皮带机功率及线层计算
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皮带机功率校核
1. 原始参数及物料特性:
以混16皮带机为例,输送能力按照一混混合机最大生产能力h t Q /560=;粒度2-5mm ,密度3/2000m kg =ρ;安息角︒=35α;机长80m L h =;高差m H 0=。 2. 现场设备参数:
带宽mm B 1200=,带速s m v /6.1=,上托辊间距m a 2.10
=,下托辊间距m a u 3=,上托辊槽角︒=35λ,下托辊槽角︒0,上下托辊辊径108mm ,导料槽长2.7m 。 3. 驱动力与所需传动功率计算: (1) 圆周驱动力
21)]2([S S g G G B RU RO F F H q q q q q CfLg Fu ++++++= )132(-
由表2-29查得系数53.1=C
由表2-30查得03.0=f (多尘、吸潮)
由表2-42查得上托辊Φ108,mm L 455=,轴承4G205。 由表2-72得单个上辊转动部分质量kg q RO 77.4='。
)/(925.112
.177.43m kg a q n q u RO
RO =⨯='=
由表2-50查得下托辊Φ108,mm L 1400=,轴承4G205。 由表2-70得单个下辊转动部分质量kg q Ru 03.10='。
343.33
03.101=⨯='=
u Ru
Ru a q n q )/(m kg 计算B q 。输送带NN-200, Z=8层。查表1-6,NN-150输送带的每层质量2
/15.1m kg ,上
胶厚mm 5.7=δ,下胶厚mm 5.1=δ。每毫米厚胶料质量2
/19.1m kg 。
892.232.1]19.1)5.15.7(15.18[=⨯⨯++⨯=B q )/(m kg
计算G q 。由公式(2-14)得
22.976
.16.3560
6.3=⨯===
v Q v I q v G ρ )/(m kg 计算1S F 。 无前倾0=εF
由表2-32得导料槽阻力
193.1296.16.356073
.06.17.281.92200071.06.02
222
12221=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==
b v gl
I F v g ρμ N 式中6.02=μ,m l 7.2=,m b 73.01=
071.02200
6.3560
6.3=⨯==
ρQ Iv s m /3 193.129193.129011S =+=+=g F F F ε N
计算S2F 。 a r F F F +=2S 由表2-32得输送带清扫器的摩擦阻力
28806.010608.043=⨯⨯⨯==μAp F r N
式中A ——清扫器接触面积,二道刮料器和一道二层清扫器,因二层清扫器不与输送带接触,不考虑负荷。
08.0204.00.1=⨯⨯=A 2m
无卸料器 0=a F
2880028802S =+=+=a r F F F N
将上述数值代入公式(2-13)中得:
562
.87822880193.12981.9022.97)]22.97892.232(343.3925.11[81.98003.053.1=++⨯⨯++⨯++⨯⨯⨯⨯=u F N
(2) 传送功率计算
传动滚筒轴功率0521.14)(1.140526.1562.8782==⨯==w v F P u A kW 电动机功率23.159224
.00521
.141
==
=
ηA
M P P kW
传送滚筒及联轴器效率0.98,减速器传动效率按每级齿轮传动效率为0.98,减速机与电机之间柱销式联轴器传动效率为0.98。 4. 在用功率与计算功率校核
为了保证皮带系统能稳定运行,首钢矿业公司内部在用电机均较设计大。将在用功率设计功率进行比较,比值为使用系数,一般系数按照1.3-1.7选取。目前混16皮带在装电机为Y180L-4,功率为22Kw 。在用与设计比值为22/15.23=1.44。通过校核认为,混16皮带电机功率较为合理。
附:各种符号含义及单位
输送带层数校核
5. 输送带张力计算:
(1) 限制输送带下垂度的最小张力 承载分支max
0)/(8)(min a h g
q q a F G B +≥
取01.0max )/(=a h ,m a 2.10=
63.1782101
.0881
.9)22.97892.23(2.1min =⨯⨯+⨯≥
F N
回程分支(m a u 0.3=)
27.878901
.0881
.9892.233)/(8min max =⨯⨯⨯≥
a h g q a F B u N
(2) 输送带工作时不打滑需保持的最小张力
1
1m ax
,m in 2-≥μϕ
e
F F u
A U u K F F =max ,,取5.1=A K
84.131735.1562.8782max ,=⨯=u F N
由表2-34查得尤拉系数50.2=μϕ
e
562.87821
5.21
84
.13173min 2=-≥F N
由N F 562.8782min 2=,计算输送带各点张力,忽略附加阻力,可得6F 点张力
)(26B Ru r g B q q fLg F H q F F +++-= N
)892.23343.3(81.98003.028800562.8782
+⨯⨯⨯++-= 63.1782178.12303<= N 则取N F 63.17821=,可得稳定运行工况下
19.26604562.878263.17821max 1=+=+=u F F F N
(3) 输送带层数计算
217.2200
120020
19.26604max 1=⨯⨯==
σB n F Z (层) 通过理论计算与实际差距较大。对公式进行分析:我们认为在皮带的宽度B 和抗拉强度σ在选取过程可靠系数过大,造成在计算过程中造成皮带层数计算值过低。即便如此,通过计算我们认为在混合系统运输带上推行6层线皮带,在理论上完全可以满足负荷需要。
通过运输带的现场管理上看,我们过去推进NN-200 1200×8(7.5+1.5)的尼龙带主要是从它在耐磨性上较NN200 1200×6(7.5+1.5)的尼龙带更有优势。在前期皮带减负的工作基础上,皮带胶面及栏板位置磨损的问题我们已经有能力解决了。在皮带导料槽减负完成的皮带上,8层线皮带更换为6层线皮带是可行的。 (4) 输送带8层线变6层线理论预测
重新计算运输带单位重量B q 。输送带NN-200, Z=6层。查表1-6,NN-150输送带的每层
质量2/15.1m kg ,上胶厚mm 5.7=δ,下胶厚mm 5.1=δ。每毫米厚胶料质量2
/19.1m kg 。
132.212.1]19.1)5.15.7(15.16[=⨯⨯++⨯=B q )/(m kg
圆周驱动力21)]2([S S g G G B RU RO F F H q q q q q CfLg Fu ++++++=
2880
193.12981.9022.97)]22.97132.212(343.3925.11[81.98003.053.1++⨯⨯++⨯++⨯⨯⨯⨯=
719.8583= N 传动滚筒轴功率73495.13)(95.137346.1719.8583==⨯==w v F P u A kW 电动机功率88988.149224
.073495
.131
==
=
ηA
M P P kW
功率比较kW 0.3414.89-15.23==
通过计算认为如果将混16皮带机8层线运输带改为6层线运输带,可降低0.34kW/h 。 备注:文中查阅表格均为《运输机械设计选用手册》上册中表格序号。