)行阻力計(jì)算 933321.2.4各特性點(diǎn)張力計(jì)算 945191.2.5輸送帶驗(yàn)算 11133361.3傳動(dòng)功率計(jì)算 12218601.1.1滾筒傳動(dòng)軸功率 12190881.1.2電機(jī)功率計(jì)算 12181891.4傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì) 13184401.4.1傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算 136271.4.2傳動(dòng)滾筒直徑初選 13309821.4.3傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 14189461.4.4傳動(dòng)滾筒直徑驗(yàn)算 1416341.5拉緊行程與拉緊力計(jì)算 1569081.5.1拉緊行程計(jì)算 15145771.5.2拉緊力計(jì)算 151.1圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算計(jì)算時(shí)，需要計(jì)算輸送機(jī)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(jī)工作時(shí)，各個(gè)部件之間的摩擦以及皮帶和需要運(yùn)輸?shù)奈矬w產(chǎn)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(guān)理論都會(huì)提起來的，一般而言，都會(huì)加以分析，其余另外剩下的阻力，需要具體情況具體分析，進(jìn)行自主選擇。1.1.1主要阻力對(duì)于屬于輸送機(jī)的主要阻力的計(jì)算，具體過程和數(shù)據(jù)分析可按下式帶入計(jì)算：(3-2)式中——模擬摩擦系數(shù)。是根據(jù)相應(yīng)的傾斜角度以及制造環(huán)境條件，可根據(jù)表1.1查取；——輸送機(jī)的長度，；根據(jù)所需運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況決定——向下的力增加的速度，；這個(gè)值是在地面上一般都是固定不變的——工作機(jī)器的運(yùn)行角度，°；根據(jù)所處的巷道環(huán)境以及運(yùn)行狀況適當(dāng)調(diào)整會(huì)對(duì)受力產(chǎn)生很大影響——皮帶每米的質(zhì)量，；按照運(yùn)行的環(huán)境和需要進(jìn)行選型——運(yùn)輸物體每米的質(zhì)量，；按照需要移動(dòng)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(zhì)量，；對(duì)于在工作時(shí)支撐皮帶與物料的部件所產(chǎn)生——回程分支質(zhì)量，。根據(jù)設(shè)計(jì)在皮帶返回時(shí)與支撐這部分的部件所產(chǎn)生式中——輸送能力，；根據(jù)工作環(huán)境和需要移動(dòng)的物料的上限決定——皮帶運(yùn)行速度，；為了保證和提高運(yùn)輸效率但要考慮穩(wěn)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(yùn)行時(shí)的移動(dòng)效率和需要的部件數(shù)量要進(jìn)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(yùn)行時(shí)的移動(dòng)效率和需要的部件數(shù)量要進(jìn)行合理分配——拖住分支托輥的間距；考慮在運(yùn)行時(shí)的移動(dòng)效率和需要的部件數(shù)量要進(jìn)行合理分配，一般取1～1.5m——返回分支托輥的間距。托輥在設(shè)計(jì)角度下向前偏移產(chǎn)生的影響，一般取2～3m查表選取、，取、。代入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。帶式輸送機(jī)是在普通的礦井條件下運(yùn)行，是屬于較不容樂觀的情況，查表1.2取得。將得到的數(shù)據(jù)代入從而可得出主要阻力：1.1.2附加阻力計(jì)算附加阻力主要考慮被運(yùn)輸物體在裝卸的時(shí)候的那段距離，所產(chǎn)生的慣性阻力和摩擦阻力。一般來說。由于數(shù)據(jù)較小，在計(jì)算過程中出現(xiàn)的誤差可以控制在一定的范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)預(yù)期產(chǎn)生太大的影響。具體處理步驟方法是在主要阻力的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)系數(shù)C得到的數(shù)據(jù)來代替主要阻力和附加阻力，公式如下：式中系數(shù)的取值大小與輸送機(jī)的長度有直接的關(guān)系。當(dāng)輸送機(jī)長度沒有達(dá)到80m時(shí)，系數(shù)C需要時(shí)刻變動(dòng)以適應(yīng)不同的長度而重新規(guī)定，所以數(shù)值會(huì)隨著輸送機(jī)的長度變化而變化；當(dāng)長度超過80m時(shí)，系數(shù)C因?yàn)榭梢钥刂圃谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)從而會(huì)變成一個(gè)不變的值。故已知輸送機(jī)的長度就可確定系數(shù)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?yàn)橥休伒慕Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致部分部件在運(yùn)行過程中向前傾斜，從而會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力的干擾，除此之外，輸送帶在運(yùn)行的過程中需要有導(dǎo)板起到攔截作用，因此，在這一過程中，物料和導(dǎo)板會(huì)產(chǎn)生接觸，從而形成阻力。特種主要阻力計(jì)算：(1)托輥向前運(yùn)行的過程中，所承受的阻力：——槽形因數(shù)；根據(jù)設(shè)計(jì)情況對(duì)于不同類型產(chǎn)生的影響——摩擦因數(shù)，；對(duì)于不同的接觸面之間的作用取到不同的數(shù)值——包括傾斜區(qū)域長度，；在設(shè)計(jì)時(shí)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(jù)該數(shù)據(jù)計(jì)算下式：(2)結(jié)合實(shí)際工作情況，由于在本次設(shè)計(jì)中不計(jì)劃設(shè)立裙板，由此可得：1.1.4附加特種阻力計(jì)算附加特種阻力主要是需要考慮：輸送帶上清掃器運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的阻力、卸料器運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的摩擦阻力、卸料車在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生的阻力。具體數(shù)據(jù)代入下式計(jì)算：(3-5)式中——清掃器個(gè)數(shù)。(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(shù)，一般取為0.5～0.7。查表3得，取，，將該數(shù)據(jù)帶入式(3-6)計(jì)算：(2)卸料器運(yùn)行過程中承受的摩擦阻力，可用下式來具體計(jì)算(3-7)其中——卸料器阻力系數(shù)，對(duì)于不同的接觸面之間的作用取到不同的數(shù)值，取為1500N/m。計(jì)算：經(jīng)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(dāng)輸送機(jī)以一定角度去安裝時(shí)，運(yùn)輸物體在被運(yùn)輸時(shí)所需要克服的重力或者運(yùn)輸物體在向下運(yùn)輸過程中所產(chǎn)生的需要承擔(dān)的重力。傾斜阻力的計(jì)算式為：(3-8)式中——輸送機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的高度，m。計(jì)算：1.1.6圓周驅(qū)動(dòng)力綜上，經(jīng)式子(2-4)的計(jì)算可得到圓周驅(qū)動(dòng)力：觀察計(jì)算得到的結(jié)果，得到的圓周驅(qū)動(dòng)力是在滿載情況下運(yùn)行過程中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，該數(shù)值為負(fù)值，而且數(shù)據(jù)相對(duì)來說還比較大，則可以說明帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中不需要其他的動(dòng)力，僅僅憑借所運(yùn)輸物體自身的重量就可以進(jìn)行運(yùn)輸了，而且，運(yùn)行起來速度也完全夠生產(chǎn)所需。與此同理可得如下結(jié)果：1.2輸送帶張力計(jì)算對(duì)于以上設(shè)計(jì)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(huì)因?yàn)殚L度而變化的，涉及約束內(nèi)容具有很多方面，為了讓這個(gè)皮帶可以正常運(yùn)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(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過程中輸送帶與滾動(dòng)圓筒間在運(yùn)行過程中固有的一段不能產(chǎn)生相對(duì)位移，也就是說，應(yīng)保證不能打滑；(2)另外輸送帶上的張力也應(yīng)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(xiàn)出的垂度不能太大，要小于規(guī)定的數(shù)值以滿足運(yùn)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(chǎn)生相對(duì)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(shù)據(jù)的計(jì)算過程因滿足以下式子：(3-9)式中——最大圓周驅(qū)動(dòng)力，N。——尤拉系數(shù)；——摩擦系數(shù)，對(duì)于不同的接觸面之間的作用取到不同的數(shù)值，按表2.8查取；——?jiǎng)恿d荷因數(shù)，根據(jù)受到的力在一定時(shí)間范圍內(nèi)的特點(diǎn)造成的影響，1.2～1.7。對(duì)于總體自身重量較小，且運(yùn)行速度不會(huì)太大，在整個(gè)控制的過程中能保證每一個(gè)環(huán)節(jié)可以保證相對(duì)平穩(wěn)，那么他的動(dòng)載荷系數(shù)可以選取比較偏小一點(diǎn)的值;反之。取1.32。取=0.2；，根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算得：1.2.2運(yùn)輸帶下垂度的限制為使皮帶輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，運(yùn)輸帶運(yùn)行過程中，垂度應(yīng)該有合理有效的值。而皮帶的垂度的大小是與輸運(yùn)帶上的承受的張力有十分大直接的關(guān)聯(lián)，具體關(guān)聯(lián)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(nèi)，輸送帶上任何地方的張力都需要通過特定的公式的驗(yàn)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(jù)所處的巷道環(huán)境以及運(yùn)行狀況適當(dāng)調(diào)整會(huì)對(duì)受力產(chǎn)生很大影響——每米皮帶的質(zhì)量，；按照運(yùn)行的環(huán)境和需要進(jìn)行選型——每米皮帶運(yùn)輸物體的質(zhì)量，；按照需要移動(dòng)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(yùn)行時(shí)的移動(dòng)效率和需要的部件數(shù)量要進(jìn)行合理分配——返回托輥間距（最小張力地方）。考慮在運(yùn)行時(shí)的移動(dòng)效率和需要的部件數(shù)量要進(jìn)行合理分配根據(jù)以上參數(shù)進(jìn)行分析：支撐分支：返回分支：結(jié)合實(shí)際工作情況以及設(shè)計(jì)的要求，得到了運(yùn)行時(shí)撓性件受到的力。1.2.3運(yùn)行阻力計(jì)算支撐段與返回段運(yùn)行阻礙力可表示為：支撐段：返回段：式中—凹槽的鐵輥所產(chǎn)生的阻力因數(shù)，；根據(jù)與物料接觸面的設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)類型的部件產(chǎn)生的影響——長方形的鐵輥所產(chǎn)生的阻力因數(shù)；根據(jù)與物料接觸面的設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)類型的部件產(chǎn)生的影響——機(jī)器傾斜角度，°。按照設(shè)計(jì)的相對(duì)應(yīng)的考慮受力情況的設(shè)計(jì)偏移代入得：1.2.4各特性點(diǎn)張力計(jì)算為了能夠計(jì)算得出在整個(gè)輸送帶上的特定地點(diǎn)的張力，例如凸凹圓弧起點(diǎn)處所存在的的張力，此外，根據(jù)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(duì)于以上的張力的計(jì)算，綜合來看，需要采取逐點(diǎn)張力計(jì)算法。且可知輸送機(jī)是采用重錘小車式張緊裝置。將主動(dòng)滾筒附近的分離點(diǎn)設(shè)為1點(diǎn)，則2、3、4點(diǎn)的分布設(shè)置，如圖3-1所示。根據(jù)以上方法可以通過以下式子得出各個(gè)張力的大小分布情況：已知，輸送帶在運(yùn)行過程中的狀態(tài)，再參考傳動(dòng)條件因素以及可能出現(xiàn)的其他意外的情況，綜合可以得到以下：式中——摩擦得因數(shù)，對(duì)于不同的接觸面之間的作用取到不同的數(shù)值，取；——圓筒包角，rad；在工作時(shí)驅(qū)動(dòng)部件與皮帶之間的有效接觸部分——摩擦力備用因數(shù)，對(duì)于不同的接觸面之間的作用取到不同的數(shù)值，取。代入數(shù)據(jù)得：1.2.5輸送帶驗(yàn)算(1)不打滑條件驗(yàn)算為了能夠保證到輸送帶平時(shí)的運(yùn)行過程中不會(huì)發(fā)生打滑的情況，輸送帶在最小張力應(yīng)該滿足：根據(jù)以上得到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較：即滿足不打滑條件。(2)下垂度條件驗(yàn)算為了能夠保證到輸送帶平時(shí)的運(yùn)行過程中不會(huì)發(fā)生打滑的情況，輸送帶在最小張力應(yīng)該滿足：支撐分支：返回分支：進(jìn)將得到的數(shù)據(jù)代入特定的式子進(jìn)行比較，可以得知是符合要求的。(3)輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算輸送帶的最大張力的數(shù)據(jù)計(jì)算出來以后，接下來進(jìn)行對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行檢測。校核公式為：(3-15)式中——安全因數(shù)；根據(jù)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(qiáng)度，N/(mm·層)；按照所選擇得材質(zhì)能達(dá)到的受力極限——皮層數(shù)。在工作時(shí)皮帶與驅(qū)動(dòng)輪即將發(fā)生相互作用的部分進(jìn)行決定根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的皮帶縱向分布的數(shù)量為6，其中，將該數(shù)據(jù)放入以下進(jìn)行校核;根據(jù)以上分析知道這個(gè)設(shè)計(jì)是合理的。1.3傳動(dòng)功率計(jì)算在輸送機(jī)工作過程中因?yàn)橐恍┫嗷プ饔妹娈a(chǎn)生的摩擦?xí)?dǎo)致一些能量的損失，因此對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析。1.1.1滾筒傳動(dòng)軸功率根據(jù)實(shí)際工作情況下的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件所需要的驅(qū)動(dòng)力得到：(3-16)式中——主動(dòng)軸功率，根據(jù)輸送機(jī)實(shí)際情況和所需要移動(dòng)的物料決定，kW；——滾筒驅(qū)動(dòng)力，根據(jù)上文設(shè)計(jì)進(jìn)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(yùn)輸效率但要考慮穩(wěn)定性因此要比較均勻，。則滿載狀態(tài)：結(jié)合實(shí)際情況和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，空載狀態(tài)：經(jīng)過以上的數(shù)據(jù)計(jì)算得出了在不同情況下的想得到的結(jié)果。1.1.2電機(jī)功率計(jì)算根據(jù)實(shí)際工作情況下的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件所需要的驅(qū)動(dòng)力得到：式中——傳動(dòng)效率，在理論的設(shè)計(jì)情況下，驅(qū)動(dòng)路徑上發(fā)生的相互作用導(dǎo)致的能量損耗來決定，取0.85～0.95。根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行理論計(jì)算，則空載狀態(tài)下：運(yùn)行在裝滿狀態(tài)的情況下，根據(jù)運(yùn)行過程中反饋系統(tǒng)給到的數(shù)據(jù)，可知發(fā)電機(jī)功率為：式中——傳動(dòng)效率，一般取0.95——1。1.4傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)光面鋼光輥適用于功率小、帶寬小、干燥環(huán)境。對(duì)于阻燃和防火的情況，也應(yīng)采用相對(duì)應(yīng)的一些方案的實(shí)施。1.4.1傳動(dòng)滾筒合張力計(jì)算按照以上設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以計(jì)算出屬于傳動(dòng)滾筒的合張力:1.4.2傳動(dòng)滾筒直徑初選傳動(dòng)滾筒的可以選取的最小的直徑可一根據(jù)以下的計(jì)算結(jié)果決定：(3-18)式中——鋼絲的直徑，按照所選擇得材質(zhì)能達(dá)到的受力極限來決定的，芯層直徑，mm；——特定因數(shù)，根據(jù)工作狀況留有允許的余量得到的比值。，按照設(shè)計(jì)要求選擇用尼龍輸送帶，根據(jù)手經(jīng)驗(yàn)冊(cè)，可取，此時(shí)，傳動(dòng)滾筒的最小直徑可計(jì)算為：根據(jù)以上結(jié)果，再查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)組，可以初步選擇為。1.4.3傳動(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算在本次的設(shè)計(jì)中，在輸送運(yùn)行過程中會(huì)選擇采用單滾筒配合單電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式方案，當(dāng)中出現(xiàn)的受到的最強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力：式中D——滾動(dòng)圓筒面的直徑，對(duì)于在工作時(shí)支撐皮帶與物料的部件所產(chǎn)生，mm；——最大驅(qū)動(dòng)力，按照需要移動(dòng)的物料的不同來決定并要考慮到輸送能力的需要，N。，結(jié)合實(shí)際工作情況可以得到：1.4.4傳動(dòng)滾筒直徑驗(yàn)算根據(jù)對(duì)實(shí)際工作情況中取得的大量的樣本，以及經(jīng)過理論的初步分析，可以得出傳動(dòng)滾筒的直徑應(yīng)該按所有壓力的平均壓力進(jìn)行驗(yàn)算。