皮带运输机系统总体方案设计:参考已有的皮带运输机,设计本系统皮带运输机草图如下:由设计要求:工作能力I V≥30t/h,ρ≤1.65t/m3,得其工作能力I v≥18.182m3/h,及运输物料粒径≤5m m。
并由减小输送机重量的立场出发,由资料[1]表1—24初步选定输送机带宽为500m m,由资料[1]表1-25初步选定输送机带速V=2m/s。
其有效带宽B=0.9B-0.05=0.4m输送机倾角确定为水平方向即G=00。
已知输送机输送量即其工作能力I V≥18.182m3/h,由资料[1]表1-27查得当V=2m/s,B=500m m时,输送机输送量I V=174m3/s>>18.182m3/h,因此可将带速修正为0.8m/s,此时输送机输送量I V=69m3/s完全可满足设计要求。
估算运距根据整体设计即筑堆机轨道宽1.6m,轨道离堆浸池壁距离为1.2m,堆浸池宽25m,且输送物料安息角为360-370,因输送机带速很慢且高度不高,而忽略物料抛撒倾角,如下图粗略计算得输送机运距L=23m。
输送带的选用由资料[1]表6-2查得输送带选用氯丁胶为覆盖胶,其特性如下:生胶密度:1.15~1.25g/c m3硬度:10~90J I S抗拉强度:0.50~2.50N/c m2伸长率:100~1000%回跳弹性:优扯断强度:良永久变形:优耐磨损性:优耐弯曲龟裂性:优良耐热性:良耐寒性:良耐矿物油:良耐酸:优耐碱:由资料[1]表6-3选用芳纶为带芯,其特性如下:抗拉强度:37.3~45.0k n/t e x湿干强度比:100%断裂伸长率:20~32%伸长30%时回弹率:95~100%初始弹性模量:790~1400k n/t e x相对密度:1.36吸湿率:0.4~0.5耐热性:238~2500c耐光性:良好耐磨性:良好耐酸碱性:优断裂强度:1100M p a平均强度:80k n/t e x初始模量:90k n/t e x弹性模量:6.0~8.0k n/m m2以输送带带芯为聚酯帆布,从资料[1]表6-6选用D T型固定式输送机用E P-200型输送带,其带强为200N/M M,特性如下:扯断强度:200k n/m m每层厚度:1.3m m每层质量:1.32k g/m2伸长率:约1.5带宽:500~1200层数:3~6覆盖胶厚度/质量:3.0/3.4/(m m/(k g/m2))由资料[1]表6-7查得输送带每米质量为5.02k g/m,由资料[1]表6-8查得其特性参数为:带强:200n/m m带层:2~3弹性模量:1110k n/m使用最大拉力:20k n/m骨架厚度:2.62骨架单位质量:3.02k g/m使用滚筒直径:315~400m m输送带寿命计算根据资料[1]德国H z t z e l法计算Q O=a*b*c*d1*d2*d3*d4*d5*Q其中各参数为:Q-可持久输送量,由资料[1]表6-29查得其为31万吨。
a-上覆盖胶的耐用度,由表6-30查得为100%b-上覆盖胶厚度与拉伸强度有关的耐用度,由表6-31查得其为120% c-运输物种的耐用度,由表6-32查得为90%d1-装置点有关的耐用度,由表6-33查得为100%d2-倾角的耐用度,由表6-33查得为100%d3-装置地点有关的耐用度,由表6-33查得为100%d4-拉紧装置形式有关的耐用度,由表6-33查得100%d5-驱动形式有关的耐用度,由表6-33查得为100%将以上各参数代入计算得:Q0=a*b*c*d1*d2*d3*d4*d5*Q=100%*120%*90%100%*100%*100%*100%*100%*310000t=334800t随着生产力的发展,输送带带强的提高,上式得出值仅为现在实测寿命的1/2以下,加以修正T=K*T0=8*T0=8*334800t=2678400t,其中K=8为安全系数,由资料[1]表6-34查得.即输送带实际运输寿命为267.8万吨。
由此可得输送带规格为:B—P*(3.0+1.5)*L即500—3*(3.0+1.5)*L其中L代表输送带总长度其外观质量规定如下:G B526-89对一般带式输送机用输送带的外观质量做了规定:(1)覆盖胶表面上的疤痕小于1m m,不予修理。
(2)覆盖胶脱层面积不超过160c m2/m2,一次修理完善。
(3)不允许覆盖胶脱皮。
(4)不允许带侧突出。
(5)带侧露布,不得超过带长的3%,一次修理完善。
(6)边胶海绵与扯掉的边胶不得超过带长的8%,并一次修理完善。
凡有微孔群的边胶均属海绵。
(7)压上熟胶边不能超过5%,一次修好。
(8)布层脱层不得超过12c m2/m2,修理层数不得超过布层总数的50%。
(9)带面露布纹不得超过0.5c m2/m2长,低于带平面者应一次修好。
(10)布层横波浪不得超过1.5m m/100m长,不得超过4处,一处不得超过4个峰,纵向波浪按明疤处理,局部微凹者均为明疤。
输送带的连接输送带的接头要连成无缝的环形带才能使用,接头的连接强度十分重要,如果达不到原来输送带的强度,就会在接头处发生断裂,本设计采用硫化连接法。
将输送带分层削离,打磨干净,刷上橡胶液,待不粘手时再涂刷一遍,再凉到不沾手时,将两输送带削离层合拢,敲平,再盖上电加热板,上好压板,通电1.5h,输送带中心温度达到1500c时即止。
不可过于硫化,如果硫化时间不足,或者过头均达不到预期效果。
拉紧装置:由减小输送机重量之目的出发,采用螺旋拉紧装置,其规格由资料[1]表7-2查得如下:机架设计以带宽为依据,参考输送机标准机架设计,主机架材料选用10#热轧槽钢,其特性参数如下:机架中间支撑杆件材料选用3.6#热轧等边角钢,其特性参数如下:机架设计草图如下图:机架的有关计算:根据设计草图,计算机架总长:L1=23m+1.6m+0.3m+1.2m=25.8m伸出臂长:L2=25.8m-1.6m-0.3m=23.9m根据设计草图,计算机架的钢梁总长如下:L1=主梁长+底面梁长+构架横梁长+构架斜梁长+构架竖梁长=2*(23m+1.6m+0.3m+1.2m)+12*0.85m+10*3.12m+3.31m*4+1.4m*2*2 =111.84m伸出臂钢梁总长:L4=111.84m-((1.6m+0.3m)*2*3+0.85m*4+3.31m*2+(1.4m+0.7m)*2) =90.02m钢梁总重:G1=111.84m*10.007k g/m=1119.183k g伸出臂总重:G2=90.02m*10.007k g/m=900.83k g根据设计要求,机架设计如零件图。
机架结构均为焊接.驱动方式选择根据资料[1]表3-5选择驱动方式为:头部单电动滚筒驱动。
驱动简图如下:其驱动参数有:最大拉力:25000n(100%),安全系数:11.8包角:1800~2400,圆周力:T2(e u o-1)托辊的选择由资料[1]表8-3以托辊同输送机带宽配合选用:上托辊选用槽型托辊,其尺寸为:长L3=200,直径D=89M M,下托辊选用平型托辊,其尺寸为:长L1=600,直径D=89M M,与托辊配合用轴承由资料[1]表8-4选用型号4G204轴承。
其承载能力由资料[1]表8-5查得:当带速为0.8M/S,辊径D=89M M,辊长L3=200M M时,托辊的承载能力为2.95k n。
上托辊组即槽型托辊组尺寸规格由资料[1]表8-24查得如下图:平型下托辊组尺寸规格由资料[1]表8-12查得如下图缓冲槽型托辊组选用资料[1]表8-28中P L X50-89-S,其尺寸规格如下:上调心托辊选用资料[1]表8-30之T D-75-S型,其尺寸规格如下:下调心托辊选用资料[1]表8-35之T D-75-X型,其尺寸规格如下:上挡边轮由资料[1]选用J D C50-B下挡边轮由资料[1]选用J G R-500确定托辊间距:由资料[1]表8-44取得:承载段托辊间距A0=1200m m.验算间距:承载段:由资料[1]之公式h=A02*(q b+q G)*g/8T m i n=3%A0当采用垂度基本公式时,允许的垂度应考虑输送带芯的刚度,因成槽产生的输送带跨距的强度等因素。
当垂度一定时,输送带的最小拉力为:当垂度为3%时,T m i n=4.2A0*(q b+q G)*g.代入上式计算可得托辊间理论间距A0=4200m m,由此可得本设计中托辊间距合理。
下托辊间距由资料[1]表8-44查得A1=3000m m.受料处托辊间距取(1/2-1/3)A0,且应力求物料负荷的主要部分位于两托辊之间的输送带上.头部滚筒到第一托辊间距取(1-1.3)A0.尾部滚筒到第一托辊间距取≥A0由资料[1]表8-46取2.4B各托辊间距具体如下:上过渡托辊间距:1200m m;受料处托辊间距:600m m;头部滚筒到第一托辊间距:1200m m;尾部滚筒到第一托辊间距:1200m m;下托辊间距:3000m m.托辊最小间隙:托辊圆周和托辊横梁或任何其他结构之间的空隙由资料[1]表8-47取30m m.输送带在正常位置与最靠近障碍物间隙C1由资料[1]表8-48取C1≥50m m.托辊的选用计算:由资料[1]中公式计算托辊静载荷为:承载分支段:P0=9.81*e*a0*(I m/v+q G)回程分支段:p u=9.18*e*a u*q G式中p0—承载分支托辊静载荷,P u—回程分支托辊静载荷,e—托辊载荷系数,由资料[1]表8-49查得e=0.8a0--上托辊间距,初步选用为1200m m,即1.2mI m--输送能力,已知其≥30t/h即8.33k g/sv—带速,已知带速为0.89m/sQ g—每米输送带质量,已知其为5.02k g/ma u—下分支托辊间距,初步选用为3000m m,即3m将以上各参数代入上两式可得P0=9.81*0.8*1.2m*(8.33k g*s-1/0.89m*s-1+5.02k g/m) =135.43nP v=9.18*0.8*3m5.02k g/m=36.87n托辊动载荷计算:承载段分支:P10=P0*f s*f d*f a回程段分支:P1u=P u*f s*f a式中f s—运行系数,由资料[1]表8-50查得为1.0f d--冲击系数,由资料[1]表8-51查得为1.00f a--工况系数,由资料[1]表8-49查得为1.1将以上各参数代入上式可得:P10=135.43n*1.0*1.00*1.1=148.973nP1u=36.87n*1.0*1.1=40.557n托辊检验:由资料[1]表8-53查得托辊额定载荷为:上托辊:I Q=2350k n,下托辊:I Q=1100k n.由资料[1]表8-55查得其承载能力为0.813k n,比较托辊设计载荷与托辊额定载荷:支承段托辊设计载荷=135.43n+148.973n=284.403n<<2350k n回程段分支托辊设计载荷=40.557n+36.87n=77.427n<<1100k n因此可得本设计中托辊设计合理。