第三章带式输送机的设计计算3.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料（1）物料的名称和输送能力：（2）物料的性质：1）粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；2）堆积密度；3）动堆积角、静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等。
（3）工作环境、干燥、潮湿、灰尘多少等；（4）卸料方式和卸料装置形式；（5）给料点数目和位置；（6）输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地形条件和供电情况。
输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；（7）装置布置形式，是否需要设置制动器。
原始参数和工作条件如下：1）输送物料：煤2）物料特性：1）块度：0～300mm2）散装密度：0.90t/3m3）在输送带上堆积角：ρ=20°4）物料温度：<50℃3）工作环境：井下4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：300m（2）倾斜角：β=0°（3）最大运量:350t/h初步确定输送机布置形式，如图3-1所示：图3-1 传动系统图3.2 计算步骤3.2.1 带宽的确定:按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20°。
原煤的堆积密度按900 kg/3m。
输送机的工作倾角β=0°。
带式输送机的最大运输能力计算公式为Q sυρ=（3.2-1）3.6式中：Q——输送量（)/h t；v——带速（)/sm；ρ——物料堆积密度（3kg m）；/s--在运行的输送带上物料的最大堆积面积, 2mK----输送机的倾斜系数带速与带宽、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选用表输送机的工作倾角=0°查DTⅡ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/3m ； 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 ：S23503.6 3.69001.610.0675Q m ρυκ⨯⨯⨯===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查表3-2, 输送机的承载托辊槽角35°，物料的堆积角为20°时，带宽为800 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.06782m，此值大于计算所需要的堆积横断面积,因此选用宽度为800mm的输送带能满足要求。
经过计算,故确定带宽B=800mm,680S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≥+2200Bα原煤的堆积密度按900 kg/3m。
输送机的工作倾角β=0°。
带式输送机的最大运输能力计算公式为=（3.2-1）Q sυρ3.6式中：Q——输送量（)/h t；m；v——带速（)/sρ——物料堆积密度（3/kg m）；s--在运行的输送带上物料的最大堆积面积, 2mK----输送机的倾斜系数带速选择原则：(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 。
表3-1倾斜系数k 选用表输送机的工作倾角=0°;查DT Ⅱ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/3m ; 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 ：S 23503.6 3.69001.610.0675Q m ρυκ⨯⨯⨯===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查表3-2, 输送机的承载托辊槽角35°，物料的堆积角为20°时，带宽为800 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.06782m，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为800mm的输送带能满足要求。
经过计算,确定选用带宽B=800mm,680S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2-3Bα≥+（2.2-2）2200式中α——最大粒度，mm。
表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mmB==⨯+=计算：8002300200800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F为输送机所有阻力之和，可用式U（3.3-1）计算：12U H N S S St F F F F F F =++++ （3.3-1）式中H F ——主要阻力，N ；N F ——附加阻力，N ； 1S F ——特种主要阻力，N ；2S F ——特种附加阻力，N ； St F ——倾斜阻力，N 。
五种阻力中，H F 、N F 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）80L m ≥对机长大于80m 的带式输送机，附加阻力N F 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：12U H S S St F CF F F F =+++ （3.3-2）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L L C L+=（3.3-3） 式中0L ——附加长度，一般在70m 到100m 之间；C ——系数，不小于1.02。
C 查〈〈DT Ⅱ（A ）型带式输送机设计手册〉〉表3-4 表3-4系数C3.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力H F 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：[(2)cos ]H RO RU B G F fLg q q q q δ=+++ （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DT Ⅱ6204/C4，查表得，上托辊间距0a ＝1.2m ，下托辊间距u a ＝３m ，上托辊槽角35°，下托辊槽角０°。
RO q ——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1RO G q a =（3.4-5） 其中1G ——承载分支每组托辊旋转部分重量，kg ；0a ——承载分支托辊间距，m ；托辊参数，知 124.3G kg = 计算：10RO G q a ==24.31.2=20.25 kg/m RU q ——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：2RU UG q a =（3.3-6） 其中2G ——回程分支每组托辊旋转部分质量；U a ——回程分支托辊间距，m ； 215.8G =kg计算：2RU U G q a ==15.83=5.267 kg/m G q ——每米长度输送物料质量3.6mG I Qq υυ===35060.7343.6 1.6=⨯kg/m B q ——每米长度输送带质量，kg/m ，B q =9.2kg/m [(2)cos ]H RO RU B G F fLg q q q q δ=+++=0.045×300×9.8×[20.25+5.267+（2×9.2+60.734）×cos35°]=11379Nf 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f3.3.3 主要特种阻力计算主要特种阻力1S F 包括托辊前倾的摩擦阻力F ε和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力gl F 两部分，按式（3.3-7）计算：Sl F F ε=+gl F （3.3-7）F ε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0()cos sin B G F C L q q g εεεμδε=+ （3.3-8）（2） 二辊式前倾下托辊时0cos cos sin B F L q g ξεμλδε= （3.3-9）本输送机没有主要特种阻力1S F ，即1S F =0 3.3.4 附加特种阻力计算附加特种阻力2S F 包括输送带清扫器摩擦阻力r F 和卸料器摩擦阻力a F 等部分，按下式计算：23S r a F n F F =⋅+ (3.3-10） 3r F A P μ=⋅⋅ (3.3-11） 2a F B k =⋅ (3.3-12）式中3n ——清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器； A ——一个清扫器和输送带接触面积，2m ；P ——清扫器和输送带间的压力，N/2m ，一般取为34410~1010⨯⨯ N/2m ；3μ——清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.5~0.7；2k ——刮板系数，一般取为1500 N/m 。
表3-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积查表3-7得 A=0.008m 2，取p =10410⨯N/m 2，取3μ=0.6，将数据带入式（3.3-11）则r F =0.008×10410⨯×0.6=480 N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）a F =0由式（3.3-10） 则 2S F =3.5×480=1680 N 3.3.5 倾斜阻力计算 倾斜阻力按下式计算：St FSt G F q g H =⋅⋅ （3.3-13）式中：因为是本输送机水平运输，所有H=0St G F q g H =⋅⋅=0由式（2.4-2）12U H S S St F CF F F F =+++U F =1.12×11379+0+1680+0=14425N3.4传动功率计算3.4.1 传动轴功率（A P ）计算传动滚筒轴功率（A P ）按式（3.4-1）计算：1000U A F P υ⋅=（3.4-1） 3.4.2 电动机功率计算电动机功率M P ，按式（3.4-2）计算：'"AM P P ηηη=（3.4-2）式中η——传动效率，一般在0.85~0.95之间选取；1η——联轴器效率；每个机械式联轴器效率：1η=0.98 液力耦合器器：1η=0.96；2η——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：2η=0.98×0.98=0.96 三级减速机：2η=0.98×0.98×0.98=0.94'η——电压降系数，一般取0.90~0.95。