毕业设计说明书摘要皮带输送机是现代散状物料连续运输的主要设备。
随着工业和技术的发展,采用大运量、长距离、高带速的大型带式输送机进行散状物料输送已成为带式输送机的发展主流。
越来越多的工程技术人员对皮带输送机的设计方法进行了大量的研究。
本文从胶带输送机的传动原理出发利用逐点计算法,对皮带输送机的张力进行计算。
将以经济、可靠、维修方便为出发点,对皮带输送机进行设计计算,并根据计算数据对驱动装置、托辊、滚筒、输送带、拉进装置以及其他辅助装置进行了优化性选型设计。
张紧系统采用先进的液控张紧装置,即流行的液压自动拉进系统。
带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。
关键词:皮带输送机;设计;拉紧装置ABSTRACTBelt conveyor is the main component which is used to carry goods continued nowadays. With the development of the industry and technology, adopting to lager-amount long-length high –speed, the design method of large belt conveyor which is used to carry goods continued has been mostly studied. According to the belt conveyor drive principle, the paper uses point by point method to have a design, and with the given facts, magnize the model chose drive installment、roller roll belt pulling hydraulic. The drive installment adopts the advanced hydraulic soft drive system and hydraulic pull automatic system.Belt conveyor is the most ideal efficient coal for transport equipment, and other transport equipment, not only has compared long-distance large-capacity, continuous conveying wait for an advantage, and reliable operation, easy to realize automation, centralized control, especially for high yield and high efficiency mine, belt conveyor has become coal high-efficient exploitation mechatronics technology and equipment the key equipment.Key Words: Belt conveyor;Design;Tensioning device前言矿井开采是整个国家乃至世界的工业基础,而其产品运输又是最重要的工序之一,它的成本直接关系到工业各部门。
所以,世界各国都在不断的改革矿井运输问题。
大型矿井采用的运输方式有自卸汽车运输、铁路运输和胶带运送及运输等。
其中,胶带运送机运输可谓是目前最先进的矿井开采新工艺。
本次设计的主要内容即胶带输送机。
胶带输送机是现代散状物料连续运输的主要设备。
越来越多的工程技术人员对胶带机的设计方法进行了大量的研究。
我们将以经济、可靠、维护方便为出发点,对胶带机进行设计计算,并根据计算数据对驱动装置、托辊、滚筒、输送带、拉进装置以及其他辅助装置进行严格选型。
由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能,主要表现在:运输能力大,且工作阻力小,耗电量低,约为刮板输送机的1/3到1/5;由于物料同输送机一起移动,同刮板输送机比较,物料破碎率小;带式输送机的单机运距可以很长,与刮板输送机比较,在同样运输能力及运距条件下,其所需设备台数少,转载环节少,节省设备和人员,并且维护比较简单。
由于输送带成本高且易损坏,故与其它设备比较,初期投资高。
输送机年工作时间一般取4500-5500小时。
当二班工作和输送剥离物,且输送环节较多,宜取下限;当三班工作和输送环节少的矿石输送,并有储仓时,取上限为宜。
电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构,借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力使输送带运动。
带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。
通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式,即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处,一般放在机头处。
单点驱动方式按传动滚筒的数目分,可分为单滚筒和双滚筒驱动。
对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。
因单点驱动方式最常用,凡是没有指明是多点驱动方式的,即为单驱动方式,故一般对单点驱动方式,“单点”两字省略。
单筒、单电动机驱动方式最简单,在考虑驱动方式时应是首选方式。
在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。
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前言ш第一章带式输送机的应用和传动原理1.1带式输送机应用范围 1 1.2带式输送机摩擦传动原理 11.2.1挠性体摩擦传动原理 11.2.2工作弧与静止弧 31.2.3驱动滚筒的摩擦牵引力 5 1.3带式输送机的特点 6 1.4带式输送机的结构和形式7 第二章带式输送机的动、静力学设计2.1设计计算92.2输送带宽92.3输送带运行速度的选择92.4输送带宽度的计算102.4.1按输送能力确定带宽102.4.2按输送物料块度确定带宽112.5.初选输送带12 第三章胶带输送机部件的选择3.1托辊的作用14 3.2托辊组的种类14 3.3托辊间距的确定17 3.4托辊直径和长度的确定18 3.5托辊阻力系数19 3.6过渡段托辊组的布置193.7托辊的计算与选型213.7.1线质量运算213.7.2辊子带速计算223.7.3辊子载荷计算22 3.8线路阻力计算24 3.9输送带张力的计算26 3.10输送带强度验算28 3.11牵引力和电动机功率的计算29 3.12电机数量与配比的选择29 3.13减速器的选型与热容量校核30 3.14制动力矩计算29 第四章拉紧装置4.1拉紧装置的作用324.2张紧装置在使用中应满足的要求324.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点及应遵循的原则324.4拉紧力的计算344.5拉紧装置选择344.6拉紧装置的适用性分析354.7液压车式拉紧装置的优化及设计374.8液压元件的选取38 第五章制动力的计算及制动器的选择5.1制动力的计算425.2制动器的选择42 第六章辅助装置6.1逆止器466.2传动滚筒476.3改向滚筒476.4清扫器486.5机架496.6中间架及支腿506.7拉紧装置架516.8头部漏斗516.9导料槽526.10卸料装置526.11辅助和配套设备配置方式54参考文献55 致谢词 59 附录 59第一章带式输送机的应用及传动原理1.1皮带输送机的应用范围带式输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。
输送堆积密度为500~2500kg/m3的各种散装物料和成件物品,使用环境温度为-20~40℃。
带式输送机可沿水平或倾斜线路运行,使用平面输送带沿倾斜工作时,不同物料的最大运输倾角可参阅表4-1[5]。
同一类物料的湿度和块度组成对最大运输倾角有影响。
运送物料最大倾角不能大于20°,运送散装物料倾角为最大倾角的80%。
带式输送机的运输能力大、运行阻力小、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、连续运行、容易实现自动控制,因此被广泛应用在国民经济各个部门。
矿井的井上、下带式输送机使用越来越多。
由于输送带易损坏,不易运送坚硬有棱角的物料。
1.2带式输送机摩擦传动原理1.2.1挠性体摩擦传动原理输送带是挠性牵引件,滚筒驱动的带式输送机依靠输送带与滚筒间的摩擦传递牵引力。
滚筒驱动所能传递的最大牵引力,按挠性体在圆弧上的摩擦的理论,其欧拉公式计算。
欧拉公式是在假定挠性牵引构件不可拉伸,没有弯曲阻力,没有质量和厚度且它与圆弧面间的摩擦系数不变的理想条件下导出的。
如图1.1图1.1 输送带传动当驱动滚筒顺时针等速转动时,输送带在相遇点上的张力为S y ,分离点的张力Sl,围包角为α,其对应的输送带弧长为围包弧,输送带与滚筒间的摩擦系数为μ。
在平衡条件下,相遇点张力S y 与分离点张力S t 的关系。
由分析得到:在围包弧内任取一微量弧长cd,它所对应的围包角为θd ,在这段长度上的输送带受到的力有:c 端的张力S,d 端张力S +dS ,滚筒的反力dN,滚筒的摩擦力dF 。
如图1.1所示的坐标系,在极限平衡条件下,即dF 达最大值时,可得下式∑=0x F dN=Ssin2θd +(S+dS)sin 2θd 式(1.1) 0=∑y F (S+dS)cos 2θd =Scos 2θd +Df 式(1.2)由于的d θ很小,可以近似认为sin 2θd ≈2θd ;cos 2θd ≈1。
摩擦力dF的最大值为μdN ,代入上式得:2d dS Sd dN θθ⋅+= 式(1.3) dN dS ⋅=μ 式(1.4)略去式(1.3)中的二次微量项dS 2θd ,将它带入式(1.4)得 θμd SdS = 式(1.5) 两边积分得:⎰⎰=u s s ud S dS y l 0max θ 式(1.6) 即 ua l ynaxe S S = 式(1.7)式中 S ymax ——输送带在相遇点上的最大张力。
得式S ymax =S t e ua 为欧拉公式。
当输送带在相遇点上的实际张力超过式(1.6)的最大值时,滚筒将在输送带接触面上打滑。
因此,挠形体摩擦传动的工作条件是μαe S S l y ≤。
1.2.2工作弧与静止弧欧拉公式所表示的是摩擦力达到极限时,相遇点和分离点的张力关系。
按此式给出挠性牵引构件在驱动滚筒上的张力线如图1.2的acb 线。