连续输送机械-带式输送机培训.ppt

1、1,连续输送机械,Taiyuan University of Science and Technology,2,连续输送机械,第三章 带式输送机,3,什么是连续输送机械？,第三章 带式输送机,4,连续输送机械：指沿固定线路将货物(或人员)从装载点到卸载点以恒定的或变化的速度进行输送的机器设备。,第三章 带式输送机,5,连续输送机械分为哪几类？,第三章 带式输送机,6,连续输送机,挠性牵引构件输送机,流体输送/管道输送,无挠性牵引构件输送机,第三章 带式输送机,7,带式输送机,螺旋输送机,第三章 带式输送机,8,带式输送机,第三章 带式输送机,9,目录,第三章 带式输送机,10,重点：带式输送机

2、构造及主要部件,难点：主要部件的选型,第三章 带式输送机,11,第三章 带式输送机,12,带式输送机,通用带式输送机,特种带式输送机,3.1 带式输送机的分类及应用,“TD” 通用带式输送机 “62” 1962年,3.1.1分类,第三章 带式输送机,13,带式输送机,通用带式输送机,特种带式输送机,3.1 带式输送机的分类及应用,1. 各自有独特的优点2. 用于某些特殊场合 完成有特殊要求的物料输送3. 实现了节能、环保4.新技术、新材料、新结构赋予它们新的内涵,3.1.1分类,第三章 带式输送机,14,3.1 带式输送机的分类及应用,3.1.2应用,1、线路灵活2、可以单台输送，也可多台组成

3、或与其他输送设备组成输送系统3、广泛应用于各行各业,第三章 带式输送机,15,3.1 带式输送机的分类及应用,1、线路灵活2、可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成输送系统3、广泛应用于各行各业,煤炭、冶金、港口、码头、农业、食品,3.1.2应用,第三章 带式输送机,16,带式输送机应用如此广泛，其构造是,第三章 带式输送机,17,第三章 带式输送机,18,3.2 带式输送机基本构造,1 改向滚筒 2 缓冲托辊组 3 加料漏斗 4 导料槽 5上托辊组 6 传动装置 7 传动滚筒 8 头部罩壳9 头部清扫器 10 改向滚筒 11 拉紧装置 12 下托辊组 13空段清扫器,第三章 带式输送

4、机,19,1、10 改向,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,20,2 缓冲,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,21,3、4加料、导料,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,22,5、12 托辊,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,23,6、7 传动,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,24,8卸料,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,25,9、13 清扫,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,26,11 拉紧,3.2 带式输送机基本构造,第三章 带式输送机,27,带式输送机的各主要部件都有哪些类型,第三章 带式

5、输送机,28,第三章 带式输送机,29,主要内容,3.3 带式输送机主要部件,第三章 带式输送机,30,3.3.1 输送带,3.3 带式输送机主要部件,31,3.3.1 输送带,输送带既是带式输送机的牵引构件也是承载构件，是用于输送散体物料或成件物品的带式输送机的关键部件。,3.3 带式输送机主要部件,32,3.3.1牵引/承载构件,输送带占整机成本的2040%，寿命510年，取决于使用、维修、保养、管理等因素。损坏形式：剥离、磨损,3.3 带式输送机主要部件,33,输送带,3.3 带式输送机主要部件,34,3.3.1牵引/承载构件,1 分类,材料,钢带,尼龙带,橡胶带,3.3 带式输送机主要

6、部件,35,织物芯输送带,分层式,整芯式,PVC,PVG,3.3.1牵引/承载构件,1分类,3.3 带式输送机主要部件,36,3.3.1牵引/承载构件,1 分类,特种功能,耐酸输送带,耐碱输送带,耐高温输送带,阻燃输送带,3.3 带式输送机主要部件,37,实现大倾角输送,花纹输送带,3.3.1牵引/承载构件,1分类,带横隔板输送带,波状挡边输送带,圆管状输送带,3.3 带式输送机主要部件,38,大倾角输送带,花纹输送带,圆管状输送带,带横隔板输送带,波状挡边输送带,3.3.1牵引/承载构件,1分类,3.3 带式输送机主要部件,39,基本构造,上覆面胶,中间芯层(衬垫层）,下覆面胶,侧边胶,2构

7、造,3.3.1牵引/承载构件,3.3 带式输送机主要部件,40,输送带接头形式,硫化接头,机械接头,塑化接头,冷粘接头,3 接头,3.3.1牵引/承载构件,3.3 带式输送机主要部件,41,输送带接头形式比较,3.3.1牵引/承载构件,3 接头,3.3 带式输送机主要部件,42,支承输送 带及物料 的装置,3.3 带式输送机主要部件,43,3.3.2 托辊,3.3 带式输送机主要部件,44,3.3.2 托辊,托辊是带式输送机的重要部件，数量大。它占了一台带式输送机总成本的35%左右，总阻力的70%以上由托辊产生，因此托辊的质量尤为重要。,3.3 带式输送机主要部件,45,托 辊,3.3 带式输

8、送机主要部件,46,起支承输送带和物料的作用防止输送带过渡悬垂而引起与机架等相互碰撞并产生磨损及撕裂。起导引作用，防止跑偏，以保证输送带稳定运行。,3.3.2 托辊,1 作用,3.3 带式输送机主要部件,47,上托辊、下托辊平行托辊、槽型托辊、型托辊缓冲托辊、调心托辊,2 类型,3.3.2 支承装置,3.3 带式输送机主要部件,48,上托辊/槽型托辊,缓冲托辊,2类型,3.3.2 托辊,3.3 带式输送机主要部件,49,调心托辊,2类型,3.3.2 托辊,3.3 带式输送机主要部件,50,其他形式托辊,吊挂托辊,梳型托辊,双向螺旋橡胶托辊,哑铃型托辊,2类型,3.3.2 托辊,3.3 带式输送

9、机主要部件,51,3.3.2 托辊,3 结构,3.3 带式输送机主要部件,52,模拟摩擦系数尽可能地小结构简单重量轻有较高的强度和耐磨性密封性好能防止跑偏便于维修,3.3.2 托辊,4 要求,3.3 带式输送机主要部件,53,3.3.3 驱动装置,3.3 带式输送机主要部件,54,3.3.3 驱动装置,常规的驱动装置由：电动机、液力耦合器、减速器、联轴器、传动滚筒、制动器、逆止器等组成。,3.3 带式输送机主要部件,55,传动滚筒,3.3 带式输送机主要部件,56,1 作用,3.3.3 驱动装置,传递动力、改变牵引构件运行方向,3.3 带式输送机主要部件,57,传动滚筒,电动机+减速器+传动滚

10、筒,2 结构,3.3.3 驱动装置,电动滚筒,电动机+电动滚筒,3.3 带式输送机主要部件,58,焊接滚筒,铸焊滚筒,3.3 带式输送机主要部件,59,增大摩擦提高圆周驱动力,传动滚筒,包胶滚筒,光面滚筒,3 分类,3.3.3 驱动装置,3.3 带式输送机主要部件,60,4 选用,3.3.3 驱动装置,根据传递动力的大小确定滚筒的结构形式及表面处理。,3.3 带式输送机主要部件,61,3.3.4 拉紧装置,3.3 带式输送机主要部件,62,3.3.4 拉紧装置,1 补偿牵引构件在工作过程中的伸长； 2 保证工件构件有足够的静张力(初张力)。,3.3 带式输送机主要部件,63,拉紧装置,3.3

11、带式输送机主要部件,64,原理：螺母与轴承座相连，滚筒及轴承座联在一起，人力拧动螺杆时，螺杆旋转而不动，螺母带动轴承座及滚筒运动，达到拉紧目的。,1螺杆式,3.3.4 拉紧装置,3.3 带式输送机主要部件,65,3.3.4 拉紧装置,1螺杆式,3.3 带式输送机主要部件,66,坠重式,滚筒坠重式,小车坠重式,要有足够的空间，比较适合于线路布置为倾斜输送时,3.3.4 拉紧装置,2坠重式,3.3 带式输送机主要部件,67,坠重式,滚筒坠重式,小车坠重式,结构：改向滚筒放在小车上，小车置于尾架的道轨上，然后用吊重拉紧。特点：拉力恒定，可自动补偿牵引构件长度的变化，突然过载时能降低输送带的载荷峰值，

12、但结构比较庞大。,3.3.4 拉紧装置,2坠重式,3.3 带式输送机主要部件,68,克服螺杆式拉紧装置的缺点（拉紧力是变化的），适应张力的变化而采用了螺杆弹簧式。这种拉紧装置靠弹簧力来调整工作中拉紧力的大小。,3.3.4 拉紧装置,3弹簧螺杆式,3.3 带式输送机主要部件,69,利用油压为动力来完成拉紧并在工作过程中保持拉紧力恒定的机电液一体化自动拉紧装置。,3.3.4 拉紧装置,4液压式,3.3 带式输送机主要部件,70,3.3.5 其他装置,3.3 带式输送机主要部件,71,3.3.5 其他装置,包括加料装置、卸料装置、清扫装置、安全保护装置,3.3 带式输送机主要部件,72,卸载装置,头

13、部滚筒卸料,卸散货,卸件货,犁式卸料器,卸料小车,3.3.5 其他装置,卸载装置,3.3 带式输送机主要部件,73,卸载装置,头部滚筒卸料,犁式卸料器,卸料小车,卸载装置,3.3.5 其他装置,3.3 带式输送机主要部件,74,卸载装置,头部滚筒卸料,犁式卸料器,卸料小车,卸载装置,3.3.5 其他装置,3.3 带式输送机主要部件,75,清扫输送带上的杂物，防止带入机尾滚筒和支承托辊表面之间。 有聚氨酯清扫器、硬质合金清扫气、毛刷清扫器、振动清扫器,清扫装置,3.3.5 其他装置,3.3 带式输送机主要部件,76,聚氨酯清扫器,清扫装置,3.3.5 其他装置,H型硬质合金清扫器,P型硬质合金清

14、扫器,3.3 带式输送机主要部件,77,清扫装置,3.3.5 其他装置,空段清扫器,毛刷清扫器,3.3 带式输送机主要部件,78,1.胶带跑偏监测 2.打滑监测 3.沿线紧急停车用拉线开关 4.超速监测 5.料仓堵塞、纵向撕裂及拉紧、制动、测温等监测装置,安全保护装置,3.3.5 其他装置,3.3 带式输送机主要部件,79,一、带式输送机的分类及应用,二、带式输送机的基本构造,三、带式输送机的主要部件,1、输送带,2、托辊,3、传动滚筒,4、拉紧装置,小结,第三章 带式输送机,80,重点：带式输送机构造及主要部件,难点：主要部件的选型,第三章 带式输送机,81,主要内容,第四节 带式输送机设计

15、计算,3.4.1 带速和带宽的确定,3.4.3 驱动电动机的功率计算 与驱动装置的位置确定,3.4.2 运行阻力的计算,3.4.4 启动、制动和逆止,3.4.5 输送带张力和拉紧力,第三章 带式输送机,3.3.6 设计计算实例,82,第四节 带式输送机设计计算,带式输送机的设计计算方法的发展经历了漫长的历史，作为机械设备的带式输送机其设计计算方法和其他机械系统类似地，计算式可以从基本的力学定理、物理学法则所得出。其进展随着理论研究的深入，计算手段的进步越来越细致与精确。,83,最早可以见到的计算方法是德国HETZL方法，另外，一些公司也提出了较有影响的计算方法，如美国的GOODYEAR公司、G

16、OODRICH公司和日本的阪东橡胶公司等计算方法，这些计算方法的主要阻力计算都属于概算法。20世纪的50年代，德国的LACHMANN和VIERLING教授提出了精确计算主要阻力中各个分项的计算方法、80年代以后荷兰的SPAANS教授、美国的CDI公司进一步发展了分别计算主要阻力中各个分项的计算方法，他们都是从带式输送机主要阻力的构成角度得出相应的各个分项。然而精确计算方法当前仍然极少采用。,第四节 带式输送机设计计算,84,从功率和张力计算过程看，按计算次序有三种方法： 1)阻力叠加法：分别计算带式输送机的各种阻力，将他们叠加在一起得出输送机总的阻力(驱动力)，进而通过输送带和滚筒不打滑条件和

17、垂度限制条件按逐点计算方法计算输送带各特征点张力。ISO5048-1989、DIN22101-2002、GB/T 17119-1997、GB 50431-2008采用此类方法。这种方法的主要问题在于不能精确计算与输送带张力相关的阻力。,第四节 带式输送机设计计算,85,2)逐点张力计算方法：这种方法是根据输送带垂度条件确定传动滚筒奔离点张力，再采用逐点张力计算方法计算出传动滚筒相遇点张力，滚筒上的张力差就是所要求的驱动力。早期的苏联计算方法和TD75、DX带式输送机设计手册主要是采用此类方法。该方法对于多点驱动系统计算比较困难。,第四节 带式输送机设计计算,86,3)迭代计算方法：这种方法是在

18、简要的阻力叠加法的基础上初步计算出总阻力，再按逐点张力计算方法计算出总阻力，当前后两次的总阻力的误差在限定范围内，计算结束，否则进行下一次迭代计算。最终得出总阻力和各点张力。由于CEMA传统计算方法中主要阻力计算结果受输送带张力的影响较大，必须采用迭代计算方法。该方法的特点是计算准确度高，计算过程繁琐，适用于计算机计算。,第四节 带式输送机设计计算,87,事实上，由于早期的计算方法是基于手工计算的，而随着计算成本的下降，可以基于任何一种标准的计算方法(如DIN22101-2002、GB 50431-2008等)通过迭代计算方法来提高计算的准确性。 带式输送机的设计计算应该根据原始数据、工作条件

19、及环境条件进行，主要包括，输送量：工程设计要求的输送机工程系统输送量；物料性质：物料名称、最大粒度尺寸和粒度组成、堆积密度、静堆积角、温度、水分、粘性、磨琢性、腐蚀性等；,第四节 带式输送机设计计算,88,工作地点：露天、室内、地下、海拔高度等；布置尺寸：水平输送距离、总提升高度，各起伏段水平输送距离、倾斜角及提升高度；受料点：受料点数量、位置；受料方式和受料点供料能力；卸料点：卸料点数量、位置及卸料方式；结构型式要求；地形、地质条件：场地的地形图、地震设防烈度等；环境与气候条件：环境温度、粉尘、易爆、易燃、湿度、盐雾、风速、降雨及雪载荷资料；电源：电压等级及供电条件；特殊要求的内容。,第四节

20、 带式输送机设计计算,89,带式输送机的设计程序是一个循环的设计过程，下面给出的是一个完整的设计程序，在实际设计中可以根据设备的重要程度采用部分或全部过程。 1)根据输送量和物料的性质初步确定输送机的运行速度。 在可能的条件下应该尽量采用高带速，因为高带速的采用可以减小带宽，以及相应的托辊长度、滚筒宽度、支架宽度，降低运行阻力。,第四节 带式输送机设计计算,90,2)初步确定输送带、托辊和中间架的结构和参数。 3)标准方法的计算功率的计算。可以根据设备的重要程度选择标准计算方法。 短小的输送机可选用日本标准JISB 8805-1976的功率计算方法。一般应选用DIN22101，ISO5048(

21、GB/T 17119)，CEMA计算方法。,第四节 带式输送机设计计算,91,在计算过程中应考虑的工况见表3-6其中表示通常必须考虑的工况，是对于特定的输送机需考虑的工况。空载、满载的正常运行、启动和自由停机是输送机运行必然出现的工况。表中最大载荷和最小载荷是指输送机有变坡的情况下，有时要考虑全部上坡段有物料或全部下坡段有物料等极端工况。制动停机也不是所有的输送机都存在的工况。 表3-6 计算过程应考虑的工况,第四节 带式输送机设计计算,92,另外，在温差变化较大区域使用的输送机还要考虑极限温度工况的影响，即最高温度和最低温度情况下的计算。温度的变化主要影响输送机的运行阻力、输送带的性能、输送

22、带和滚筒间的摩擦系数等。输送机所处的海拔高度还要影响电器元件及流体部件的选择。,第四节 带式输送机设计计算,93,4)确定驱动装置的位置和功率分配。 设计的原则是使输送带的张力尽量减小。可能设计的情况参见表3-1。水平、上运和正功率下运时驱动装置设置在头部；下运负功率时驱动装置设置在尾部；长距离时考虑头尾驱动或者中间驱动。,第四节 带式输送机设计计算,94,5)输送带张力的初步计算。 应用逐点计算方法计算输送带的最大张力和最小张力，验算输送带的强度和输送带的挠垂度，给出初步的拉紧力要求。在计算中可以先不考虑曲线段的影响。 6)曲线段的设计。 根据初步计算出的张力，设计曲线段。 7)拉紧装置的初

23、步设计。 根据驱动装置的布置确定拉紧装置的位置和拉紧力、拉紧行程。,第四节 带式输送机设计计算,95,8)制动器的初步设计。 确定制动器的位置制动力大小、制动力分配、制动力要求的拉紧力。重复进行上面的计算过程，最终得到满足常规设计计算方法要求的输送机。 9)带式输送机的动态分析和避免共振设计。 10)控制系统和供电系统设计。 11)零部件的设计。,第四节 带式输送机设计计算,96,图 带式输送机设计流程图,97,本章仅介绍基于DIN22101,ISO5048(GB/T17119)计算方法的功率与张力计算方法,更详细的内容参见5。 带式输送机的功率与输送带张力计算方法是一种基于工程上的保守计算方

24、法，实际上不可能得到准确的计算结果。设计计算需要根据目前的技术状况和所有可能的生产条件、根据带式输送机的类型以及线路布置情况，尽量使计算结果与实际情况相近。为确定运行阻力、功率消耗和局部输送带张力，需要采用详细的计算过程。,第四节 带式输送机设计计算,98,对于生产条件简单的简易带式输送机，和对没有很高数值要求的带式输送机，在考虑技术安全要求条件下，有经验的情况下可以采用简化的计算方法。 在开始计算运行阻力之前，需要通过估计预先确定一些基础参数。这些参数应在计算过程中加以确认，可能需要对一些参数进行修正。应经常进行反复计算，以达到选用较为合理的参数。,第四节 带式输送机设计计算,99,3.4.

25、1 带速和带宽的确定,第四节 带式输送机设计计算,一般，输送量由工程系统的要求所确定。带式输送机应能够完成所要求的输送量。输送量主要由带速和带宽决定。,100,(1)带速 带速很大程度上取决于所输送的物料的特性、所期望的输送能力和所采用的输送带的张力。 粉末状的物料要采用足够低的带速输送，以最大程度地减少灰尘，特别是在装料和卸料点更是如此。易碎的物料同样也会限制带速。当输送带和输送的物料通过托辊时，较低的带速可以使易碎物料在装料和卸料点处不会发生跳动碎裂。,第四节 带式输送机设计计算,101,很重的、边缘锋利的物料应该采用中等带速输送。因为物料锋利的边缘会过度磨损输送带表层，特别是当装料速度在

26、输送方向的速度明显低于输送带的速度的时候。 带式输送机的最大带速一般推荐值见表3-7,第四节 带式输送机设计计算,102,在比较有利的装料和转运条件下，对于带宽不大于800mm的槽形输送带，可以采用超过表3-7所给出的最大带速输送粉料、湿沙、煤、不含大块的泥土和粉碎的石块。增大带速可以降低带宽和输送带张力。但是，带来上述益处的同时，也需要权衡可能带来的输送带磨损、物料跳动、气流阻力、承载托辊大块冲击等的加剧和输送带所有零部件寿命的降低等缺点。,第四节 带式输送机设计计算,103,表3-7 推荐的最大带速,第四节 带式输送机设计计算,104,第四节 带式输送机设计计算,105,需要采用高带速输送

27、时，需要仔细研究，以确保方案的可行性。 加料区的设计和头部滚筒的卸料方式在选择带速时也必须加以考虑。如果物料干燥而且呈粉状，带速很高时，物料的粉尘会令人无法忍受。如果物料较重且含有大块，或者物料颗粒的边缘有角而且比较锋利时，高速度的卸料会引起卸料槽或转载溜槽的过度磨损。,第四节 带式输送机设计计算,106,(2)输送量 带式输送机的输送量可以用体积输送量和质量输送量来表示。它受到运行输送带上的装料截面面积的影响。装料截面面积则取决于输送带的动堆积角及装料条件。,第四节 带式输送机设计计算,107,图3-31 等长三托辊水平输送时的理论装料截面,第四节 带式输送机设计计算,108,在计算最大体积

28、输送量和质量输送量时，应采用等效的、简便的几何断面面积。理论断面面积是根据输送带在托辊上的形状和输送物料的角度状况来计算的。 一般承载托辊为三辊时，德国标准采用物料堆积到输送带的截面积如图3-31。该多边形由托辊轮廓线和输送物料堆积的轮廓线组成。它由托辊的长度和槽角，有效宽度和等效堆积角来确定。该等效堆积角所确定的截面与理论装料面积相等。有效宽度b(单位：m)取决于带宽B。,第四节 带式输送机设计计算,109,对于 对于 (3-6),图3-31 等长三托辊水平输送时的理论装料截面,第四节 带式输送机设计计算,110,图3-32 与ISO5048断面的比较,图3-32是采用ISO5048-198

29、9进行物料截面积计算的物料截面，物料截面的上部是圆弧形，物料动堆积角为，为使两种计算的结果相同，计算时可取： =1.5 (3-7),第四节 带式输送机设计计算,111,这样，两种计算方法结果大致相同。而计算时用等效的三角形面积不计算弓形面积简单，所以在DIN标准中应用三角形的堆积。 与实际装料断面等效的理论装料断面积A由A1和A2两部分构成,第四节 带式输送机设计计算,112,当物料截面的上部是圆弧形时，A1 为弓形面积，即,第四节 带式输送机设计计算,将上式展开泰勒级数，经过整理后得：,113,上式即为ISO5048的A1的计算式。 式中：lM中间托辊长度，m； 托辊槽角。 选择等效堆积角取

30、决于所输送的物料和运输的长度。如没有选择等效堆积角的经验可以将下列数值代入式中。 对于标准流动性物料，取=20(即=300)； 对于次流动性或近似于流动性物料，则取=20以下至=0。 只有输送物料具有一个高内摩擦系数情况下，才能够将数值大于20的等效堆积角，代入式中。,第四节 带式输送机设计计算,114,当托辊组有1个和2个辊子时，可通过取应用上式计算。 根据理论装料断面积，可计算出理论体积输送量Q1,第四节 带式输送机设计计算,理论质量输送量为,115,其中：B 有效装料系数，=BSt ； B装料系数，它取决于输送物料的性质(块度、最大边长、动堆积角)和带式输送机的工作条件(加料均匀性、输送

31、带的直线性和输送能力有一定的储备)的参数。 St与输送倾角有关的缩减系数，它表示截面积的减少量，即,第四节 带式输送机设计计算,116,当输送机对中良好并均匀加载块度小的物料时，对于,由式(3-13)不难看出，倾斜输送时，倾角最大只能等于实际的动堆积角，而且在这种情况下只能输送断面积A2的物料。,第四节 带式输送机设计计算,117,当加料均匀和输送带直线运行时，水平直线输送机的理论装料断面可以被充分利用，即 =B=1。从而可得理论体积输送量和质量输送量 Qt1：,第四节 带式输送机设计计算,式中：带速，m/s； 物料松散堆积密度，kg/m3。,118,对应有效装料系数，额定体积输送量 QV，额

32、定质量输送量 Qt为,第四节 带式输送机设计计算,单位长度物料的质量为,119,有效装料系数是根据实际输送量情况得到的一个系数，它是用以评价输送机是否在正常载荷情况下完成输送任务的指标。常规的输送机设计计算的参数(例如模拟摩擦阻力系数)选择一般是在装料系数为0.71.1范围内的。当装料系数不在此范围内时，需对参数进行修正。,第四节 带式输送机设计计算,120,(3)带宽的选择计算,第四节 带式输送机设计计算,传统的带宽的确定方法是：首先根据系统要求的输送量确定出所要求的输送物料的截面积，即，若要求的质量输送量为 Qt，可求得要求的截面积,121,再根据在给定带宽、物料动堆积角和托辊组槽角三个参

33、数所计算出的截面积表，查出在确定托辊组槽角、物料动堆积角下满足截面积要求的输送带宽度。 注意到带宽系列是离散的一组数据，可以直接由式（3-8）计算出对应带宽下的截面积A，当计算出的A最接近于ARe且AARe时，所对应 的输送带宽度即为所选择的输送带的宽度。这种做法的优点是不必查表。 进而，可以计算出有效装料系数,第四节 带式输送机设计计算,122,在实际设计中，一般值应该控制在0.71.1之间，以保证设备的经济性，同时也保证按标准方法进行计算时的准确性。 在选择输送带宽度时还需要考虑输送物料的最大块度，如果所运物料与带宽相比较大时，输送机在运转中可能出现故障，因此选择带宽时,第四节 带式输送机

34、设计计算,123,运行堆积角为2030的通常物料，可按表3-8选取带宽。 表3-8 输送机输送物料的最大粒度尺寸 (mm),注：1 物料的运行堆积角为20时选大值，为30时选小值； 2 输送岩石类物料时，宜降低最大粒度尺寸。,第四节 带式输送机设计计算,124,带式输送机作为一种机械装备，其运行阻力本质上是能量的耗散的反映，图3-33示出了一条带式输送机上可能产生的阻力，分别是：,第四节 带式输送机设计计算,3.4.2 运行阻力的计算,输送机受料点物料加速阻力、通过装载裙板导向料流导致物料与裙板的摩擦阻力； 在输送机沿线上由于托辊、物料和输送带的作用产生的主要阻力； 若在输送机沿线设置前倾托辊

35、组和导料槽将会产生前倾阻力和导料槽阻力； 若中间卸料需设置卸料器产生卸料器阻力； 清扫器阻力； 以及滚筒的旋转阻力和输送带绕经滚筒的弯曲阻力； 当输送机倾斜输送物料时的提升阻力。,125,图3-33 带式输送机上产生阻力的位置示意图,第四节 带式输送机设计计算,126,在DIN22101-2002中，将上述各种阻力划分为主要阻力FH，附加阻力 FN，提升阻力Fst和特种阻力Fs。而不在将特种阻力进一步划分为特种主要阻力和特种附加阻力，其原因在于，在之前的标准计算方法中将清扫器的阻力归在特种附加阻力中，这就意味着清扫器是可有可无的。而在新标准中将其纳入附加阻力中，表明所有的带式输送机上都需设置清

36、扫器。 这些阻力的和Fw等于从传动滚筒传递到输送带上的圆周力FPu,第四节 带式输送机设计计算,127,在实际计算中，由于输送机的线路的坡度(倾角)、物料单位长度质量等参数的改变的原因，以及为输送带张力计算作准备，可采用分段计算方法。 分段的原则是：一个分段应具有相同的参数，如输送机的倾角、模拟摩擦系数f 和输送的物料的单位长度质量qG，及托辊旋转部分的质量，各种特种和附加阻力的作用。在输送机分段的起点和终点，从机尾开始向机头方向，各段顺次用表示。承载段(上分支)用下标的参数值，用o表示，回程段(下分支)用u表示(参见图3-34)。这种表示方法应该能够在所有的计算过程中采用。,第四节 带式输送

37、机设计计算,128,图3-34 运行阻力的分段构成和分段计算,第四节 带式输送机设计计算,129,其中：FW,o,i 上分支第i段的阻力； FW,u,i 下分支第i段的阻力。,第四节 带式输送机设计计算,130,(1)主要阻力,(2)模拟摩擦系数f的确定,(3)附加阻力,(4)提升阻力和(5)特种阻力,第四节 带式输送机设计计算,3.4.2 运行阻力的计算,131,带式输送机的主要阻力(图3-35)包括托辊旋转产生的摩擦阻力，输送带的压陷损耗、弯曲损耗，物料的碰击损耗托辊安装误差所产生的阻力等因素。,3.4.2 运行阻力的计算,(1)主要阻力,第四节 带式输送机设计计算,这些因素并不都与物料、

38、托辊旋转部分的质量、输送带的质量有关。但是，为了计算方便、适应计算的习惯，采用一个模拟摩擦系数作为等效的摩擦系数。,132,图3-35 输送带上主要阻力的分布,按上、下分支将输送线路分成若干段，每个分段的阻力与运动荷载之间存在线性关系，即各区段内与阻力计算相关的参数不变。因而，各段的主要阻力FH,i,第四节 带式输送机设计计算,(1)主要阻力,133,式中：fi区段上的模拟摩擦系数； i输送机区段的平均倾角； li区段输送机长度，m； qR,i区段上单位长度托辊旋转部分质量，kg/m； qB 每米输送带质量，kg/m。,(1)主要阻力,第四节 带式输送机设计计算,134,在确定输送带张力时，需

39、要确定上分支分段主要阻力FH,o,i和下分支分段主要阻力FH,u,i。 然后得出输送机的主要阻力：,(1)主要阻力,第四节 带式输送机设计计算,在输送机向下和向上运输时，应根据额定载荷范围(装料系数在0.7到1.1之间)，及对其他载荷情况(装料不均匀、部分载荷和空载)计算主要阻力，因为在某种工况下的阻力之和可能大大超过正常运行情况下的阻力。,135,在带式输送机阻力计算中，模拟摩擦系数f的选取直接影响主要阻力。在设计计算时，总是选用偏于保守的模拟摩擦阻力系数。 当带式输送机的装料系数为0.71.1，输送带相对垂度hr1%，采用滚动轴承迷宫密封式的托辊时，值根据工作条件和设备状况为0.010.0

40、4。空载运行状态与满载运行状态的输送机的f值可能不同，它可能小于或大于额定载荷下的f值范围。这在小倾角输送机上应特别注意，因为此时有可能根据空载功率来确定驱动装置。,(2)模拟摩擦系数f的确定,第四节 带式输送机设计计算,136,上分支和下分支的主要阻力有托辊的转动阻力、由于输送带压在托辊上而产生的挤压阻力、输送带的振动弯曲以及输送物料的挤压引起的挤压阻力。,(2)模拟摩擦系数f的确定,第四节 带式输送机设计计算,因此该阻力与张力、速度、载荷、宽度、槽形和输送带的工艺特性等因素有关，此外还有托辊的直径和间距以及输送物料的特性和输送机的环境条件。表征主要阻力大小的模拟摩擦系数f对于一般设计制造的

41、和在额定载荷范围内(装料程度为0.l1.l)工作的输送机为0.020，在不利情况下可以取较高的值。,137,例如：输送物料、摩擦较大时；粉尘很多、潮湿或黏性物料；环境温度 350；带速5m/s；托辊直径3m 输送带面层厚而且软；输送机安装不良等。表3-9给出了进一步考虑选择较为准确地模拟摩擦系数的依据。表中所给数值主要通过托辊运行阻力和压陷阻力来确定摩擦系数f值。对于垂度相对较大的输送机，输送物料的压陷阻力占很大比例。,(2)模拟摩擦系数f的确定,第四节 带式输送机设计计算,138,表3-9 当输送机装料系数在0.7至1.1范围内时摩擦系数f的标准值,(2)模拟摩擦系数f的确定,139,大倾角

42、下运输送机(驱动装置为发电动机工况)设计时选取较小的f值可实现比较大的安全性；在其余情况下(驱动装置为电动机工况)，较大的 f 值可实现比较大的安全性。 需要注意的是：表中给出的f值并不是实际值，而是设计的安全值。然而，这种安全取值方法是从静态设计角度考虑的，在动态设计时发现这种取法并不一定是安全的。,第四节 带式输送机设计计算,(2)模拟摩擦系数f的确定,140,附加阻力FN包括：加料区物料的惯性阻力及物料与输送带间的摩擦阻力FbA，物料与导料槽侧板间的摩擦阻力Ff，清扫器的摩擦阻力FG，输送带经过滚筒的弯曲阻力Fl和非传动滚筒的轴承阻力Ft。 附加阻力FN的总和以系数C加以考虑,第四节 带

43、式输送机设计计算,(3)附加阻力,141,当装料系数 C 约为0.71.1，而且附加阻力在全部阻力中所占比例很小时，系数C可由表3-10给出。也可以由下式计算。,第四节 带式输送机设计计算,(3)附加阻力,表3-10 当输送机装料系数C为0.71.1时的标准值,142,当附加阻力在全部阻力中所占比例大时，例如输送机长度小于80m或有多个加料点的输送机时，需要单独确定附加阻力或系数C。需要指出的是，附加阻力系数是特定输送机的计算确定出的，例如计算中模拟摩擦系数取值为0.025。在一些情况下需要修正。在有条件的情况下应该尽量按下面的计算式计算附加阻力。FN的各部分可以用下面的关系式来确定：,第四节

44、 带式输送机设计计算,(3)附加阻力,143,l)加料区物料与输送带间的惯性阻力和摩擦阻力FbA：,第四节 带式输送机设计计算,式中：Qt在输送带运行方向上物料的速度分量，m/s； 0输送量，kg/s。,(3)附加阻力,144,2)物料与导料槽侧板间的摩擦阻力Ff：,图3-36 导料槽布置,第四节 带式输送机设计计算,在一个加料处的加速区内物料与导料槽侧板间的摩擦阻力可按下面的方法计算，参见图3-36，该方法是基于散体力学的理论得出的。,(3)附加阻力,145,对3辊托辊组，bSlM,式中：CS综合考虑加料区段内输送物料和导料槽侧板间由于给定质量输送量的堵塞压力所引起的附加阻力的系数； bS导

45、料槽的内宽；,第四节 带式输送机设计计算,(3)附加阻力,146,托辊组槽角； lb加料区域内加速段长度； lM3托辊结构中间托辊长度； 1输送带与输送物料间的摩擦系数， 1=0.5 0.7； 2输送带与导料槽侧板间的摩擦系数， 2=0.5 0.7；,第四节 带式输送机设计计算,(3)附加阻力,147,当 bSlM时，代入bS=lM 对于2辊托辊组，代入 lM=0； 当采用单托辊时，代入 lM=bS；,第四节 带式输送机设计计算,cRank 兰金(Rankine)系数；,(3)附加阻力,148,对于其他类型的托辊组结构(如5辊托辊组)，按如下条件进行计算： 从加料范围内体积输送量和输送速度 (

46、v + v0 )/2中求出物料与导料槽侧板高度； 求出流量对导料槽侧板压力，在有的情况下采用cS和cRank； 从侧板面上平均压力、摩擦系数和量值中求出摩擦阻力。 对于一般结构的带式输送机可取：cScRank=1,第四节 带式输送机设计计算,(3)附加阻力,149,式中：u4输送带与清扫器间的摩擦系数 u4=0.60.7； PG清扫器与输送带间的压力，N/mm2，；,第四节 带式输送机设计计算,3)清扫器的摩擦阻力：,AG清扫器和输送带间的有效接触面积，m2。,(3)附加阻力,150,式中：F输送带张力，N； d输送带厚度，m； D滚筒直径，m。,第四节 带式输送机设计计算,4)输送带经过滚筒的弯曲阻力Fl，,各种帆布输送带,钢绳芯输送带,(3)附加阻力,151,式中： d0轴承内轴径，m； FT作用于滚筒上的两个输送带张力和滚筒的惯性力的向量和，N。后两项阻力一般都很小，一般情况下可以忽略不计。,