波狀擋邊帶式輸送機設計

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波狀擋邊帶式輸送機設計說明書 目錄 摘要 1 Abstract 2 第一章 緒論 3 1.1波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展概況..............................................................................4 1.2波狀擋邊帶式輸送機的應用....................................................................................... 5 1.3波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展方向..............................................................................8 1.4國外大傾角幾種帶式輸送機的介紹.........................................................................9 1.4.1壓帶式輸送機............................................................................................................10 1.4.2螺旋式輸送機的分類及簡介...............................................................................11 第二章 波狀擋邊帶式輸送機的總體方案設計................................................................11 2.1帶式輸送機的工作原理 ..12 2.2帶式輸送機的總體方案設計 12 2.2.1帶式輸送機的結(jié)構(gòu)......................................................................................13 2.2.2帶式輸送機的布置方式.............................................................................14 第三章 波狀擋邊帶式輸送機的設計計算 15 3.1帶及帶速的選擇 17 3.1.1帶速的選擇與計算...................................................................................18 3.1.2帶的選擇與計算.......................................................................................19 3.1.3輸送帶寬度的計算...................................................................................20 3.2輸送能力的計算 20 3.3驅(qū)動裝置功率的計算 22 3.3.1電機的選擇與計算...................................................................................23 3.3.2減速器的選擇與計算..............................................................................25 3.4阻力的計算........................................................................................................................27 3.4.1空載段運行阻力的計算..........................................................................28 3.4.2空載段實際運行阻力................................................................................29 3.4.3物料加速阻力的計算..............................................................................30 3.4.4承載段運行阻力的計算..............................................................................31 第四章 張力的計算........................................................................................................31 第五章 重要組成部分強度的校核計算......................................................................................33 5.1輸送帶不打滑條件的校核.....................................................................................33 5.2槽鋼支架設計及強度校核......................................................................................35 5.3聯(lián)軸器的強度校核..................................................................................................35 5.4軸承強度的校核.....................................................................................................36 5.5輸送帶下垂度的校核..............................................................................................37 總結(jié)....................................................................................................................................37 致謝 39 參考文獻 40 摘 要 波狀擋邊帶式輸送機最早由前西德SCHOLTZ公司于60年代初研制的，已有近40年的歷史，它的技術(shù)專利已被英國DOWTR公司、日本BANDO 公司等購買并獲準生產(chǎn)，現(xiàn)已形成遍布全球的擋邊機系列制造銷售網(wǎng)。波狀擋邊帶式輸送機具有結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維修方便，并且可以進行大角度甚至垂直運輸，是大傾角和垂直提升物料的理想設備。 目前僅SCHOLTZ公司（現(xiàn)更名為TRELLEXFLEXOWELL公司）就為 90多個國家設計制作5萬余臺擋邊機，廣泛用于煤炭、糧食、建材、建筑、冶金、電力、化工和輕工等行業(yè)。我國從80年代初開始研制擋邊機，至今已生產(chǎn) 5000多臺，共有80多個生產(chǎn)廠。今年來，擋邊機逐漸向大提升高度（最高已達203M）、大輸送能力（最高已達6000t/h）方向發(fā)展。大傾角皮帶輸送機的最大特點是采用波狀擋邊輸送帶來取代普通輸送帶。至于它的工作原理和結(jié)構(gòu)組成，則與通用帶式機相同。因此，像傳動滾筒、拖輥、拉緊裝置、中間機、中間架支腿、尾架、卸料漏斗、頭部護罩、空段清掃器、保護裝置等部件，都可以與通用帶式輸送機的相應部件通用。 本設計的任務是一臺傾角為55，輸送量為200t/h的波狀擋邊帶式輸送機。 關(guān)鍵詞：大傾角 皮帶 波狀擋邊 Abstract Thelargedipbeltconveyorhasacommonbeltconveyorstructureissimple,reliableoperation,easymaintenance,andhasalargedipconveyor,compact,smallfootprint,and so on,whichisthedeliveryofbigdipandthe idealequipmentfor Verticalliftingmaterials.CorrugatedsidewallbeltconveyorwasfirstproposedbyformerWestGermanySCHOLTZcompanydevelopedintheearly1960s,therearenearly40-yearhistory,itstechnologypatentshavebeentheBritishDOWTRcompanyJapanBANDOcompanyto buy,andapprovedforproduction,hasbeen Theformationofribsmachinearoundtheworldtomanufactureandsaleofnetwork. TheonlySCHOLTZcompany(nowrenamedfor TRELLEXFLEXOWELL company)designedformorethan90 countries producemorethan50,000 Setsofribsmachinewidelyusedincoal,grain,buildingmaterials,construction,metallurgy,electricpower,chemicalandlightindustries.Ribsmachinefromthe early1980s,Chinastartedtodevelop,havebeenproducedover5000units,atotalofmorethan80productionplants.Thisyear,ribsgraduallyupgradetoalarge height(maximumreached203M),alargetransmissioncapacity(atupto6000t /h)direction,inthefieldofundergroundminingandundergroundconstruction, surfacemining,large-scaleself-unloadingmachinesandotherhaveused.Thebiggestcharacteristicofthelargeinclinationofbeltconveyoristoreplacetheordinaryconveyorbeltconveyorofcorrugatedsidewall.Asforitsworkingprincipleandstructure,anduniversalbelmachine.Therefore,likthedrivepulley,dragroller,tensioningdevice,theintermediatemachine,inthemiddleleg,tailstock,discharge funnel,headguard,emptyparagraphcleaning,protectiondevicesandothecomponentswhicharecommonbeltconveyorthecorrespondingpartsofthemachineisuniversal.Thisdesigtaskisainclinationof55,thetransmissioncapacityof200h,corrugatedsidewallbeltconveyor. Keywords:dip;belt;wavyribs 第一章 緒論 1.1 波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展概況 普通帶式輸送機由于受到物料與輸送帶摩擦系數(shù)的限制。其輸送物料的傾角不能過大，一般最大傾角只能達到l8—20度。提高輸送機傾角的方法有采用深槽的托輥組、圓管輸送機、壓帶式帶式輸送機和花紋輸送帶式輸送機。波狀擋邊帶式輸送機是實現(xiàn)大傾角輸送物料的重要形式。 20世紀60年代德國的SvedalaFlexowell公司就開始研制這種帶式輸送機。其注冊名稱為FLEXWELL。同時該公司與漢諾威大學合作，建立了波狀擋邊帶式輸送機的試驗臺，使之得到不斷地完善和發(fā)展。20世紀80年代末開始向大型化方向發(fā)展。其產(chǎn)品已有55000余臺。分布于90多個國家和地區(qū)。應用于煤炭、冶金、建材、化工、水電、礦山和港口等部門。它的技術(shù)專利已被英國Dowty公司、日本Bando 等購買并獲準生產(chǎn)?，F(xiàn)已形成遍布全球的擋邊輸送機系列產(chǎn)品制造銷售網(wǎng)。當“ FLEXWELL”的波狀擋邊帶式輸送機輸送能力在2000t/h 以下和帶速在5m/s 以下時，提升高度可達500m。當提升高度為50m時，輸送能力可達10000t/h。當提升高度200m、帶寬2400mm、帶速3.75m/s、擋邊高630mm時，輸送能力為6000t/h，輸送物料塊度可達400mm，可用于露天礦大傾角運輸，也可以用于井深500m豎井提升。1969年此技術(shù)被引進美國和加拿大，但當時在北美洲由于土地不那么昂貴，因此并沒有引起重視而沒有得到推廣。直到1989年世界最大的輸送帶生產(chǎn)廠——美國膠帶服務公司創(chuàng)建了擋邊輸送帶部，才使波狀擋邊帶式輸送機在北美洲得到發(fā)展。美國的LakeShoreMing公司、英國的DowryMeco、Namec、法國的Bandabor等公司均生產(chǎn)這種大傾角帶式輸送機。 波狀擋邊帶式輸送機技術(shù)在連續(xù)卸船機上的應用迅速發(fā)展，芬蘭Kone公司、 德國Koch公司、瑞士Buhler公司生產(chǎn)的連續(xù)卸船機均成功應用了其提升與輸送技 術(shù)，特別是日本的日立公司、石川島公司及三菱公司等生產(chǎn)的散糧連續(xù)卸船機。其垂直提升機和水平輸送采用同一條輸送帶完成，更加展現(xiàn)了波狀擋邊輸送機技術(shù)的巨大優(yōu)勢。 我國從20世紀80年代中期開始從國外引進了些擋邊輸送機。如湛江港為我國從20世紀80年代中期開始從國外引進了一些擋邊輸送機。如湛江港為了適應港口散裝化肥進口業(yè)了適應港口散裝化肥進口業(yè)務繁忙的需要，從德國Thyseen公司引進了9套散裝化肥灌包設備，其中有9臺傾角為35。的波狀擋邊式擋邊輸送機。這些引進設備大部分運行情況良好，在一定程度上為完善擋邊輸送機的技術(shù)和研制開發(fā)大型擋邊輸送機提供了有益的借鑒。 同時，我國從20世紀80年代初開始研制波狀擋邊帶式輸送機，1990年北京起 大傾角波狀擋邊帶式輸送機設計2重運輸機械研究所開發(fā)出DJ型波狀擋邊帶式輸送機系列圖紙，并開始推廣使用。經(jīng)過10余年的生產(chǎn)和使用實踐，波狀擋邊帶式輸送機技術(shù)不斷地完善和改進1998年，北京起重運輸機械研究所、青島運輸設備廠等作為主要起草單位，制定了《波狀擋邊帶式輸送機》行業(yè)標(JB/T8908-1999)，推廣了我國波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展。目前已經(jīng)有50多個主機廠生產(chǎn)了5000多臺波狀擋邊輸送機。據(jù)調(diào)查，國內(nèi)每年波狀擋邊帶式輸送機的需求量為1500～2000臺。 我國自貢運輸機械總廠于1999年12月為四川省投資公司電冶有限公司生產(chǎn)了 1臺提升高度104.5m、帶寬800mm、輸送量140t/h的波狀擋邊帶式輸送機，該機的升高度是亞洲之最。目前國內(nèi)波狀擋邊帶式輸送機系列參數(shù)為：帶寬1600mm、擋邊 高400mm、帶速2.5m/s、傾角90、輸送量300t/h。 相比之下，國內(nèi)目前能夠生產(chǎn)的波狀擋邊輸送機，運輸能力、提升高度、運行 帶速都較低，缺乏必要的理論和實驗研究，同時擴大應用范圍也是輸送機械行業(yè)需 要重點研究的課題。對輸送帶本身應進一步研究基帶的剛度、擋邊及隔板的結(jié)構(gòu)形 式以及二者與基帶粘結(jié)的新工藝，這樣才能更好地滿足國內(nèi)各行業(yè)對波狀擋邊帶式 輸送機的需求。 1.2 波狀擋邊帶式輸送機的應用 隨著自動化生產(chǎn)不斷發(fā)展，輸送機械化得到廣泛應用。由于輸送機可進行水平傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大，運距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應用十分廣泛。未來輸送機將向著大型化發(fā)展，擴大適用范圍，物料自動分揀，降低能量消耗，減少污染等方面發(fā)展。 一、繼續(xù)向大型化發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面水力輸送裝置的長度已達50米以上。帶式輸送機的單機長度已近100米，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。 二、擴大輸送機的使用范圍。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性的物料的輸送機。 三、使輸送機的構(gòu)造滿足物料搬運系統(tǒng)自動化控制對單機提出的要求。如郵局所用的自動分揀包裹的小車式輸送機應能滿足分揀動作的要求等。 四、降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科研工作的一個重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為輸送機選型的重要指標之一。 五、減少各種輸送機在作業(yè)時所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。隨著國內(nèi)貿(mào)易活動的不斷增加，帶式輸送機因作為一種輸送量大、運行費用低、使用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護、能耗較小、使用成本低的輸送設備而會得到更寬廣的應用范圍，市場前景十分看好。 冶金、電力、煤炭、化工、建材、碼頭、糧食等方面的發(fā)展日新月異，為了提高生產(chǎn)率，帶式輸送機已經(jīng)運用到各個方面。帶式輸送機在礦業(yè)方面的發(fā)展帶式輸送機是一種由驅(qū)動滾筒帶動輸送帶,由撓性輸送帶 作為物料承載件和牽引件,靠摩擦驅(qū)動連續(xù)輸送散碎物料或成品件的連續(xù)輸送機械。帶式輸送機具有輸送能力大、功耗小、構(gòu)造簡單、對物料適應性強,應用范圍較為廣泛的特點。應用它可以將物料在一定的輸送線上,從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送,又可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外,還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合,形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。目前,帶式輸送機廣泛應用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在礦山的井下巷道、礦井地面運輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中,廣泛應用帶式輸送機作為水平運輸或傾斜運輸工具。大傾角波狀擋邊帶式輸送機采用具有波狀擋邊和橫隔板的輸送帶,特別適用于大傾角連續(xù)輸送散狀物料,可廣泛應用于煤炭、化工、電力、建材、冶金、糧食、港口、船舶等行業(yè)。其主要特點為: (1)可大傾角輸送,大量節(jié)省設備占地面積,達到普通、花紋帶式輸送機所不能達到的輸送角度。 (2)總體投資費用低,與普通帶式輸送機相比可節(jié)約投資20%～30%。 (3)與普通帶式輸送機、斗式提升機、刮板輸送機相比，其綜合技術(shù)性能較優(yōu)越。 (4)提升高度大,單機垂直提升高度可達500m[2] (5)大傾角波狀擋邊帶式輸送機具有技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、使用安全可靠、設備部件少、維修量小、噪音低、布置靈活等諸多優(yōu)點。它適用于工作溫度為-15~40e的工作環(huán)境,輸送堆密度為0.15~319 t/m3的各種散狀物料，例如煙臺鑫海礦山機械生產(chǎn)的大傾角波狀擋邊帶式輸送機使用波紋狀輸送帶來取代普通輸送帶，大大提高效率，受到高度好評，被廣泛應用。 (6)該機可在傾角0b~90b范圍內(nèi)任意布置。在垂直輸送物料時,還可以左右旋轉(zhuǎn)180b,實現(xiàn)360b范圍內(nèi)的受料和卸料。 (7)該機由于能夠大傾角輸送物料,在達到同樣輸送高度時,使整機長度大大縮短,隨該機布置的通廊長度也相應減少,降低了設備投資和工程造價,減少了占地面積。 (8)該機傾角大、整機長度短。與普通帶式輸送機相比,可大量減少托輥數(shù)量、輸送帶長度和物料重量,即大大減少了托輥阻力和輸送帶及物料所消耗的功率。因此,該機可降低能耗。 (9)該機在垂直布置時,一般為全封閉設置,密封好、灰塵少、環(huán)保效果顯著。 (10)該機輸送帶的橫向剛性較強,基帶兩側(cè)均有立輥防跑偏,且被輸送的物料基本都處于輸送帶的中心部位。因此,輸送帶運行時不跑偏。 1.3波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展方向 當今社會，機械設備的發(fā)展日新月異，迫切需要不斷開發(fā)新的機型來滿足不同工況的要求，波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展也是如此，現(xiàn)今發(fā)展方向大致可以歸納為： (1)開發(fā)專用機型 我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大,在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一 些特殊要求，為了滿足特殊要求，比如水平拐彎、大傾角（>25）直至 垂直提升等,這些場合常規(guī)的帶式輸送機是無法勝任的。為了滿足煤礦 的某些特殊要求，應開發(fā)特殊型帶式輸送機,如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。 (2)提高元部件性能和可靠性 整體設備的性能和可靠性主要取決于元部件的性能和可靠性，我國現(xiàn)在的礦用帶式輸送機的元部件基本上都是各自廠家生產(chǎn)，還沒有出現(xiàn)專業(yè)化、大規(guī)模的元部件生產(chǎn)廠家。除了進一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性,還要不斷研究新的技術(shù)和開發(fā)新的元部件。 (3)擴大功能,一機多用帶式輸送機是一種理想的連續(xù)運輸設備，并且目前還不能完全發(fā)揮其全部作用?？梢詫捷斔蜋C結(jié)構(gòu)作適當修改,采取一定的安全施，就可拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?做到一機多用,使其發(fā)揮最大經(jīng) 濟效益。 1.4國外大傾角幾種帶式輸送機的介紹 1.4.1壓帶式輸送機 壓帶帶式輸送機廣泛應用于大傾角輸送或垂直提升物料的連續(xù)輸送系統(tǒng)中。通過驅(qū)動裝置驅(qū)動整條輸送線運轉(zhuǎn)，并且通過液壓油缸來對整條輸送線進行張緊，張緊力度大，結(jié)構(gòu)牢固，有效地保證了整條輸送帶運行的安全性和合理性。 1.4.2螺旋式輸送機的分類及簡介 輸送機可分為螺旋輸送機和帶式輸送機。螺旋輸送機又可分為：LS型螺旋輸送機，GX型螺旋輸送機，WLS無軸型螺旋輸送機，DL多軸型螺旋輸送機， LC垂直型螺旋輸送機。 LS型螺旋輸送機的工作原理：LS型螺旋輸送機是利用旋轉(zhuǎn)的螺旋將被輸送的物料沿固定的機殼內(nèi)推移而進行輸送工作，頭部及尾部軸承移至殼體外，吊軸承采用滑動軸承設有防塵密封裝置，軸瓦一般采用粉末冶金，輸送水泥采用毛氈軸瓦，吊軸和螺旋軸采用滑塊連接。 LS型螺旋輸送機的性能特點： 1.承載能力大、安全可靠。 2.適應性強、安裝維修方便、壽命長。 3.整機體積小、轉(zhuǎn)速高、確?？焖倬鶆蜉斔汀? 4.出料端設有清掃裝置，整機噪聲低、適應性強，進出料口 位置布置靈活。 5.密封性好、外殼采用無縫鋼管制作，端部采用法蘭互相連 接成一體，剛性好。 GX型螺旋輸送機的工作原理： GX型螺旋輸送機是利用旋轉(zhuǎn)的螺旋將被輸送的物料沿固定的機殼內(nèi)推移而進行輸送工作，頭部及尾部軸承移至殼體外，吊軸承采用滑動軸承設有防塵密封裝置，軸瓦一般采用粉末冶金，輸送水泥采用毛氈軸瓦，吊軸和螺旋軸采用滑塊連接。 GX型螺旋輸送機的性能特點： 1.承載能力大、安全可靠。 2.適應性強、安裝維修方便、壽命長。 3.整機體積小、轉(zhuǎn)速高、確保快速均勻輸送。 4.出料端設有清掃裝置，整機噪聲低、適應性強，進出料口 位置布置靈活。 5.密封性好、外殼采用無縫鋼管制作，端部采用法蘭互相連 接成一體，剛性好。 WLS無軸螺旋輸送機的性能特點： 結(jié)構(gòu)簡單，所占空間位置??；功耗少；容易密閉輸送：制造費用相應較低，其缺點是：輸送量小，輸送高度小（一般不超過8m）。 第二章波狀擋邊帶式輸送機的總體方案設計 2.1帶式輸送機的工作原理 波狀擋邊帶式輸送機采用波狀帶擋邊輸送帶，通過三相電機帶動蝸桿渦輪減速機驅(qū)動主動滾筒帶動整個輸送機運轉(zhuǎn)，主要由驅(qū)動裝置，主動滾筒，被動滾筒，過渡滾筒，壓輪以及機架等等部分組成，波狀擋邊帶式輸送機的方案布局圖與結(jié)構(gòu)如下圖所示： 驅(qū)動裝置是整個輸送帶的核心部分，通過電機帶動減速機從而帶動主動滾筒轉(zhuǎn)動，主動滾筒與輸送帶在摩擦力的作用下帶動輸送帶運行，從而帶動輸送帶上面的物料運行。整條輸送帶通過張緊滾筒預緊，通過過渡滾筒保證輸送帶始終往一個方向運行。其中，機架以及支架起到了支撐和加固輸送線的作用。 2.2帶式輸送機的總體方案設計 2.2.1帶式輸送機的結(jié)構(gòu) 波狀擋邊帶式輸送機,其主要部件是輸送帶,亦稱為橡膠帶,以及驅(qū)動裝置，傳動滾筒等等構(gòu)成，輸送帶兼作牽引機構(gòu)和承載機構(gòu).帶式輸送機組成及工作原理如圖1-1所示,它主要包括一下幾個部分:輸送帶(通常稱為膠帶)、壓輪及機架、滾筒拉緊裝置、過渡裝置，主驅(qū)動裝置等等. 2.2.2布置方式 電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動或其他驅(qū)動機構(gòu)，借 助于滾筒或其他驅(qū)動機構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力，使輸送帶運動。帶式 輸送機的驅(qū)動方式按驅(qū)動裝置可分為單點驅(qū)動方式和多點驅(qū)動方式兩 種。通用波狀擋邊式輸送帶輸送機多采用單點驅(qū)動方式，即驅(qū)動裝置集中的安 裝在輸送機長度的某一個位置處，一般放在中間。單點驅(qū)動方式按傳動滾筒的數(shù)目分，可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動。對每個滾筒的驅(qū)動又可分為單電動機驅(qū)動和多電動機驅(qū)動。因單點驅(qū)動方式最常用，凡是沒有指明是多點驅(qū)動方式的，即為單驅(qū)動方式，故一般對單點驅(qū)動方式，“單點”兩字省略。 單筒、單電動機驅(qū)動方式最簡單，在考慮驅(qū)動方式時應是首選方式。 在大運量、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機中往往采用多電動機驅(qū)動。在這里我們選取波狀擋邊帶式輸送機的布置如下圖所示： 第三章 波狀擋邊帶式輸送機的設計計算 3.1帶及帶速的選擇 3.1.1帶速的選擇 按傾角和粒度，查表2-71，取帶速V=1.5M/S.=90M/Min. 3.1.2帶的選擇 根據(jù)課題給定的參數(shù)和現(xiàn)場的工況條件，我們選用cc-56棉帆布芯層5層輸送帶，扯斷強度等于56kg/m層，芯層數(shù)z=5，上覆蓋膠厚T上=5.6mm，下覆蓋膠厚度T下=1.5mm，每米質(zhì)量=17.62kg/m。 3.1.3輸送帶寬度的計算 根據(jù)公式，B=SQRT(Q/（k*γ*v*c*ξ））我們可知： 上膠厚質(zhì)量5.1kg/m2 下膠厚質(zhì)量1.7kg/m2 已知：Q=100t/h； 端面系數(shù)k=360； 物料容重γ=0.90t/m3； 皮帶速度v=1.5m/s； 傾角系數(shù)c=0.91； 速度系數(shù)ξ=1.00； 將以上各數(shù)值代入計算式，得：B=0.521m根據(jù)計算和設計經(jīng)驗，選取B= 1000mm的普通帶，滿足塊度要求。 3.2輸送能力的計算 根據(jù)實際工況，我們選擇的橫隔板為TC系列的，而TC系列的橫隔板β=60度。根據(jù)公式： Tg為物料盒輸送帶接觸理論接觸長度，于是：通過以下公式： 式中：p為物料堆積比重 h為橫隔板高度，單位mm； β為輸送機傾角，單位。； Ts為橫隔板間距，單位：m； Bf為有效寬度，單位：m； V為帶速，單位：m/s； 3.3驅(qū)動裝置功率的計算 3.3.1電機的選擇與計算 根據(jù)實際工況，經(jīng)由合理確定工況系數(shù)，根據(jù)如下公式可得： 傳動滾筒的實際功率為： Pa=F*V/1000=5600X2/1000=13.2kw 根據(jù)上列計算結(jié)果，我們可以知道電機的功率為： Pm=Pa/η*η’*η’’=13.2/0.9*0.93*1=15.77kw.其實式中： η為傳動功率,一般在0.85-0.96之間選取。在這里，取η=0.9； η’為電機級系數(shù),一般在0.9~0.95之間選取，在這里，我們?nèi)ˇ恰?0.93; η’’為多級驅(qū)動不平衡系數(shù)，一般在0.9~0.95之間選取，單電機驅(qū)動η’’-1;由表17-1，選電動機型號為Y200L1-6，額定功率5.18kw，轉(zhuǎn)速970r/min，最大轉(zhuǎn)矩2.0，轉(zhuǎn)動慣量2315.0kgm，電機的總質(zhì)量為235kg； 3.3.2減速器的選擇與計算 電機轉(zhuǎn)速3000r/min，輸送帶的速度為1.5m/s由公式 總傳動比 已知需要減速比為1:60左右的減速器，在這里我們選用上海泰一傳動設備的蝸輪蝸桿減速器，此種減速器為兩端輸出的，一頭為減速器輸入與電機輸出連接，另一頭為減速器輸出與輸送帶的傳動軸的伸長端連接。 如上圖為本蝸輪蝸桿減速器的外形尺寸圖，我們本次設計中選用WPWKO型40，減速比為1:60，減速器的外形尺寸為587x495x90，減速器輸入軸徑為80mm，輸出端孔徑80mm。 3.4阻力的計算 3.4.1空載段運行阻力W2： W2=（q0+q＂）*L*w＂-q0H; 根據(jù)工作條件，可知：（平行托輥阻力系數(shù)w"） 清潔，干燥 0.018少量塵埃，正常濕度0.025大量塵埃，濕度大 0.035 查表：有Z=4～6,取Z=4.00層EP-100上下膠層厚5.6+1.5mm，得qm=9.34kg/m q0=qm*g=92N/m 查表，得G＂= 11.0kg 下托輥間距l(xiāng)0= 3.0m； 因此，得：q＂=G＂*g/l0=36N/m 查表，得 w＂=0.035； L1=41.837m； H1=5.842m； 頭輪至垂直拉緊中心帶入上式得：（適用于向上輸送）螺旋及車式輸入投影 W2=-348N帶入⑶得：S4=S3+W2=1.02S1+468查表，改向滾筒阻力系數(shù)k2 =1.03螺旋及車式選1.0垂直拉緊選1.03 帶入⑷得：S5=k2*S4=1.05S1+ 482查表，改向滾筒阻力系數(shù)k3=1.04螺旋及車式選1.0垂直拉緊選1.04 帶入（5）得：S6=k3*S5=1.09S1+501查表，改向滾筒阻力系數(shù)k4=1.03螺旋及車式選1.0垂直拉緊選1.03 帶入（6）得：S7=k4*S6=1.13S1+516; 3.4.2空載段實際運行阻力W3： W3=（q0+q＂）*L*w＂-q0H已知q0= 92N/m，q＂=36N/m查表，得w＂= 0.035 L=21.363 m,H=2.413m拉緊中心至尾輪的投 W3= 126N; 空段清掃器阻力W4： W4=200B=160N帶入（7）得：S8=S7+W3+W4= 1.13S1+ 550 查表，改向滾筒阻力系數(shù)k5=1.02 帶入（8）得：垂直逐點 S9=k5*S8= 1.15S 1+ 561 查表，改向滾筒阻力系數(shù)k6=1.04帶入（9）得：S10=k6*S9= 1.19S1=584N； 3.4.3物料加速度阻力W6： W6=q*v*v/（2*g） 因為：q=Q*g/（3.6*v)=218N/m 所以W6=17N； 3.4.4承載段運行阻力W7： W7=（q+q0+q＇）*L*w＇+(q0+q)*Hq0=qm*g=92N/m 查表，得G＇= 11kg 過渡滾筒間距l(xiāng)0＇= 1.2m 因此，得：q＇=G＇*g/l0＇= 90N/m； 根據(jù)工作條件可知，（槽形托輥阻力系數(shù)w） 清潔，干燥系數(shù)為0.02； 少量塵埃，正常濕度，系數(shù)為：0.03；大量塵埃，濕度大，系數(shù)為：0.04； 查表，得w＇=0.04； L2=63.200H2=8.255 帶入上式得：W7=3563N帶入（10）得：Sn=S10+W5+W6+W7= 1.19S1=5251N； 根據(jù)式：Sn=S1*eμα采用膠面滾筒α=200μ=0.35, 查表得eμα=3.39帶入上式得：Sn=3.39S1聯(lián)立（10）式，則： S1=1.19S1+4521因此：S1=2058N Sn= 6978N； 第4章 波狀擋邊帶式輸送機各點張力的計算 在進行輸送帶張力計算過程中，其張力大小必須滿足以下兩個條件： 1、磨擦傳動條件：即輸送帶的張力必須保 證工作時輸送帶在傳動滾筒上不打滑； 2、垂度條件：即輸送帶的張力必須保證輸 送帶在兩托輥間的下垂度不超過規(guī)定值。 根據(jù)上述兩個條件，我們可以看出，輸送帶張力的計算方法有兩種： 一種是根據(jù)磨擦傳動條件并利用“逐點張力法”求出各特殊點的張力值，然后驗算輸送帶的垂度條件；另一種是根據(jù)垂度條件求出輸送帶上某一確定點的張力，然后按“逐點張力法”計算出各點的張力，再驗算磨擦傳動條件。 下面我們將以下圖的布置方式為例，分別按兩種計算方法，討論輸送帶張力的計算問題。 設帶式輸送機各點張力為已知，可查表得到具體數(shù)值，則各點張力關(guān)系如下： S2=S1+W11彈簧清掃器阻力w1; S3=k1*S22; S4=S3+W23空載段運行阻力w2; S5=k2*S44S6=k3*S55S7=k4*S6 ; S8=S7+W3+W47空載段運行阻力 w3空載段清掃器阻力w4 S9=k5*S88S10=k6*S9 9 Sn=S10+W5+W6+W7 ; 導料槽阻力w5; 物料加速度阻力w6; 承載段運行阻力w7 ; 根據(jù)上面的各點阻力的計算結(jié)果，我們可以知道：各點張力： S2=S1+W1=2858 N; S3=k1*S2=2916N; S4=S3+W2=2567N; S5=k2*S4=2644N; S6=k3*S52750N; S7=k4*S62833N; S8=S7+W3+W4= 2867N ; 第5章 重要組成部分強度的校核計算 5.1輸送帶不打滑條件的校核 根據(jù)實際工況條件，由下式可知： 式中：Fmax為輸送機滿載啟動或制動時出現(xiàn)的最大圓周力，啟動時：Fmax=Ka*Fu;，啟動系數(shù)Ka=1.5~1.7;Fmax=5895x1.7=10022N; U為傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)，查表可得u=0.45;其中: Θ為輸送帶在所有圓周上的圓包角；查表可得：Θ=180度； eug為歐拉系數(shù)，經(jīng)由查表可得：eug=4.12;于是有： 5.2槽鋼機架的設計及強度校核 槽鋼機架選擇根據(jù)整條輸送帶上面的所有滾筒，物料的重量來定，槽鋼機架受力分析得出，由分析得出底座在平衡狀態(tài)下只受地面對其的支撐力和在其表面上物體所給的壓力。見下圖： 即物料和輸送帶滾筒以及軸承等等給的壓力為G(輸送帶滾筒重量)+G（零部件重量） =20000N（10000Kg）+(1000X20N)=30000N; 根據(jù)槽鋼承載力計算公式： M=Pac/L(M：彎矩，P集中力，a集中力距支座距離，c集中力距另一支座距離，L跨度，L=a+c) （僅用于截面) f=M/W≤材料的許用應力（彈性抗拉強度/安全系數(shù)）。 M=Pac/L=11960xL，本次設計初定L為1000mm 則M=13456N.M ，初定槽鋼為200x75x3和200x100x7，計算W得出 折算后位270Mpa 查的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235A的抗拉強度為375~500Mpa，由于270Mpa遠遠小于375Mpa，所以初定槽鋼12075x3和120x100x7的曹昂滿足要求。 由計算得出可以使用200x75x3的方管和200x100x7的槽鋼，初定設計計算得出方管總體架尺寸為46000X35000；整個槽鋼機架的大致圖如下： 5.3聯(lián)軸器的強度校核 由于整個裝置載荷平穩(wěn)，速度較高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟問題，我們選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，取工作情況系數(shù) 。由于電機輸出軸徑為80mm，選擇聯(lián)軸器類型為HLA12-120， 聯(lián)軸器承受轉(zhuǎn)矩 故： 合適； 5.4軸承強度的校核 根據(jù)根據(jù)條件，軸承預計壽命163658=48720小時； 1、 計算輸入軸承 （1）已知nⅡ=458.2r/min兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N； 初先兩軸承為角接觸球軸承7206AC型。 根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N； (2)∵FS1+Fa=FS2；Fa=0故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N； (4)計算當量載荷 P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取fP=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N; P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N; (5)軸承壽命計算 ∵P1=P2故取P=750.3N； ∵角接觸球軸承 ε=3； 軸承運動和換向時承受過大的沖擊負荷，或當軸承靜止時，由于機器振動等因素都會使接觸處形成凹坑。外界硬粒進入軸承內(nèi)，也可在接觸表面形成壓痕，這種永久變形量超過一定限度，就會防礙直線運動平穩(wěn)性，引起振動和噪音，振動會進一步?jīng)_擊凹坑周圍材料，造成惡性循環(huán)，使凹坑面積擴大，這種永久變形量用基本額定靜載荷限定。鋼球和套圈接觸點兩者永久變形量之和等于鋼球直徑的萬分之一時的靜載荷，定義為基本額定靜載荷C0。 軸承使用時，沖擊力很難測定，常用選取適當?shù)撵o載荷安全系統(tǒng)來保證軸承靜載荷不超過基本額定靜載荷。選型時使軸承承受的靜載荷P0 C0/FS，不受振動和沖擊場合FS取1.0 1.5，受振動和沖擊工作場合FS取2.0~7.0。 軸承由于反復承受工作載荷，首先在表面下一定深度處，強度較弱部分形成裂紋，繼而發(fā)展到接觸表面，使金屬成片狀剝落下來，這種剝落稱為疲勞剝落。在安裝、潤滑、密封正常的情況下，絕大多數(shù)軸承的破壞是疲勞破壞，一般所說的軸承壽命就是指軸承的疲勞壽命。直線軸承額定壽命規(guī)定為5萬米， 通過限定基本額定動載荷C來保證。由于軸承壽命具有分散性，即同一批材料、相同工藝生產(chǎn)、相同使用條件下的軸承壽命不相同，所以軸承基本額定動載荷C定義為一批相同的軸承在相同條件下運行5萬米，軸承不生任何疲勞剝落現(xiàn)象所能承受的動載荷。 5.5輸送帶下垂度的校核 在輸送帶自重和載荷重量的作用下，輸送帶在兩托輥之間必然有懸垂度。托輥間距愈大或輸送帶張力愈小，其垂度將愈大。如果垂度過大，輸送帶在兩組托輥之間將發(fā)生松馳現(xiàn)象，可能導致物料撒落且將引起輸送帶運行阻力加大，故各國均規(guī)定了允許的最大垂度值。ISO5048中規(guī)定輸送帶垂度不超過托輥間距的0.5％～2.0 ％，我國設計規(guī)范中規(guī)定為2.5％。 為滿足輸送帶的垂度條件，對于任何一個運輸系統(tǒng)，承載分支輸送帶的最小力 Szmin需滿足：Szmin>5(q+qa)cosβ; 回空分支輸送帶的最小張力Skmin需滿足:Skmin>5qd*cosβ; 若輸送帶最小張力不滿足（5-35）與（5-36）式中之一，則應增大初張力，直到滿足垂度條件為止。 致 謝 在論文完成之際，我首先向我的導師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導師在學業(yè)上嚴格要求，精心指導，在生活上給了我無微不至的關(guān)懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學業(yè)階段的學業(yè)的同時，也學到了很多做人的道理，明確了人生目標。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的學識，實事求是的作風，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。 經(jīng)過近半年努力的設計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。 四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。 參 考 文 獻 [1]成大先. 機械設計手冊：第5版[M] . 北京：化學工業(yè)出版社，2008. [2]成大先. 機械設計手冊單行本[M] . 北京：化學工業(yè)出版社，2007. [3]程光仁等. 波狀擋邊帶式輸送機發(fā)展概況[M] . 北京：機械工業(yè)出版社，2007. [4]濮良貴，紀名剛. 機械設計[M] . 北京：高等教育出版社，2010. [5]饒振剛，田勇衛(wèi). 波狀擋邊帶式輸送機概述[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，1990 [6]張武，高啟坤. 波狀擋邊帶式輸送機特性分析[J] . 火控雷達技術(shù)，2011，Vol（2）：47-52. [7]徐進. 波狀擋邊帶式輸送機可靠性設計研究[J] .煤礦機械，2003， Vol（10）：34-39. [8]楊曉苞，景素芳. 波狀擋邊帶式輸送機力學穩(wěn)定性分析[J] .火控雷達技術(shù)，2011， Vol（2）：54-61. [9]于天仲. 波狀擋邊帶式輸送機使用和維護[J] .南鋼科技，2001， Vol（2）：24-30. [10]田地銀，田云. 波狀擋邊帶式輸送機的設計[J]. 電子工藝技術(shù)，1997，Vol(18)：18-25 [11]代仕平，張娜. 基于波狀擋邊帶式輸送機設計[J]. 0八一科技，2010，Vol（4） 50-52 [12]計國良，李志勇. 波狀擋邊帶式輸送機[P]. 中國：201020101875.8，2010.09.22 [13]李華. 波狀擋邊帶式輸送機[P]. 中國：200320108591.1，2004.12.22 [14]章杰. 波狀擋邊帶式輸送機機構(gòu)改良 [P]. 中國：200620157745.X， 2007.10.24