1、浅谈低温对带式输送机的设计的影响摘要:本文围绕模拟阻力系数值“f”在寒冷地区的取值做了一个简要的介绍及其它一些条件对带式输送机设计的影响。 关键词;模拟阻力 系数 取值 寒冷 输送机 中图分类号: TH222 文献标识码: A 文章编号: 在作哈萨克斯坦矿山报价时,遇到一个问题,其工作环境在4545之间,不知温度会否对带式输送机的选型有很大影响,请教了一些专业人士并查阅一些资料。对带式输送机在低温下的使用有了初步的认识。 在严寒地区使用的带式输送机与在一般温度下使用的带式输送机,在设计上有所不同,如选用的钢材、润滑油脂等有所区别。下面对带式输送机计算时影响最大的基本参数作介绍。 一、模拟阻力系
2、数值“f” 带式输送机所需要的电机功率和胶带张力,都取决于输送机运行时的总阻力。而模拟阻力系数“f”值的大小,直接关系到主要阻力的大小,故影响到电机的功率及胶带的张力。 DTII 手册推荐的模拟摩擦系数:安装情况:水平、向上倾斜及向下倾斜的电动工况,工作环境良好,制造、安装良好,带速低,物料内摩擦系数小,f=0.020;工作条件为按标准设计,制造、调整好,物料内摩擦系数中等,f=0.022;工作条件为多尘,低温,过载,高带速,安装不良,托辊质量差,物料内摩擦大,f=0.0230.03。安装情况:向下倾斜,工作条件为设计,制造正常,处于发电工况时,f=0.0120.016。 西德汉诺威大学 ZH
3、 欧门博士在一般气温条件下实验后,推荐: 带式输送机铺设良好、托辊运转轻快、物料内摩擦力小的情况,取f0.017; 普通质量的带式输送机、中等内摩擦力的物料,取 f0.02; 不利的工作条件,粉尘下作业,物料内摩擦力大,有时过载的情况,取 f0.0230.027. 但在严寒的气温条件下,带式输送机的模拟阻力系数值,要增大不少,即使是托辊采用了抗低温的润滑油脂(BM33M) ,但因低温使油脂变稠,托辊的回转阻力也要增大,胶带的挠曲阻力也要增大。 西德 DIN22101-1982 工业标准规定:按标准正常设计、制造、安装和使用的带式输送机,在寒冷的气温条件下,阻力系数值取 f0.035。较一般的气
4、温条件要增大约 75%。 苏联 MB 瓦西里耶夫介绍:气温对运行阻力部分的影响,要乘以温度系数 Kt。其值为:t20时,Kt1.25;t30时,Kt2.0;t40时,Kt3.0。美国输送设备制造商协会联合会,考虑到由于低温所能预计的阻力的增加,用倍率系数 Kt 来增加输送带张力的计算值,图一提供了不同温度下的系数 Kt 值: 图一 随温度变化的温度系数 Kt 西德威尔林教授关于“f”值的计算方法,对周围环境温度的影响,进行如下修正:以+20为标准,即校正值为 1。 Ct 值选取:温度为20,Ct 值为 1.0;温度为10,Ct 值为1.1;温度为 0,Ct 值为 1.4;温度为10,Ct 值为
5、 2.0;温度为20,Ct 值为 2.7;温度为30,Ct 值为 3.2;温度为40,Ct值为 3.8。 沈阳煤矿设计院在 1985 年 1 月,在带式输送机现场测模拟阻力系数,当周围的环境温度为16时,空载时的 f0.039;气温为28时,重载时的 f0.0473。较一般气温条件时的“f”值要大约 97%。 “f”值增大,电机功率就要增大。 加拿大的资料表明,气温到40时,电机功率增大 2025%。 综上所述,在带式输送机设计时,要考虑严寒低温对运行阻力是影响,否则就会发生在冬季电机容量不够,而影响带式输送机正常运输。 二、胶带与驱动滚筒之间的摩擦系数 带式输送机的运转,是通过驱动滚筒与胶带
6、之间的摩擦,将电机的出力传递给胶带,从而使物料能够水平或向上运输。因此,胶带与驱动滚筒之间的摩擦系数值,是带式输送机的基本参数之一。 影响胶带与驱动滚筒摩擦系数值的基本因素,是胶带与驱动滚筒接触副的表面状态,和输送机的使用条件。除此之外,还包括胶带在滚筒上的单位压力、带速、胶带弹性滑动速度,胶带覆盖胶和衬垫的硬度、表面的湿度及温度等因素。 橡胶的特性取决于内含交联键的数量,交联键的数量越多,橡胶抵抗变形的能力就越大。不同的配方,就有不同的橡胶分子结构,其物理机械性能就会有所不同。一般的普通胶带,只适用于25以上的气温,气温再低,胶带将失去弹性,甚至变脆而破裂。因此,寒冷地区,就应采用特制的耐寒
7、胶带。 苏联在现场曾做过试验,当气温低于35时,带式输送机停车 13小时后,再启动,胶带就会在滚筒上打滑,这说明胶带与驱动滚筒之间的摩擦系数值降低了。所以苏联有的矿规定:在气温低于30时,带式输送机不得停车,不输送物料时,也要空转,以保证输送机能在冬季正常启动和运输。 唐山冶金矿山机械厂于 1983 年 12 月曾在霍林河煤矿做过整机的现场低温试验,当气温在32时,启动打滑,胶带不动,只是驱动滚筒空转。当气温在28时,事先预热,则能够启动。试验时,运输机是使用的可适应于40气温的耐寒尼龙胶带。胶带表层的邵氏硬度在常温时为 65 度,在28至34时,为 70 度。说明胶带在低温时表层变硬,胶带与
8、驱动滚筒之间的摩擦系数值降低,故带式输送机启动打滑。胶带与驱动滚筒之间的摩擦系数值,在严寒低温时,据有的资料介绍约降低 2530%。此值可供设计时参考。 在低温地区的带式输送机,在设计时必需考虑到胶带与驱动滚筒之间摩擦系数值降低的因素,否则在冬季就会发生打滑不能启动而影响生产的问题。除此之外,还应考虑加设低速驱动机构,在冬季不运送物料的情况下,主电机停止供电,用低速驱动机构,使胶带空转,保证带式输送机不停止运转,以避免启动时,胶带打滑,而无法正常工作。低速驱动时,应保证带速在 0.5m/s 左右。小功率的带式输送机,也可以用主电机驱动直接带动胶带空转。 张尊敬,等。DTII(A)型固定式带式输送机设计手册【M】 。北京:冶金工业出版社,2003. 张钺。新型带式输送机设计选用手册【M】 。北京:冶金工业出版,2001.