文件编号：GD/FS-5757
（安全管理范本系列）
皮带输送机设计计算对比
研究详细版
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.
编辑：_________________
单位：_________________
日期：_________________
皮带输送机设计计算对比研究详细
版
提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。
皮带机技术设计主要是通过理论上的分析计算，确定合理的运行参数，选出满足生产要求的输送机各个部件，或者对选定的部件参数进行验算，完成输送线路的宏观设计。
设计计算一般采用概算法或逐点法进行计算，得到驱动滚筒轴功率、电动机功率和各特性点张力，为部件选型打下基础。
在皮带机初步设计阶段，要计算出传动滚筒轴功率、电动机功率以及各特性点张力。
通常采用概算法或逐点法计算上述数据，前者比较粗略，后者较精细。
以某1米带宽固定带式输送机设计为例(布置图见下图)，其采用了头部传动、尾部改向、中部重锤
拉紧的结构方式，设计时先后采用了两种算法，最后对最终结果进行比较，收到了较好的设计效果。
概算法计算功率和各特性点张力
在初步设计阶段，确定原始条件:原煤比重γ、物料粒度X max、输送量Q=600t/h、倾角β=16°，
头部滚筒到尾部滚筒的水平中心距
Lh=162.2m，
垂直拉紧滚筒中心线距头部滚筒的水平距离Lh1=135.50m
托辊布置间距为：上托辊间距
l0=1.2m 下托辊间距l0'=3.0m
导料槽长度根据卸料情况布置长度
L=12.0m
预选带速v=2.0m/s后，算出带宽B=1m。
然后初选聚酯帆布带EP-200，6层，计算输送带单位长度的质量q0=16.28 kg/m
1.1.选择托辊
根据运行条件及手册相关参数，先初选托辊型号，计算承载及回程托辊单位长度质量备用。
承载托辊组转动部分单位长度的质量qtz= 11.6 kg/m
回程托辊组转动部分单位长度的质量qtk= 3.7 kg/m
承载、回程托辊组转动部分单位长度的质量qt= 15.30 kg/m
1.2.传动滚筒圆周力计算
1.2.1.运输物料单位长度的质量：q=Q/（3.6×v）=83.33 kg/m
1.2.2. 计算特种阻力:
特种阻力：Fs= Fτ+ Fgl+Fb=1463.2 N
托辊前倾阻力Fτ、犁式卸料器的摩擦阻力Fb为零（均没有配置）
受料区加速段外输送物料与导料槽侧板间的摩擦阻力：
Fgl=μ2×q2
×g×ιb/（103
×γ×b₀²）=1463.2 N
1.2.3.输送机的总圆周力：
首先，拟选运行阻力系数f=0.026 附加阻力系数CN=1.54
计算得物料的提升高度：H=46.51 m
圆周力: F=CN×f×L×g×[qt+(2q0+q)cos β]+g×q×H+Fs=47746 N
1.3.功率计算
1.3.1. 驱动滚筒轴功率P=10-3
×F×v=95.5 kW
1.3.
2.电动机功率确定：
功率备用系数（通常取Kd=1.2～1.3）Kd=1.3 驱动装置的传动功率（一般η=0.85～0.9）η=0.86
电压降系数（通常ξ=0.90～0.95）ξ= 0.9
多机功率不平衡系数（一般ξd=0.90～0.95），因为是单机驱动，取ξd=1
电动机的总功率：N1=Kd×P/（η×ξ×ξd）
=160.4 kW
选择电动机型号为YKK450-4，额定功率200 kW
1.4.输送带张力计算：
1.4.1.根据传动条件和垂度条件，计算最小
张力S1
拟选传动滚筒动载荷系数Ka=1.5、传动系数C=0.428，计算得出最小张力由传动条件确定，取S1=C×Ka×F=30653 N
采用垂直拉紧方式，计算回程分支主要阻力F回=-6596 N，
回程头部滚筒到垂直拉紧滚筒的各项阻力和F6=-5407 N。
1.4.
2.各点张力计算
忽略皮带和滚筒间的摩擦阻力，在比较粗略的情况下计算各个特性点张力，如下：
S1=S2=S3=30653 N
S4=S5=S6=S7=S8=S9=S1+F6=25246 N S12=S1+F回=S10=S11=24057 N 2.4.3 输送带最大张力Smax=S13=S1+F=78399 N 逐点
法计算功率和各特性点张力
2.1.计算有关数值
上托辊阻力系数W'=0.04 下托辊阻力系数W''=0.035
上托辊单辊转动部分质量M'= 4.65kg
下托辊辊子转动部分质量M''= 11.01kg
单位长度煤重q=Q/(3.6×V)= 83.33kg/m
单位长度皮带重q0=(6×1.58+5.1+1.7) ×B= 16.28kg/m (EP200型聚酯帆布带,6层,上胶厚4.5mm,下胶厚1.5mm)
单位长度上托辊辊子转动部分质
量q'=3M'/l0= 11.6kg/m
单位长度下托辊辊子转动部分质
量q''=M''/10'= 3.7kg/m
2.2.各部阻力计算
弹簧清扫器阻力（头部）W弹=100×B= 100.0kg
物料加速阻力W物加=q×V2
/(2g)=17.0kg ，
导料槽阻力W导=(1.6B2
×γ+7) ×L=101.3kg
空段清扫器阻力W空=20×B= 20.0kg
承载段部分阻力
W上=(q+q0+q') ×Lh×w'+(q+q0) ×Lh×tgβ=5347.3kg
空载段(头部和垂直拉紧之间)部分阻力
W下1=(q0+q'') ×Lh1×w''-q0×Lh1×tgβ=-537.9kg
空载段(垂直拉紧和尾部之间)部分阻力
W下2=(q0+q'') ×(Lh-Lh1) ×w''-q0×
(Lh-Lh1)tgβ=-106.0kg
2.3.逐点法计算张力
滚筒参数选择：滚筒摩擦系数μ=0.35 围包角α=193.62°
2.3.1.滚筒各处张力存在如下的函数关系：
S13=eμα
×S1 S8=S7
S2=S1+2×W弹S9=1.03×S₈
S3=1.02×S2 S10=S9+W下2+W空S4=S3+W下1+W空S11=1.02×S10
S5=1.03×S4 S11= S12
S6=S5 S13=1.04×S12
S7=1.04×S6 Smax=S13+W物加+W导+W上
2.3.2.试算各特性点张力值如下:
S1=2423kg S8= 2311kg
S2=2623kg S9= 2380kg
S3=2675kg S10= 2294kg
S4=2157kg S11= 2340kg
S5=2222kg S12= 2340kg
S6=2222kg S13=2434kg
S7=2311kg Smax=7900 kg=77420 N
经过上述张力初算，S13= 2434kg，大于按照悬垂度核算的最小张力Fmin =l0×（q+q0）×cosβ/(0.02×8)=718kg ，满足最小承载力条件，则最大张力Smax=7900 kg。
2.3.3.功率计算
功率备用系数K=1.3，总传动效率η=0.86
传动轴功率N0=(Smax-S1) ×
V/102=107.5kW
电机传动功率N2=K×N0/η=162.5kW
2.4.电机选型
选择电机:三相异步电动机,额定功率200kW
两种方法算出的电动机功率分别为
N1=160.5 kW，N2=162.5kW，数值接近，故选择功率200 kW的电动机可行。
根据各处张力值计算滚筒处的合力后选择滚筒，前者最大张力Smax1 =78399 N，后者Smax2 =7900 kg =77420N，两者差值为979N,数值接近。
在第一种方法中，只是计算了关键特性点张力，因此之后部件选型应考虑可靠的余量；第二种方法逐项计算了各点张力，结果更为精细，可以为部件选型提供可靠的依据。
皮带机设计也是一个经验积累的过程，应根
据皮带长度、运输能力、宽度、带速等选择合适的计算方法，有时还可以用不同算法对同一设计项目进行验证，使得设计结果满足错综的现场环境要求。
可在这里输入个人/品牌名/地点
Personal / Brand Name / Location Can Be Entered Here。