胶带运输机的选型计算.doc

一、 胶带运输机的设计计算 胶带输送机的选型计算有两种情况一种为一定使用条件下选用整机定型的成套设备，另一种是选择计算各种标准部件，然后组装成适用条件下的胶带输送机。标准部件包括胶带、滚筒组件、传动装置、托辊组件、机架、拉紧装置、制动装置和清扫装置等。无论哪种情况，计算的主要内容和程序都是一致的。 设计计算需要下列原始数据 1 设计运输能力A； 2 运输距离L； 3 运输机安装倾角β 4 物料性质粒度、松散密度γ（对于煤γ0.8t/m31.0 t/m3）、堆积角ρ（对于煤ρ30）、 5 工作条件潮湿、干燥及灰尘情况；装卸方式；给料位置；布置形式等。 （一） 带速的选择 胶带输送机的带速受到带宽、带长、输送物料的性质、输送机的倾角等因素影响，当输送散状物料时，输送带速度的选择参见表4-12 表4-12 输送带速度的推荐值 物 料 特 性 带宽B，mm 500，600 800，1000 1200，1400 带速v, m/s 无磨损性或磨损性小的物料，如原煤、盐等 0.82.5 1.03.15 1.04.0 有磨损性中小块物料，如矿石、炉渣等 0.82.0 1.02.5 1.03.15 有磨损性的大块物料，如大块矿石 0.81.6 0.81.6 1.02.5 根据表4-12选择带速时，应考虑以下几种情况 1） 水平或较长的输送机，可选择较高的带速； 2） 粉尘大或块度大时，带速取小值，当粉尘很大时带速可取0.81.0m/s； 3） 采用电动卸料车，带速不宜超过2.5m/s； 4） 人工配料称重的输送机，带速可选用1.25m/s； 5） 采用卸料挡板时，带不宜超过2m/s。 （二） 带宽的确定 带宽B主要根据其输送能力加以确定，输送能力是指输送机每小时运送货载的质量，它取决于胶带的运行速度和每米胶带上的货载的质量。 式中Q胶带输送机的输送能力，t/h； q每米胶带上的货载质量，Kg/m； A胶带上货载的断面积，m2； 货载的堆积密度，t/m3；（常见物料的堆积密度见表4-13） v胶带运动速度，m/s。 表4-13 物料的堆积密度 物料名称 γ,t/m3 ρ, 物料名称 γ,t/m3 ρ, 煤 0.81.0 30 小块石灰石 1.21.5 25 煤渣 0.60.9 35 烧结混合物 1.6 30 焦炭 0.50.7 35 砂 1.6 30 锰矿 1.71.8 25 碎石和砾石 1.8 20 黄铁矿 2.0 25 干松泥土 1.2 20 富铁矿 2.5 25 湿松泥土 1.7 30 贫铁矿 2.0 25 粘土 1.82.0 35 铁精矿 1.62.5 30 盐 0.81.2 35 白云石 1.21.6 25 粉状生石灰 0.55 20 石灰石 1.62.0 25 粉状熟石灰 0.55 20 ①物料堆积密度和堆积角随着物料水分、粒度的不同而差异，正确值以实测为准，本表仅供参考。 ②表中数值ρ为动堆积角，一般为静堆积角的70。 ③原煤的堆积密度γ0.91.0，精煤γ0.850.9，中煤γ1.21.4，矸石γ1.8，煤泥γ1.3。 由生产力公式可知，生产能力Q与物料在输送带上的堆积的断面A，即与带宽B存在着一定的关系，以槽形托辊为例，物料在输送带上堆积断面形状如（图4-15）所示，货载的断面积A，对槽形胶带可近似地按一个弓形和一个梯形来考虑 A1 A2 0.2B 0.4B 0.2B h α 图4-15 货载断面 将A值代入上式，化简得 式中K货载断面系数，与货载的堆积角（等于静堆积角的一半）和槽形角有关，K值见表4-14 B胶带度度，m； C输送机倾角系数，即考虑倾斜运输时输送能力减小的系数，见表4-15。 ξ速度系数。（查表4-16） 表4-14 货载断面系数 ρ K α 30 35 40 45 20 30 45 60 236 291 346 367 263 316 367 383 280 331 380 393 291 342 388 400 表4-15 输送机倾角系数 输送机倾角β 07 815 1620 c 1.0 0.950.9 0.90.8 为了使输送机满足工作地点设计运输生产率的要求，必须使输送能力不小于设计运输生产力A，即Q≥A 所以，可利用下式得胶带最小宽度计算公式 计算出胶带宽度后，并根据带宽系列选取后，尚需按物料粒度进行校核。 对于未经筛分的松散货载（如原煤） B≥2amax200 mm 对于经筛分后的货载 B≥3.3ap200 mm 式中amax货载最大块度的长尺寸，mm； ap货载平均块度的长尺寸，mm。 最后应圆整成标准带宽，若胶带宽度不满足要求，应提高一级带宽但不能提高两级或两级以上，以免造成浪费。不同宽度的胶带输送货载的最大块度可按表4-12选取。 各种带宽允许的最大货载块度 表4-16 B 500 650 800 1000 1200 100 1600 1800 2000 amax 150 200 300 400 500 600 700 800 900 ap 100 130 180 250 300 350 420 480 540 （三） 功率、张力的简易计算 （1）驱动滚筒近似轴功率按下式计算 驱动滚筒的轴功率，KW； 输送带及托辊转动部分运转功率，KW； 物料水平运输所消耗的功率，KW； 物料垂直提升所消耗的功率，KW； 附加功率系数（表4-20） 卸料车功率系数；（无卸料车时，1有卸料车时，光面滚筒1.16;胶面滚筒1.11） 附加功率。 1）输送带及托辊转动部分运转功率（即空转功率） 式中输送机水平投影长度，m； 与输送带规格和托辊阻力有关的功率系数，（查表4-17和4-18） 其它符号意义同前。 2）物料水平运输所消耗的功率 式中 物料水平运输功率系数，查（表4-17，4-19） 其它符号意义同前。 3）物料垂直提升所消耗的功率 式中 H输送机垂直提升高度，m（如输送机上采用卸料车，应加上卸料车提升的高度） 公式中的正负号是表示向上运输时取（），向下输送为负功率，取（-）。 4附加功率 附加功率系数只考虑有一个空段清扫器、一个弹簧清扫器、一个3米长的导料槽以及一个受料点物料加速时的阻力情况。如果附件超出以上配置，应再加上一个附加功率，并按表4-22计算。 （2）电机功率N的计算 （四）输送带的层数计算 为了确定输送带的层数，首先计算输送带的最大张力。 （1）输送机水平或向下输送物料时，最大张力的计算 1）以输送带在驱动滚筒上不打滑所必须的最大张力，根据驱动滚筒上的轴功率，按下式计算 式中与驱动滚筒及输送带之间摩擦力有关的系数。（查表4-22） 其它符号意义同前。 2）根据重载段两托辊间最大允许悬垂度的要求，输送带上的最大张力可按下式计算 式中、分别与输送带宽度及带速有关的系数（分别查表4-23，表4-24） 其它符号意义同前。 （2）输送机向上段斜输送物料时，根据不打滑条件，输送带最大张力计算公式为 （同前） 按最大允许悬垂度的要求，最大张力计算公式为 式中H输送机提升高度，m； 系数（查表4-23）； 其它符号意义同前。 （3）输送带的层数Z 式中安全系数，查表（4-24） 输送带允许破断强度（对橡胶和塑料带560N/cm层） B输送带宽度，cm 。 表4-17 托辊阻力系数 工作条件 槽形托辊阻力系数 ω’ 平形托辊阻力系数 ω” 清洁、干燥 0.020 0.018 少量尘埃、正常湿度 0.030 0.025 大量尘埃、湿度大 0.040 0.035 表4-18 功率系数K1 ω’ B,mm 500 650 800 1000 1200 1400 k1 0.018 0.0061 0.0074 0.0100 0.0138 0.0191 0.0230 0.020 0.0067 0.0082 0.0110 0.0153 0.0212 0.0255 0.025 0.0084 0.0103 0.0137 0.0191 0.0265 0.0319 0.030 0.0100 0.0124 0.0165 0.0229 0.0318 0.0383 0.035 0.0117 0.0144 0.0192 0.0268 0.0371 0.0446 0.040 0.0134 0.0165 0.0220 0.0306 0.0424 0.0510 表4-19 功率系数K2 ω’ 0.018 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 k2 4.9110-5 5.4510-5 6.8210-5 8.1710-5 9.5510-5 10.8910-5 表4-20 功率系数K3 Lh K3β 15 30 45 60 100 150 200 300 300 0 2.80 2.10 1.80 1.60 1.55 1.50 1.40 1.30 1.20 60 1.70 1.40 1.30 1.25 1.25 1.20 1.20 1.15 1.15 12 1.45 1.25 1.25 1.20 1.20 1.15 1.15 1.14 1.14 20 1.30 1.20 1.15 1.15 1.15 1.13 1.13 1.10 1.10 表4-21 附加功率计算表 带宽B mm 500 650 800 1000 1200 1400 N’犁形卸料器 0.3n 0.4n 0.5n 1.0n 1.4n -- 导料槽KW 0.08L 0.08L 0.09L 0.10L 0.115L 0.18L 表4-22 系数K5值选取表 驱动滚筒情况 光面滚筒 胶面滚筒 K5 环境干燥 环境潮湿 环境干燥 环境潮湿 围包角 200 1760 2030 1350 1440 180 1910 2190 1420 1530 表4-23系数K6、K7与带宽的关系 B 500 650 800 1000 1200 1400 K6 2600 4300 5700 8800 12000 16000 K7 65.0 90.0 120.0 180.0 250.0 300.0 表4-24系数K8与带速的关系 v 0.8 1.0 1.25 1.6 2.0 2.5 3.15 4.0 K8 1280 1020 820 640 510 410 330 260 表4-25 胶带安全系数 帆布层数Z 34 58 912 m 硫化接头 8 9 10 机械接头 10 11 12 表4-26 eμα值 驱动滚筒和 围包角α 180 190 200 210 240 400 eμα 光面滚筒，环境潮湿μ0.2 1.87 1.94 2.01 2.09 2.31 4.04 光面滚筒，环境干燥μ0.2 2.15 2.29 2.39 2.50 2.85 5.74 胶面滚筒，环境潮湿μ0.35 3.00 3.19 3.39 3.60 4.34 11.74 胶面滚筒，环境干燥μ0.4 3.52 3.78 4.04 4.35 5.35 16.40 （五）拉紧装置所需重锤计算 （1）车式拉紧装置G 式中G车式拉紧装置重锤的荷载，N。 W驱动滚筒上的圆周力，N。 每米长度上，输送带自重，N/m。 每米长度上，平形托辊转动部分的荷载N/m。 平形托辊阻力系数，查表4-17。 （2）垂直拉紧装置重锤的计算 式中和见图示。