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带式输送机基本计算汇总

带式输送机基本计算带式输送机生产率计算生产率(输送量)是带式输送机的最基本的参数之一,是设计的主要依据。

定义:所谓生产率是指单位时间内输送物料的数量:容积生产率 单位h M3; 分:质量生产率 单位h kg 或ht ; 生产率主要取决于与两个因素:a. 承载构建单位长度上的物料重量物qb. 承载构建的运动速度V生产率计算通式:V V Q ⋅=⋅=物物计q 6.3q 10003600 (h t ) 物q 的计算:物料的种类有关 (堆积密度r );物q 与:输送的方式有关 (连续、定量、单件);对带式输送机而言物料的输送为连续流,则:物q r F lrFl ⋅==10001000 (m kg ) 式中:r -物料堆积密度3m t ;F -物料横截面积2m 。

其中:物料最大的横截面积为:21F F F +=1F -上面弓形面截;2F -下面近似梯形面截。

[]6cos )(2331ϕαtg l b l F -+= ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=ααsin 2)(cos 2)(3332l b l b l F 式中:b -运输带可用宽度,m ,可按以下原则取值:m B 2≤时,m B b 05.09.0-=;m B 2≥时,m B b 25.0-=;3l -等长三托辊(中间托辊)长度,m ;对于一辊或二辊的托辊组,则03=l ;ϕ-物料的动堆积角,可查表,度; α-槽角,度。

F 值也可查表。

生产率的计算:r k V F Q ⋅⋅⋅=6.3计 (h t )式中:V -带速,s m ;k -倾角系数,倾斜布置输送机引起物料截面积折减系数,按下式计算或者查表。

)1(111k FF k --= 式中:1k -上部物料1F 的减小系数。

ϕϕδ2221cos 1cos cos --=k 其中:δ-输送机倾角、度。

带宽的确定:已知生产率,可由能下式计算所需的物料横截面积F 。

kr Q F V 6.3计=根据F 查表得所需带宽,对于输送大块散体物料的输送机,还需满足下式要求:2002+≥αB式中:a -最大粒度,mm 。

功率的计算:可以由给定的生产率来计算(概算); 或者由驱动滚筒的牵引力(圆周力)来计算。

根据生产率来计算:a. 做垂直输送时(做有效功):输输轴ηη⋅⋅=⋅⋅=367Q 36001000102H H Q N (KW ) 1S m kg KW ⋅=102b. 水平输送时:由于物料不提升,故所需功率主要是用来克服运行时的摩擦阻力(有害功)。

输轴η102W V N ⋅=式中:W -运行阻力ω⋅⋅=水物L q W 其中ω-阻力系数 V 6.3Q q =物 ∴ω⋅⋅=水L V6.3Q W 故: 输水轴ηω367Q ⋅⋅=L N (KW )c .倾斜输送时:此时轴功率为a 和b 两项之和则: 输水输轴ηωη367L Q 367H Q ⋅⋅+⋅=N ⋅+=水输(L H Q η367ω) (KW ) 电机功率计算:由轴功率可计算电机功率, K N ⋅=传轴电ηN式中:K -满载启动系数,一般取7.1~3.1K =(功率备用系数),根据驱动滚筒上的牵引力及带速来计算: 输轴η102V P N ⋅= (KW )则: 输传电ηη⋅⋅=102V P K N (KW )式中:V -带速,s m ;P -牵引力,kg ,等于线路上的阻力之和。

由电N 选电机。

电机超载系数的校核(校验): []ϕ≤额定M M max 式中:[]ϕ-电机允许的超载系数,可由电机产品目录中查得,一般为5.2~0.2;额定M -电机额定力矩,由电机产品目录中查得,是由电机本身的结构决定的。

max M -电机轴的最大启动力矩,是有外载决定的,其中包括:转惯直惯静M M max ++=M M []t 375n GD 15.1t V i 2D L q L q i 2D P 2电筒传带带物传筒)(+⨯⨯⋅+++⋅=ηηq 式中:L -输送机长度,m ;i -驱动装置的传动比;传η-驱动装置的效率;t -启动时间,一般取s 5~2t =(可控制启制动,40、60、120s )电n -电机转速,mim r ;筒D -驱动滚筒的直径;[]2GD -高速轴上所有旋转质量(转子、联轴接、制动轮等)的转动惯量;1.15-考虑其它轴上的旋转质量对驱动轴所产生的惯性力矩的折算系数; 带q -输送带单位长度的质量,m kg ;运行阻力的计算:目的:1)求输送带的最大张力max S ;2)选输送带;3)求牵引力、求功率选电机。

由下面输送机线路布置图可知,运行阻力可以分三种类型来讨论:a) 直线段的阻力:直线段:'322'11'66'55'44'3------、、、、、; b) 曲线段:'22'11'55'44'33-----、、、、; c) 局部阻力:装载及卸载阻力、清扫器阻力、托辊前倾阻力等。

上述三种阻力的总和等于驱动装置的牵引力,我们主要讨论直线段阻力和曲线段阻,关于局部阻力手册[DT Ⅱ(A)型]中有阐述。

直线段阻力:在输送机线路布置的倾斜区段截取一直线段a L ab =为分离体进行分析研究:a) 当输送带在支承托板上滑动时向上运行时:ββωsin cos q L q L S S a a b a ++=ββωωsin q L S q L S S a a b a +=-)(H L q +=ω向下运行时:)(H L q S S b a -=-ωqHLq +=ω其中运行阻力系数 f =ω输送带对钢质(或铸铁)的支承滑板:6.0~35.0=f ;输送带对铇过的本质(或纤维质)支承滑板:7.0~4.0=f当然目前有一种无摩擦(即少摩擦)材料支承滑板,则摩擦系数f 就更小了。

b ) 当输送带在支承托辊上滚动时: 向上输送时:'sin )(cos q ωβωβ⋅⋅+++⋅+=-a a a b a L q L q q L q S S 托带物带物)(a a L q q L q q q ⋅++⋅++≈ββωsin )(cos )(带物托带物 H q q L q q q )()(带物托带物++⋅++=ω向下输送时:H q q L q q q S S b a )()(带物托带物+-⋅++=-ω式中:a L -该直线段实际长度,m ;H L 、分别为水平投影长度和垂直高度差,m ;β-倾角,度;物q -单位长度上物料重量,m kg ;带q -单位长度上输送带重量,m kg ;托q -单位长度上托辊旋转部分的重量,m kg ;ω-托辊的运动阻力系数由于形成托辊运动阻力的原因较复杂,因此ω一般用实验方法确定(可查表)。

当采用滑动轴承时,一般ωω)3~2(≈滑通过分析对直线段运动阻力和张力可写出下列通式:阻力:)(H L q W ±=ω张力:W S S i i +=-1结论:1)运行阻力W 向上输送时加H ,向下输送时减H ;2)运行阻力W 之大小与i S (张力)无关,只与至于线载荷q 及线路布置有关(H L 、); 3)运动阻力系数ω与支承的结构形式有关;4)线路中任一点的张力i S 等于运动方向前一点张力1-i S 加上两点之间的运行阻力W 。

曲线段阻力:牵引构建(输送带)绕在改向滚筒上的运行阻力:此时运行阻力由两部分组成:轴颈的摩擦阻力牵引构件(输送带)的僵性阻力轴颈的摩擦阻力:因为 2211轴筒d N D W μ=⋅所以 筒轴D d N W 11μ=式中:筒D -滚筒直径;轴d -滚筒轴直径;1μ-轴颈摩擦系数滑动支承时, 15.0~1.01≈μ滚动支承时,03.0~02.01≈μ而N (正压力)应等于出入、S S 及改向滚筒重量的几何和,但是一般情况下滚筒的重量(特别是焊接滚筒)与输送带的张力相比是很小的,因此为了简化计算可忽略滚筒的重量。

又因为出入与S S 相差很小,通常在%6~%3,很少达到%10。

则: 2sin 22sin )(αα⋅≈+=入出入S S S N将N 代入轴颈摩擦阻力1W 中,得: 筒轴入D d S W 112sin 2μα⋅⋅=僵性阻力(亦即刚性阻力):僵性阻力也就是抗变形的能力,其情况与钢丝绳的僵性例同,一般用试验方法确定,并用经验公式表示:ξξ入出入)S S S W 2(2≈+=其中ξ-僵性阻力系数,其值是根据牵引构件的型式和尺寸以及导向滑轮或滚筒的直径而定。

输送带的僵性阻力系数之推荐公式:对胶带:3.123.1筒D δξ= 对钢带:筒D δξ=式中:δ-输送带厚度 筒D -滚筒直径曲线段改向滚动上运行阻力则为: ξαμ⋅+⋅⋅=+=入筒轴入曲S D d S W W W 22sin 2121 ξαμ22sin 2(1+=筒轴入D d S ) 入曲S ⋅=ω其中:曲ω-曲线段运动阻力系数曲ωξαμ22sin 21+=筒轴D d 曲ω一般在08.0~02.0之间,可查表。

曲W 为绕出端张力增大部分,且与入S 成正比, 故:曲入出W S S +=入曲入S S ω+=入曲S )1(ω+= 入S C ⋅=其中:C -为张力增大系数 >=+=入出曲S S C )1(ω1的系数当包角为90°时,03.1~02.1=C ;当包角为180°时,04.1~03.1=C ;也可查表。

输送带绕过驱动滚筒时的运动阻力 此时绕入端与绕出端张力必须满足欧拉公式:出入S e S ⋅=μα此时只考虑其僵性阻力,而不考虑轴颈的摩擦阻力,摩擦阻力在电机效率中计。

僵性阻力为:)(出入僵S S W +=ξ而牵引力(圆周力)P 为:僵总出入W W S S P +=-=但由于ξ值很小,则僵性阻力与总W 比较小得多,故有时不考虑僵W 。

则: 总出入W S S P ≈-=输送带绕过导向托辊组时的运动阻力 取一个托辊来分析研究,在该托辊上所作用的正压力为:2'sin'2α⋅=∆入S N包角'α很小,2'α就很小 故:2'2'sinαα≈因此:''2''2αα⋅=⋅=∆入入S S N对于n 个托辊,则总的正压力:'α⋅⋅=∆⋅=入S n n n N而 αα≈'n ,∴α⋅=入S N则曲线段运动阻力: 曲入曲曲ωαω⋅=⋅=S N W而 入出曲S S W -= 曲入入曲入出αω⋅+=+=S S W S S )1(曲入αω+=S入S C ⋅=式中:曲αω+=1C01.0+=Ddμω曲综上所述:改向处之曲线段运动阻力及其张力通式:阻力:入曲曲S W ω= 张力:入曲S C S ⋅=式中:C -张力增大系数,与包角、轴承型式、牵引构件型式等有关,可查表。

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