关于带式输送机的设计计算

关于带式输送机的设计
一，圆周驱动力：F u
Fu=CF H+Fs1+Fs2+Fst
式中：C—与机长有关的系数，一般C≮1.02.
F H=0.2943L〔q′+q″+(2q。

+q)Cosβ〕(下运时为0.11772L)
Fs1=Fε+Fgl
对于等长前倾上托辊： Fε=0.08988CεL(q。

+q)Cosβ
对于等长前倾下托辊： Fε=0.08851Lq。

Cosβ
Cε-槽形系数δ=30° Cε=0.40 δ=35°Cε=0.43
δ=45° Cε=0.50
导料阻力Fgl=6.867Iv²ρl/v²b² ( Iv=Q/3600*ρ) Fs2=n*Fr+Fa (n为清扫器数量，一个空段≈1.5个头部清扫) 清扫阻力Fr=60000A 卸料阻力 Fa=1500B
Fst=qgH=qgLSinβ
二，输送带张力
1，不打滑条件：Fmin≥1.5Fu/eμα-1
2，垂度条件：GB/T17119-1997(ISO5048:1989)
承载段：Smin≥147.15(q+q。

)
回程段：Smin≥367.975q。

MT/T467-1996
承载段：Smin≥91.97(q+q。

)Cosβ
回程段：Smin≥183.94q。

Cosβ
3, 传动滚筒（单传动）合力：Fn=Fumax+2Fmin
三，功率
1，传动滚筒轴功率：P A=F U*V/1000 kw
2，电动机功率： GB/T17119-1997 ISO5048:1989
⑴电动工况：P M=1.23P A（单电机驱动）P M=1.368P A(多电机驱动)
⑵发电工况：P M=P A(单电机驱动) P M=1.14P A (多电机驱动) 3，电动机功率： MT/T467-1996
⑴电动工况：P M=1.4145P A(单机驱动) P M=1.5732P A(多机驱动)
⑵发电工况：P M=1.15P A ( 单机驱动) P M=1.311P A（多机驱动）四，输送带选择 m≥〔m〕
m=Sn/Smax 〔m〕=m。

Ka*Cw/η。

m—
胶带的安全系数 Sn—胶带许用张力 Smax—胶带机最大张力
m．-基本安全系数 Ka=1.5启动系数η。

- 胶带接头效率
五，逆止力矩及制动力矩
1,逆止力: F L=Fst--0.1805〔L(q′+q″+2q。

)+qH/Sinβ〕传动轴上的逆止力矩：M L′=F L*D/2000
逆止器需要的逆止力矩 M L=1.18ML′
2,制动力（下运）: F B max≥1.5(Fsmax—F H min)
式中：Fsmax=qgH=qgLSinβ
F H min=0.11772L〔q′+q″+(2q。

+q)Cosβ〕
高速轴上的制动力矩：M Z=F B max*r/i
关于1：1功率配比时，传动滚筒的合张力计算
F U1=F U2=F U/2
F驱入′--F1=F U2
F驱入′=F U2*eμα2/eμα2-1
F1=F驱入′-F U2
第一传动滚筒的合张力为：Fn1=F驱入+F驱入′
第二传动滚筒的合张力为：Fn2=F驱入′+F1
分层带芯输送带
整体带芯输送带
钢绳芯输送带
辊子旋转部分质量 kg
不同带宽，不同带速时的运量（β=0°） Iv ( m³/h)
不同倾角条件下输送能力的修正系数
典型计算示例
一，单滚筒驱动，垂置重锤拉紧
简图：
1，原始技术参数 Q=350t/h B=800mm L=480m β=0°V=2m/s 2,, 初选胶带 CC56*6(4.5+1.5) q。

=11.968
托辊直径Φ89mm q′=6.45 q″=2.38 q′+q″=8.83
q=Q/3.6V=48.61
3, 园周驱动力:
FU=CFH+Fs1+Fs2
C—与机长有关的系数,由插值法求得： C=1.28
FH=0.2943L(q′+q″+2q。

+q)=8335.78 N
Fs1=0.08988CεL(q。

+q)+6.867Iv²ρl/V²b²=819.44+331.3=1150.73 Fs2=2.5Fr=2.5*60000*0.008=1200 N
Fu=1.28*8335.78+1150.73+1200=13020.53 N
4，传动功率：
传动滚筒轴功率为：PA=FUV/1000=26.041kw
电动机功率为： PM=1.23(1.4145)PA=32.03(36.84)kw
选用电动机型号为：Y225S-4 P=37kw
5, 输送带张力计算：
不打滑条件 Fmin≥FUmax/eμα-1=1.5FU/eμα-1=9760 N
垂度条件承载段 Smin≥147.15(q。

+q)=8914 N
回程段 Smin≥367.875q。

=4403 N
传动滚筒合力 Fn=Fumax+2Fmin=39103 N
各特性点张力：令S1=Fmin=9760 N
S2=S1+Fr=9760+480=10240
S3=1.02S2=10444.8
S4=1.03S3=10758.2
S5=1.04S4=11188.5
S6=1.03S5=11524.1
S7=S6+0.2943L(q″+q。

)+1.5Fr=14271>Smin（回程） S8=1.04S7=14842>Smin(承载段)
S9=S8+0.2943L(q′+q。

+q)+Fs1=25461.4 N
6, 拉紧力根据各特性点张力的计算结果。

拉紧力F。

为
F。

=S4+S5=21947 N
7,输送带核算
初选输送带CC56*6(4.5+1.5)
Z=(Fu+Fmin)*10/56*800=5.085层
已选输送带为6层，实际安全系数为:
m=56*800*6/22780=11.7998
二，双滚筒（中部）驱动，车式重锤拉紧
简图：
1,原始技术参数： B=1000mm Q=560t/h L=890m β=18°V=2m/s 2,初定设计参数：上托辊为前倾型，槽角35°，托辊间距1200mm,下托辊为V形, 托辊间距3000mm, 托辊直径108mm。

导料槽长度为6000mm. 预选输送带St2500
3,计算园周驱动力和传动功率
⑴主要阻力 F H=fLg〔q′+q″+(2q。

+q)Cosβ〕
q′=10.175 q″=3.93 q。

=36.8 q=Q/3.6V=77.78 C=1.102
F H=0.2943*890〔14.105+(73.6+77.78)Cos18°〕=41404 N
⑵主要特种阻力 F S1=Fε+Fgl
F S1=0.08988CεL(q。

+q)Cos18°=3478 N
Fgl=6.867I V²ρ/v²b²=124 N
F S1=3478+124=3602 N
⑶附加特种阻力 F S2=n3*Fr+Fa
Fr=Apμ3=0.01*100000*0.6=600 N Fa=0(没有卸料器)
F S2=2.5*600=1500 N (设一个头部清扫器和一个空段清扫器)
⑷倾斜提升阻力 Fst=qgH=209850 N
⑸园周驱动力 Fu=CF H+F S1+F S2+Fst=260579 N
⑹传动功率
传动滚筒轴功率 P A=F U*V/1000=521.1584 kw
电动机功率 P M=1.368P A=713 kw (820kw MT/T467-1996) 本机传动系统采用双滚筒四电机模式运作，则每台电动机的功率为：713/4=178.25 kw 选电机功率为P=185kw
4,张力计算
⑴输送带不打滑条件：
F1min≥F U max/eμα-1
根据条件，取μ=0.35 α=α1+α2=200°+200°=400°
F1nin≥1.5*260579/10.5128=37180 N
⑵输送带垂度条件：
F承min≥a。

(q。

+q)g/8*0.01=16861 N
F回min≥a u*q。

g/8*0.01=13538 N
⑶各特性点张力
根据不打滑条件，传动滚筒奔离点最小张力为37180 N
令S1=37180 N,据此计算各点张力
S1=37180
S2=1.04S1=38667 N
S3=S2+fLg(q″+q。

)+1.5Fr=50235 N
S4=1.04S3=52245 N
S5=S4+fLg〔q′+(q。

+q)Cosβ〕+F S1+Fst=296905 N
S6=1.04S5=308781 N
S7=1.02S6=321132 N
5,确定传动滚筒合张力
根据工况条件，功率配比为1：1
F U1=F U2=F U/2=260579/2=130289.5 N
S8-S1=F U2=130289.5 N
S8=F U2*eμα2/eμα2-1=184735 N
S1=F8-F U2=54445 N
第一传动滚筒合张力 F1=S7+S8=321132+184735=505867 N 第二传动滚筒合张力 F2=S8+S1=184735+54445=239180 N
6,确定各改向滚筒合张力
头部卸料滚筒合张力： S5+S6=296905+308781=605686 N 尾部拉紧滚筒合张力： S3+S4=50235+52245=102480 N
传单部增面滚筒合张力；S6+S7=308781+321132=629913 N 7确定传动滚筒
初选传动滚筒直径为D=1250mm,则传动滚筒最大扭矩为：Mmax=FU1(FU2)*D/2000=130289.5*1250/2000=81.431 KN.m 8确定驱动装置
Y系列电动机 GN逆止器
DCY型减速器 ZL联轴器
YOXⅡ偶合器
9,拉紧力 F0
F0=S3+S4=50235+52245=102480 N≈10446㎏
10,输送带选择计算
初选输送带为ST2500.
输送带最大张力为：Fmax=F U+S1=260579+54445=315024 N
输送带安全系数为：m=2500*1000/315024=7.9359
〔m〕=m。

KaCw/η=3.2*1.5*1.8/0.75=11.52～10.8
m<〔m〕初选输送带不满足要求，可选输送带ST3500 此时，输送带安全系数为m=3500*1000/315024=11.11>〔m〕.满足要求。

11，逆止力计算
F L=Fst-0.8fgL(q′+q″+2q。

+q)=209850-34676=175174 N
作用于传动滚筒上的逆止力矩为：M L=F L*D/2000 KN.m
作用于高速轴上的制动力矩为：M L′=M L/iηL （ηL=0.848）/
三，下运带式输送机
简图（传动部一般布置在上方，头部受料）
1，原始参数： B=800mm Q=320t/h L=460m β=-14° V=1.6m/s 2,驱动力及所需传动功率：
园周驱动力 F U=CfLg〔q′+q″+(2q。

+q)Cosβ〕+Fs1+Fs2-qgH
式中：C=1.22 f=0.012 q′=5.16 q″=2.38 (Φ89 a1=1.5) 初选胶带为EP200*5(4.5+1.5) q。

=12.24 q=Q/3.6V=55.56 F S1,F S2可忽略不计
F U=66.065(7.54+77.66)-55.56*9.81*460*Sin14°=-55026 N
传动功率：P A=F U V/1000=-88.0416 kw
P M=1.311P A=-115.42 kw (MT/T467-1996)
由于电机功率为负值，表明电动机处于发电工况。

选配电动功率为2*55kw=110kw)
3,输送带张力
不打滑条件：F2min≥Fumax/eμα-1
式中Fumax=k=K A*Fu 启动系数K A=1.3 α=α1+α2=400°μ=0.25
F2min≥15131 N (单滚筒驱动时：F2min≥39494 N)
垂度条件：S4min≥12471 N S5min≥4503 N
所以，按垂度条件应满足F4≌F5≥12471 N
回程段阻力 S6=S5+F H3+Fst2 (其余阻力忽略不计)
F H3=fLg(q″+q。

Cosβ)=772 N
Fst2=q。

gH=12.24*9.81*460*Sin14°=13362 N
S6=12471+772+13362=26605 N>F1min=15131 N
（单滚筒驱动时,由于 S2=26605<F2min=49494 N,故最小张力由不打滑条件决定。

）
比较上述结果，最小张力应由垂度条件决定，故取S6=26605 N S7=1.04F6=27669 N
S1=1.04F7=28776 N
功率配比为1：1， F U1=F U2=F U/2=55026/2=27513 N
S8-S2=F U2=27513
S8=F U2*eμα2/eμα2-1=47260 N
S2=S8-F U2=19750 N
第一传动滚筒的合张力，F1=S1+S8=28776+47260=76036 N
第二传动滚筒的合张力，F2=S8+S2=47260+19750=67010 N
输送带张力 F=S2+｜F U︱=19750+55026=74776 N
S5=S2-F H3-Fst=19750-772-13362=5616 N
输送带强度校核〔m〕=m。

kaCw/η。

=3.8*1.3*1.5/0.75=9.88 m=Sn/F=5*200*800/74776=10.7>〔m〕满足要求。

3，制动力和制动器的选择
F B max=1.5(Fsmax-F H min)
Fsmax=gqH=9.81*55.56*460Sin14°=60655 N
F H min=fgL〔q′+q″+(2q。

+q)Cosβ〕=4614 N
F B max=1.5(60655-4614)=84060 N
制动器选择
M Z=FBmax*r/i
本机选用传动滚筒：DTⅡ03A5124 D=630mm 〔M〕=12 KN.m 〔F〕=80KN 总传动比i=31.5 r=0.315m
M Z=84060*0.315/31.5=840.6 N.m
选用YWZ5-315/80液力推杆制动器，张动力矩为:M=630～1000N.m。