0442-槽形托輥帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)【全套6張CAD圖】
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一、選題的依據(jù)及意義：
帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)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(guò)程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)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(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場(chǎng)及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機(jī)。它用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸。
帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，具有輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中化控制，尤其對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。
帶式輸送機(jī)一般有兩種基本形式-平形帶和槽形帶，兩種形式的區(qū)別主要是上托輥形式不同，此次我選的是槽形托輥式輸送機(jī)。
通過(guò)槽形托輥帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我們大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的東西綜合運(yùn)用，零部件設(shè)計(jì)、強(qiáng)度分析、標(biāo)準(zhǔn)件的選用、solidworks軟件的使用、編寫技術(shù)文件、查閱文獻(xiàn)等方面的訓(xùn)練，更是考察了我們的設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力，令我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)有更深一層的理解。相信這次畢設(shè)會(huì)令我受益匪淺。
二、國(guó)內(nèi)外研究概況及展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：
帶式輸送機(jī)是一種適應(yīng)能力較強(qiáng)，應(yīng)用廣泛的輸送機(jī)械，多用于塊狀和粒狀的物料，也可用來(lái)輸送單件物品。由于帶式輸送機(jī)能夠經(jīng)濟(jì)而有效地輸送物料，故不僅在小輸送量和短距離內(nèi)可以采用，而且在大輸送量和長(zhǎng)輸送距離內(nèi)也同樣采用。
在工業(yè)生產(chǎn)中，帶式輸送機(jī)可用作生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備之間構(gòu)成連續(xù)生產(chǎn)的紐帶，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的連續(xù)性和自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
帶式輸送機(jī)一般有兩種基本形式-平形帶和槽形帶，兩種形式的區(qū)別主要是上托輥形式不同，帶式輸送機(jī)的基本位置形式有五種∶（1）水平輸送機(jī)（2）傾斜輸送機(jī)（3）先水平后傾斜輸送機(jī)（4）先傾斜后水平輸送機(jī)（5）水平-傾斜-水平輸送機(jī)，其它布置形式是以上五種形式的混合。
帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)為：⑴設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300~500萬(wàn)t以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。 ⑵應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。 ⑶采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。 ⑷新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國(guó)FSW生產(chǎn)的FSW1200/（2~3）×400（600）工作面順槽帶式輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000 t/h以上，它的機(jī)尾與新型轉(zhuǎn)載機(jī)（如美國(guó)久益公司生產(chǎn)的S500E）配套，可隨工作面推移而自動(dòng)快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。
三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：
1、槽形托輥帶式輸送機(jī)的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求
a）輸送長(zhǎng)度為30 米,提升高度2.5米；
b）輸送量500 t/h, 輸送物料為原煤；
c）輸送物料為比重900公斤/米3，物料在帶面上的動(dòng)堆積角為300；
d）輸送帶速： 2米/秒 ；
2、研究?jī)?nèi)容
運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算，主要零部件的強(qiáng)度計(jì)算，主要零件、部件及總裝配圖繪制，設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫。
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
1、目標(biāo)：
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以系統(tǒng)地把大學(xué)里的專業(yè)知識(shí)復(fù)習(xí)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)
去，提高自己的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，鍛煉自己的自主能力和查閱資料的能力，以此提
高的綜合素質(zhì)來(lái)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。
2、主要特色：
借助計(jì)算機(jī)將平形托輥帶式輸送機(jī)在工作狀態(tài)時(shí)的整個(gè)階段的工作情況展示出來(lái)，有助于我們更好地對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。
3、工作進(jìn)度：
工作進(jìn)度：
1). 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開(kāi)題報(bào)告。 第1周—第2周
2)．運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 第3周—第4周
3)．總裝圖設(shè)計(jì) 第5周—第8周
4). 主要零、部件強(qiáng)度及選用計(jì)算 第9周—第11周
5)．用solidworks對(duì)主要零件進(jìn)行有限元分析 —第12周
6). 繪制零、部件圖 第13周—第16周
7)．整理畢業(yè)論文答辯準(zhǔn)備 —第17周
五、參考文獻(xiàn)
【1】孫桓等主編.機(jī)械原理. 北京:高等教育出版社，2001
【2】濮良貴等主編.機(jī)械設(shè)計(jì). 北京:高等教育出版社，2001
【3】毛廣卿主編.糧食輸送機(jī)械與應(yīng)用. 北京:科學(xué)出版社，2003
【4】徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1991
【5】范祖堯主編.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996
【6】《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)》編委會(huì).運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè). 北京:
化學(xué)工業(yè)出版社.1999
【7】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New
York:McGraw-Hill Book Company,1980
槽形托輥帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)
摘要：本文所設(shè)計(jì)的是槽形托輥帶式輸送機(jī)，其設(shè)計(jì)要求為：輸送物料為原煤，輸送量：500 噸/小時(shí)，輸送長(zhǎng)度：30 米,提升高度2.5米；堆積密度：900公斤/米3；物料在帶面上的動(dòng)堆積角為300，輸送帶速：2米/秒，上托輥槽形布置。設(shè)計(jì)中，其整體是一個(gè)傾斜的狀態(tài)，上托輥都采用槽形布置；下（回程）托輥采用平行托輥。本輸送機(jī)為向上運(yùn)輸物料，其傾斜角為3.80<150，所以采用小傾角設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)帶寬時(shí)，按照槽形布置來(lái)選擇計(jì)算。在尾架的選取方面，采用螺旋拉緊裝置尾架，使輸送帶能始終保持必要的張力。用Solidworks對(duì)連接軸進(jìn)行有限元分析，得出其一般工作時(shí)的性能狀態(tài)，并做出相應(yīng)的調(diào)整。
目前，帶式輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式帶式輸送機(jī)就是其中的一個(gè)。在帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造帶式輸送機(jī)過(guò)程中存在著很多不足。
關(guān)鍵詞： 槽形托輥 帶式輸送機(jī) 輸送帶 有限元分析
The Design of Slotted Roller Belt Conveyor
Abstract: What is designed in this paper is slotted roller belt conveyor, the design requirements are: transport of materials: coal, transport capacity: 500 tons / hour, transmission length: 30 meters, 2.5 meters high upgrade; Bulk Density: 900 kg / m 3; materials in the dynamic accumulation of the surface with angle is 30, conveyor speed: 2 m / s, on the trough roller arrangement. Design of a tilt the overall state of the idler trough arrangement used; under the (return) the use of parallel idler rollers. When the materials are transport up through the conveyor, the tilt angle is 3.80 <150, so take the use of small-angle design. As the selection of the tailstock, we take the use of Tailstock screw tensioning device so that the conveyor system can always maintain the necessary tension. And Solidworks is used to do the finite element analysis on the connecting axis, to meet the required strength.
Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.
Keywords: slotted roller belt conveyor
conveyor idlers Finite Element Analysis
Signature of Supervisor:
偽形的機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化構(gòu)形理論
Jean Luc Marcelin
2007年1月10日收到 /接受:2007 年5月1日/在線發(fā)表：2007年5月25日。
2007年斯普林格出 版社倫敦有限公司
摘要 這項(xiàng)工作提供了偽構(gòu)形理論的一些應(yīng)用程序，機(jī)械結(jié)構(gòu)的形狀優(yōu)化技術(shù)。在本文構(gòu)形理論的發(fā)展中， 優(yōu)化的主要目標(biāo)是最終總勢(shì)能的最小化 。其他目標(biāo)優(yōu)化使用的機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化通常被用來(lái)限制或優(yōu)化約束。在這里介紹二種應(yīng)用：第一個(gè)是使用遺傳算法與偽構(gòu)形技術(shù)對(duì)一水滴形狀優(yōu)化和第二個(gè)是對(duì)一個(gè)液壓錘后軸承的形狀優(yōu)化處理。
關(guān)鍵詞 形狀優(yōu)化 結(jié)構(gòu) 遺傳算法
1引言
本文介紹一種偽構(gòu)形方法來(lái)達(dá)到物體形狀優(yōu)化基于總勢(shì)能的最小化。我們將介紹減少結(jié)構(gòu)總勢(shì)能尋找最優(yōu)形狀，這可能在某些情況下是個(gè)好主意。該參考的構(gòu)形理論可以以某種方式合理的理由解釋如下。
據(jù)Bejan [1]，在工程設(shè)計(jì)和自然性能中，形狀和結(jié)構(gòu)一直在演變?yōu)楦玫男阅?；在工程設(shè)計(jì)中用到的目標(biāo)和制約因素是從該幾何相同的機(jī)制在自然流動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)。Bejan [1]開(kāi)始設(shè)計(jì)和工程系統(tǒng)優(yōu)化，并從自然系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了幾何形式的確定原則。這種發(fā)現(xiàn)是新的構(gòu)形理論的根據(jù)。優(yōu)化配置注定是不完善的。該系統(tǒng)的不完善到處蔓延時(shí)，效果最差，使越來(lái)越多的內(nèi)部點(diǎn)和硬件工作部件被壓。看似普遍的幾何形式團(tuán)結(jié)工程與自然的流動(dòng)系統(tǒng)。Bejan [1]采用了一種新的理論，他毫不掩飾地說(shuō)明，與熱力學(xué)第二定律是相同的理論，因?yàn)橐粋€(gè)簡(jiǎn)單的理論意圖 預(yù)測(cè)地球上任何活著的幾何形式。
許多構(gòu)形理論的應(yīng)用程序在機(jī)械流體中開(kāi)發(fā)，特別是在優(yōu)化流動(dòng)[2-10]中。另一方面，據(jù)我們所知，在固體或結(jié)構(gòu)力學(xué)中有一些應(yīng)用實(shí)例。因此，我們至少有一半的參考文獻(xiàn) 在流體動(dòng)力學(xué)論文引用（同作者），因?yàn)闃?gòu)形方法是先由同一作者發(fā)展，只有阿德里安Bejan在論文中提到流體動(dòng)力學(xué)。構(gòu)形理論基于所有自然的創(chuàng)作，整體最佳的理論相比，該控制的演變與自然系統(tǒng)適應(yīng)。構(gòu)形分配原則由不完善的地方以及盡可能把最小的規(guī)模擴(kuò)到最大組成?？偟暮暧^構(gòu)形理論工程結(jié)構(gòu)從基本結(jié)構(gòu)組裝開(kāi)始，通過(guò)與自然的規(guī)則相一致最佳分布不完善。我們的目標(biāo)是研究降低成本。
但是，從這里長(zhǎng)期偽構(gòu)形來(lái)看，機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化的全局宏觀解決方案已經(jīng)成本降低，目標(biāo)非常接近構(gòu)形理論。那個(gè)構(gòu)形理論是預(yù)測(cè)的理論，只有一 單一的原則，從優(yōu)化所有上升。這篇文章的題目同樣適用于偽構(gòu)形的步驟。偽構(gòu)形理論單一的優(yōu)化原則是最小化總勢(shì)能。此外，在我們以下提出的例子中偽構(gòu)形原則和遺傳算法有相關(guān)性，其結(jié)果是我們的優(yōu)化將非常接近自然理論。
本文的目是展示偽構(gòu)形步驟用來(lái)適用力學(xué)結(jié)構(gòu)，特別是對(duì)形狀優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)。其基本思想是非常簡(jiǎn)單：處于平衡狀態(tài)的機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)最小總勢(shì)能。以同樣的方式，最佳的機(jī)械結(jié)構(gòu)也必須符合最低限度總勢(shì)能。這目標(biāo)必須首先對(duì)其他的東西進(jìn)行干預(yù)。正是這種構(gòu)想，在這篇文章中發(fā)展。
兩個(gè)例子將會(huì)在后面提到。 最小化總勢(shì)能以優(yōu)化一機(jī)械結(jié)構(gòu)不是全新的的想法。已經(jīng)有很多文件解決了這一問(wèn)題，使這一方法系統(tǒng)化。最優(yōu)化的唯一目標(biāo)是使能量最小化。
高斯林[11]用一個(gè)簡(jiǎn)單的方法提出了硬件案件形式的有線網(wǎng)絡(luò)團(tuán)體和膜發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。該方法是根據(jù)基本的能源概念。剪應(yīng)力變表達(dá)式是用來(lái)定義總勢(shì)能。最后的能源形式是盡量減少使用鮑威爾算法。在菅野和大崎[12]中，最低的互補(bǔ)能源原則是建立網(wǎng)絡(luò)作為變量應(yīng)力組件幾何非線性彈性。為了顯示總勢(shì)能和能量互補(bǔ)之間的強(qiáng)對(duì)偶問(wèn)題，這些問(wèn)題的凸配方被進(jìn)行調(diào)查，可嵌入到原始的二階規(guī)劃問(wèn)題中。 Taroco [13]進(jìn)行分析形成一個(gè)彈性固體的敏感性平衡問(wèn)題。第一階形中，域、邊界積分和總勢(shì)能的第二階形表達(dá)衍生物已經(jīng)建立。在華納[14]中，最優(yōu)設(shè)計(jì)問(wèn)題是根據(jù)其自身的重量解決了一個(gè)彈性懸掛桿。他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)截面在一個(gè)均衡狀態(tài)中總勢(shì)能的面積最小化分布。在相類似的設(shè)計(jì)問(wèn)題中，在相同的約束條件潛在最大的能量也已解決了。在文圖拉[15]中，邊界條件控制的問(wèn)題已經(jīng)用網(wǎng)格方法解決。在文圖拉[15]中，在總勢(shì)能功能的彈性固體問(wèn)題中介紹移動(dòng)最小化近似值了，廣義的拉格朗日術(shù)語(yǔ)被添加到滿足本質(zhì)邊界的條件中。
總的潛在能量最小化原理除了在一般有限元基礎(chǔ)上制定，還找到一個(gè)未知的最佳目標(biāo)結(jié)點(diǎn)因素[16]。
2所使用的方法
在本文的偽構(gòu)形理論中，最優(yōu)化的主要目標(biāo)是盡量減少總勢(shì)能。在優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)里其他的物體通用被限制或優(yōu)化約束。例如，一個(gè)東西可能在重量上有限制，或不超過(guò)其應(yīng)力值。
在本文中這種想法是很簡(jiǎn)單的。機(jī)械結(jié)構(gòu)通過(guò)兩種參數(shù)類型來(lái)描述：已知的離散變量（例如，用有限元方法的自由度的位移）以及幾何變量設(shè)計(jì)（例如參數(shù)，使人們有可能描述機(jī)械結(jié)構(gòu)形狀）?？倽摿δ茉谕粫r(shí)間里通過(guò)一個(gè)確定隱含或明確的方式離散設(shè)計(jì)變量。因此，進(jìn)行雙重優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)相比離散化設(shè)計(jì)變量，其目的是減少整體的總勢(shì)能。顯然，機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問(wèn)題用下列方法處理：
- 目標(biāo)：減少總勢(shì)能
- 變量的優(yōu)化：同時(shí)確定離散變量（在結(jié)構(gòu)力學(xué)的有限元法的傳統(tǒng)用例），描述設(shè)計(jì)變量的形狀結(jié)構(gòu)
- 優(yōu)化限制：
- 重量或體積
- 位移或限制
- 壓力
- 頻率
機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問(wèn)題將用以下方法解決，如果需要的話需要在這些階段中重申（按照問(wèn)題的本質(zhì)）：
第1階段 最小化機(jī)械結(jié)構(gòu)總勢(shì)能和唯一的離散結(jié)構(gòu)變量相比較（度的有 限元）。它的作用在這里作為一個(gè)優(yōu)化不優(yōu)化的限制。在此階段唯一的限制是 純粹的機(jī)械原點(diǎn)，并涉及邊界條件，適用于結(jié)構(gòu)外部的作用。
在第一階段，設(shè)計(jì)變量保持不變，根據(jù)設(shè)計(jì)變量1獲得的隱含或明確表述的自由度（可以是變量，使人們有可能描述形狀，以外形的優(yōu)化為例子）。大家可以看到在下面部分的例子中，這些表現(xiàn)形式可以是有形或無(wú)形的，且這是適當(dāng)?shù)闹委熀蟮那闆r。在案件1中用有限元計(jì)算方法，這一階段1是在有限元計(jì)算的基礎(chǔ)上，以獲取機(jī)械結(jié)構(gòu)的自由度。事實(shí)上，有限元，位移與節(jié)點(diǎn)、機(jī)械結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，獲得了最小化總勢(shì)能[16]。
第2階段中 機(jī)械結(jié)構(gòu)自由度的表達(dá)根據(jù)設(shè)計(jì)前先獲得的變量，然后注入機(jī)械結(jié)構(gòu)總勢(shì)能（你會(huì)看到下面的部分中第二個(gè)例子它是如何影響自由度在隱含的職能設(shè)計(jì)變量的情況下）。然后得到一個(gè)表達(dá)式總的潛在能量，它依賴于（以明示或默示的形式）設(shè)計(jì)變量。
第3階段 隨后進(jìn)行的第二次和新的最小化總勢(shì)能通過(guò)前面的形式取得，但這次比設(shè)計(jì)變量同時(shí)遵循技術(shù)限制或優(yōu)化約束的問(wèn)題。這種方法按問(wèn)題的本質(zhì)可以使用或多或少的設(shè)備。這點(diǎn)很明顯，例如，如果離散變量按照設(shè)計(jì)變量可以表示為一明確的方式，在2到3個(gè)階段是可以立即設(shè)置的，并無(wú)迭代。
如果離散變量不能按照設(shè)計(jì)變量明確的方式表達(dá)，或者如果結(jié)構(gòu)拓?fù)洳皇枪潭ǖ?，或者如果行為不是線性的，這將有必要通過(guò)分階段進(jìn)行1至3連續(xù)迭代。這將在下面部分的例子中提到，一會(huì)我們會(huì)看到戰(zhàn)略的場(chǎng)合，可以采用一種類型為這些迭代?？偨Y(jié)，偽構(gòu)形的步驟，主要目的只是盡量減少潛在總能源，其他可能的目標(biāo)是限制或優(yōu)化約束。
在我們的例子中使用的最優(yōu)化方法是遺傳算法（遺傳算法），如[17]。，我們也可以找到很多書籍有典型類似的教學(xué)價(jià)值，例如在[18]中。這種方法是非常先進(jìn)方便于我們的偽構(gòu)形方法。撰文已在天然氣方面廣泛地開(kāi)展了工作，關(guān)于這一主題出版的期刊被譽(yù)為期刊[19-31]。由于天然氣問(wèn)題在社會(huì)結(jié)構(gòu)力學(xué)上還比較新，在這里我們提供的一些細(xì)節(jié)正是使用這里的算法——多點(diǎn)交叉使用，而不是一單點(diǎn)交叉。在甄選計(jì)劃上，每年的使用完全是隨機(jī)生成。在我們的例子中，幾代人是等同的銜接使用。我們提供例子的結(jié)果是不斷地通過(guò)使用不同的遺傳算法。一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的遺傳算法已經(jīng)被證明是我們足夠的榜樣。
3范例
盡管潛在的能源可能是一個(gè)好的舉措對(duì)于一些優(yōu)化問(wèn)題，勢(shì)能不是賦予形成水滴的能量，也沒(méi)有定義錘子的最佳形狀，這就是為什么勢(shì)能不是唯一的、客觀的，但最優(yōu)化問(wèn)題是多目標(biāo)的和用公式明確表示的兩個(gè)例子的目標(biāo)函數(shù)。
3.1例1：對(duì)一滴水形狀優(yōu)化
第一個(gè)測(cè)試?yán)邮菍?duì)下降的水滴形狀優(yōu)化（圖1）。這個(gè)問(wèn)題是等同于抵抗坦克的膜理論計(jì)算。其目的是看看偽構(gòu)形理論給出了大自然的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
3.1.1使用的方法
該一水滴幾何的定義是：產(chǎn)生的軸對(duì)稱殼薄線。此行描述于連續(xù)直線或圓形段描述在特定意義和輸入數(shù)據(jù)定義點(diǎn)上的坐標(biāo)和半徑值。初始數(shù)據(jù)是一個(gè)由直線段連接結(jié)點(diǎn)的集合。
每一個(gè)結(jié)點(diǎn)是確定它兩個(gè)圓柱坐標(biāo)上（R，z），和真正的R代表的半徑圓相切的兩個(gè)交叉直線段的這一點(diǎn)。另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算給出任何邊界的坐標(biāo)點(diǎn)，特別是切點(diǎn)必須界定圓弧長(zhǎng)度。
水式設(shè)計(jì)描述了三個(gè)弧圓如圖1所示。
通過(guò)有限元方法采用三節(jié)點(diǎn)拋物原理運(yùn)用基爾霍夫殼體理論分析。自動(dòng)網(wǎng)格生成器建立每個(gè)直線或圓形段的有限元網(wǎng)格 ，它們被視為宏觀有限元。
我們的目標(biāo)是獲得一個(gè)水滴形狀形成最低總勢(shì)能（這是主要目標(biāo)）和平等的抵抗坦克（這是唯一約束或限制的問(wèn)題）。
事實(shí)上，為了水滴的問(wèn)題，目標(biāo)是多對(duì)象的，兩個(gè)目標(biāo)（F1=最低總額的F1
勢(shì)能和f2 =等于電阻）的合并多目標(biāo)：F1=F1 + F2。
馬塞蘭指出，在總勢(shì)能的減少中約束或限制的問(wèn)題被考慮進(jìn)去，在[19]中。
3.1.2結(jié)果
在水滴外形設(shè)計(jì)中描述了三個(gè)弧圓（圖1），他們的中心和半徑是設(shè)計(jì)變量。因此，有9個(gè)設(shè)計(jì)變量，其中：r1，Z1，R1為 圓1;r2, Z2,R2為圓2; r3，Z3,R3為圓3 。在遺傳算法中，其中每個(gè)設(shè)計(jì)變量通過(guò)3個(gè)二進(jìn)制數(shù)字編碼.
所有這些二進(jìn)制數(shù)字編碼是端到端地形成27個(gè)二進(jìn)制數(shù)字的染色體長(zhǎng)度。
GA是運(yùn)行了30個(gè)，一個(gè)數(shù)字對(duì)50代，一個(gè)穿越的概率為0.8，而突變概率為0.1。
對(duì)應(yīng)的染色體最優(yōu)解是
100 100 011 011 010 011 100 011 101
這給出了圖1的解決方案。其中：
- r1 = 18，z1 = 17，R1 =- 0.065
- R2= 13.75，z2= 12.2，R2 =- 7.7
- r3 = 4.1，Z3= 21.4，R3 =- 21
這是關(guān)于一水滴的外形非常接近自然的最佳解決方案。通過(guò)三個(gè)圓的弧模式的水滴模型并非十全十美。但是，構(gòu)形理論用于優(yōu)化不完善的地方，并發(fā)現(xiàn)最接近自然的解決辦法。因此，構(gòu)形原則包括盡可能的分配不完善的地方。
3.2例2：軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的形狀優(yōu)化
在這一部分，呈現(xiàn)了液壓錘后軸承傳統(tǒng)的最優(yōu)化影響。相對(duì)于較少的周期操作軸承問(wèn)題（圖2）漸漸體現(xiàn)出來(lái)。
對(duì)于軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，分析是通過(guò)有限元方法進(jìn)行的，遺傳算法優(yōu)化的過(guò)程中的特殊字符一直用來(lái)緩解計(jì)算和節(jié)省計(jì)算機(jī)的時(shí)間。首先，由于只是一個(gè)結(jié)構(gòu)幾個(gè)部分必須經(jīng)常修改，子結(jié)構(gòu)的概念是用來(lái)單獨(dú)“固定”和“移動(dòng)”的部分。固定部分計(jì)算兩次：第一次是開(kāi)始，第二次是結(jié)尾的優(yōu)化過(guò)程。只有這些縮減剛度矩陣的子結(jié)構(gòu)被添加到移動(dòng)部分的矩陣。
與此相關(guān)的部分，自動(dòng)發(fā)電機(jī)創(chuàng)建作為每個(gè)子結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格宏觀有限元。這些宏量元素不是
三角（六節(jié)點(diǎn)）或四邊形（8個(gè)節(jié)點(diǎn)）。根據(jù)那些著名的技術(shù)，同樣的細(xì)分用于父的空間，以獲取網(wǎng)本身，這顯然是出于作出相同類型的元素。在這個(gè)網(wǎng)優(yōu)化控制過(guò)程，一個(gè)的離散如有必要可以重新選擇。
總之，優(yōu)化問(wèn)題如下：
總的目標(biāo)函數(shù) 最小化潛在能源。需要注意的另一重要
目標(biāo)（馮米塞斯沿等高線的移動(dòng)相當(dāng)于最小應(yīng)力的最大值）是這里作為問(wèn)題的約束。這第二個(gè)目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)液壓錘的后軸承最小化。
設(shè)計(jì)變量 設(shè)計(jì)變量是半徑為r，寬X附近的半徑（圖2）。
制約因素 制約因素是建立在這樣的在幾何方式上，只允許有微小的變化是。它們考慮到技術(shù)的限制。他們包括編碼設(shè)計(jì)變量。另外，重要的制約因素是，米塞斯沿等高線的移動(dòng)的最大值不能超過(guò)一定的值。約束被考慮到總勢(shì)能的降落中，在[19]說(shuō)明。
所有這些二進(jìn)制數(shù)字終端到終端地形成八個(gè)二進(jìn)制數(shù)字的染色體長(zhǎng)度。
GA運(yùn)行的12個(gè)，數(shù)的30代，交叉概率 為0.5，以及變異概率為0.06。
最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的染色體
1101 1000
圖2給出了解決方案。其中：
?= 1.95，X = 6.0
在這種產(chǎn)品的形狀自動(dòng)優(yōu)化中，只需簡(jiǎn)單地把形狀修改小，這比計(jì)算更難預(yù)測(cè)（半徑增加外，減少寬度），大大提高了機(jī)械軸承的耐久性：過(guò)壓力正在減少50％。
4討論
本文件中的兩個(gè)例子可以證明偽構(gòu)形理論。第一個(gè)是對(duì)軸對(duì)稱膜下降形外殼形狀優(yōu)化（水滴）。這種結(jié)構(gòu)是用純的張力。果不其然，盡量減少這種結(jié)構(gòu)的總勢(shì)能，所有可能的變量導(dǎo)致的形狀是完全和調(diào)和十分相似的。但是，第二個(gè)例子事實(shí)證明，制定最低的能源不僅可以
工作在最簡(jiǎn)單的情況下，純粹的張力結(jié)構(gòu)還能彎曲，剪切或更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。這個(gè)條件是為了增加這一問(wèn)題次要目標(biāo)（通常用于形狀優(yōu)化）的限制或優(yōu)化約束。
然而，在偽形構(gòu)形理論聲明中，最大限度地減少所有可能的變量的機(jī)械結(jié)構(gòu)中的總勢(shì)能，
這不完全能達(dá)到的。自然和機(jī)械也不是都如此簡(jiǎn)單，多年研究的大自然設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)表明，即使在最簡(jiǎn)單的實(shí)例中，多重標(biāo)準(zhǔn)，以復(fù)雜的方式工作。因此，有必要添加其他標(biāo)準(zhǔn)或優(yōu)化問(wèn)題的制約是顯而易見(jiàn)的。最小化總勢(shì)能只是一個(gè)總的原則在優(yōu)化的過(guò)程啟動(dòng)。
5結(jié)論
一個(gè)有趣的方法引入了形狀優(yōu)化的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在這個(gè)文件闡述的偽構(gòu)行理論中，優(yōu)化的主要目標(biāo)是最小化總勢(shì)能。其他的目標(biāo)通常使用的形狀 優(yōu)化這里使用了限制或優(yōu)化限制。它給我們的例子很好的效果。
參考文獻(xiàn)
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5、對(duì)流體幾何內(nèi)部的優(yōu)化 熱能轉(zhuǎn)化120:357-364[J]. Nelson RA, Bejan A主編
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：
30米槽形托輥帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)
II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。本輸送機(jī)用于碎散物料的上行輸送。
1. 輸送長(zhǎng)度：30米,提升高度2.5米；
2. 輸送量：500 噸/小時(shí), 輸送物料為原煤；
3. 堆積密度：900公斤/米3；物料在帶面上的動(dòng)堆積角為300；
4、輸送帶速：2米/秒
III、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：
1. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開(kāi)題報(bào)告。
第1周—第2周
2．運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 第3周—第4周
3．總裝圖設(shè)計(jì) 第5周—第8周
4. 主要零、部件強(qiáng)度及選用計(jì)算 第9周—第11周
5．用solidworks對(duì)主要零件進(jìn)行有限元分析 —第12周
6．繪制零、部件圖 第13周—第16周
7. 整理畢業(yè)論文及答辯準(zhǔn)備 —第17周
Ⅳ 、主 要參考資料：
【1】孫桓等主編.機(jī)械原理.北京:高等教育出版社，2001
【2】濮良貴等主編.機(jī)械設(shè)計(jì). 北京:高等教育出版社，2001
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，
化學(xué)工業(yè)出版社.1999
【4】毛廣卿主編.糧食輸送機(jī)械與應(yīng)用. 北京: 科學(xué)出版社，2003
【5】范祖堯主編.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996
【6】徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1991
【7】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New
York:McGraw-Hill Book Company,1980
槽形托輥帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)
摘要：本文所設(shè)計(jì)的是槽形托輥帶式輸送機(jī)，其設(shè)計(jì)要求為：輸送物料為原煤，輸送量：500噸/小時(shí)，輸送長(zhǎng)度：30 米,提升高度2.5米；堆積密度：900公斤/米3；物料在帶面上的動(dòng)堆積角為300，輸送帶速： 2米/秒，上托輥槽形布置。設(shè)計(jì)中，其整體是一個(gè)傾斜的狀態(tài)，上托輥都采用槽形布置；下（回程）托輥采用平行托輥。本輸送機(jī)為向上運(yùn)輸物料，其傾斜角為3.80<150，所以采用小傾角設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)帶寬時(shí)，按照槽形布置來(lái)選擇計(jì)算。在尾架的選取方面，采用螺旋拉緊裝置尾架，使輸送帶能始終保持必要的張力。用Solidworks對(duì)連接軸進(jìn)行有限元分析，得出其一般工作時(shí)的性能狀態(tài)，并做出相應(yīng)的調(diào)整。
目前，帶式輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式帶式輸送機(jī)就是其中的一個(gè)。在帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面,目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造帶式輸送機(jī)過(guò)程中存在著很多不足。
關(guān)鍵詞： 槽形托輥 帶式輸送機(jī) 輸送帶 有限元分析
The Design of Slotted Roller Belt Conveyor
Abstract: What is designed in this paper is slotted roller belt conveyor, the design requirements are: transport of materials: coal, transport capacity: 450 tons / hour, transmission length: 25 meters, 2 meters high upgrade; Bulk Density: 900 kg / m 3; materials in the dynamic accumulation of the surface with angle is 40, conveyor speed: 1.2 m / s, on the trough roller arrangement. Design of a tilt the overall state of the idler trough arrangement used; under the (return) the use of parallel idler rollers. When the materials are transport up through the conveyor, the tilt angle is 3.80 <150, so take the use of small-angle design. As the selection of the tailstock, we take the use of Tailstock screw tensioning device so that the conveyor system can always maintain the necessary tension. And Solidworks is used to do the finite element analysis on the connecting axis, to meet the required strength.
Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.
Keywords: slotted roller belt conveyor
conveyor idlers Finite Element Analysis
目 錄
前言 …………………………………………………………………………………...(6)
1 帶式輸送機(jī)的概述…………………………………………………………(7)
1.1 帶式輸送機(jī)的應(yīng)用………………………………………………………….(7)
1.2 帶式輸送機(jī)的工作原理 …………………………………………………..(8)
1.3 帶式輸送機(jī)的種類………………………………………………………….(8)
1.3.1 按承載能力分類……………………………………………………………..(9)
1.3.2 按可否移動(dòng)分類……………………………………………………………..(9)
1.3.3 按輸送帶的結(jié)構(gòu)形式分類…………………………………………………(9)
1.4 帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式……………………………………………(9)
1.5 帶式輸送機(jī)的性能……………………………………………....................(10)
1.6 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r…………………………………………………...(11)
2 帶式輸送機(jī)部件的選用………………………………………………...(12)
2.1 輸送帶………………………………………………………………………...(12)
2.1.1 輸送帶的分類………………………………………………………………..(12)
2.1.2 輸送帶的性能要求…………………………………………………………(14)
2.1.3 輸送帶的選用……………………………………………………………….(15)
2.2 驅(qū)動(dòng)裝置……………………………………………………………………..(18)
2.3 傳動(dòng)滾筒和改向滾筒………………………………………………………(18)
2.3.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型……………………………………………………(18)
2.3.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì)……………………………………………………(19)
2.3.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)………………………………………………………………..(20)
2.3.4 改向滾筒………………………………………………………………………(20)
2.4 托輥……………………………………………………………………………(21)
2.5 機(jī)架和中間架………………………………………………………………..(24)
2.6 拉緊裝置……………………………………………………………………...(25)
2.6.1 拉緊裝置的作用…………………………………………………………….(25)
2.6.2 張緊裝置在使用中應(yīng)滿足的要求……………………………………….(25)
2.6.2 拉緊裝置的結(jié)構(gòu)形式……………………………………………………..(26)
2.7 制動(dòng)裝置…………………………………………………………………….(28)
2.7.1 逆止器……………………………………………………………………….(28)
2.7.2 制動(dòng)器……………………………………………………………………….(29)
2.8 清掃器……………………………………………………………………….(30)
2.8.1 頭部清掃器…………………………………………………………………(30)
2.8.2 空段清掃器…………………………………………………………………(31)
2.9 卸料裝置及導(dǎo)料槽……………………………………………………......(31)
2.9.1 卸料裝置…………………………………………………………………….(31)
2.9.2 導(dǎo)料槽………………………………………………………………………..(33)
3 槽形托輥帶式輸送機(jī)的計(jì)算…………………………………………(33)
3.1 原始數(shù)據(jù)及工作條件…………………………………………… ..(33)
3.2 輸送帶選擇計(jì)算………………………………………………...…(34)
3.2.1 選定帶寬……………………………………………………………(34)
3.2.2 輸送帶上物料流橫截面面積S的計(jì)算………………………...…(35)
3.3 圓周驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算……………………………………………...…(36)
3.3.1 圓周驅(qū)動(dòng)力Fu…………………………………………………..…(36)
3.3.2 主要阻力F……………………………………………………….(36)
3.3.3 附加阻力FN……………………………………………………..…(37)
3.3.4 主要特征阻力………………………………………………………….(37)
3.3.5 附加特種阻力Fs…………………………………………………………(38)
3.3.6 傾斜阻力Fst………………………………………………………………...(39)
3.4 輸送帶張力………………………………………………………………….(39)
3.4.1 輸送帶不打滑條件………………………………………………………...(39)
3.4.2 輸送帶下垂度校核………………………………………………………..(39)
3.4.3 各特性點(diǎn)張力………………………………………………………………(40)
3.5 傳動(dòng)滾筒軸功率…………………………………………………………..(40)
3.6 電動(dòng)機(jī)功率和驅(qū)動(dòng)裝置組合…………………………………………….(41)
3.7 輸送帶選擇計(jì)算……………………………………………………………(41)
3.7.1 織物芯輸送帶層數(shù)…………………………………………………………(42)
3.7.2 輸送帶厚度…………………………………………………………………..(42)
3.8 輸送帶總長(zhǎng)度、總平方數(shù)和總質(zhì)量…………………………………….(42)
3.8.1 輸送帶幾何長(zhǎng)度…………………………………………………………….(42)
3.8.2 輸送帶訂貨總長(zhǎng)度…………………………………………………………(42)
3.8.3 輸送帶訂貨平方米………………………………………………………..(43)
3.8.4 輸送帶總質(zhì)量…………………………………………………………..….(43)
3.9 托輥的選用計(jì)算……………………………………………………..…….(43)
3.10 輸送帶的強(qiáng)度校核…………………………………………………………(44)
3.11 傳動(dòng)滾筒軸的強(qiáng)度計(jì)算和校核………………………………………....(45)
3.11.1 傳動(dòng)滾筒的載荷集度……………………………………………….…….(45)
3.11.2 傳動(dòng)滾筒扭矩………………………………………………………………(46)
3.11.3 抗彎截面系數(shù)W…………………………………………………………..(46)
3.11.4 滾筒軸的彎曲強(qiáng)度………………………………………………………..(46)
3.12 傳動(dòng)滾筒軸承的壽命計(jì)算…………………………………………….…(46)
4 用solidworks對(duì)連接軸進(jìn)行有限元分析……………….…...(48)
5 帶式輸送機(jī)皮帶跑偏問(wèn)題…………………………………………......(53)
小結(jié)……………………………………………………………………………………..(57)
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………….(58)
致 謝……………………………………………………………………………..(59)
前 言
帶式輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門及交通運(yùn)輸部門中主要用來(lái)運(yùn)送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制,特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。特別是近10年，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度的帶式輸送機(jī)的出現(xiàn)，使其在礦山建設(shè)的井下巷道、礦井地表運(yùn)輸系統(tǒng)及露天采礦場(chǎng)、選礦廠中的應(yīng)用又得到進(jìn)一步推廣。
我國(guó)生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)的品種、類型都較多。產(chǎn)量多批次也相對(duì)的大,但其技術(shù)相對(duì)國(guó)外還是落后,特別是輸送機(jī)的壽命和性能方面。帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：1、帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型。2、帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開(kāi)發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。
帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、輸送量大、輸送物料廣、裝、卸比較方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，尤其在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用。
選擇帶式輸送機(jī)這種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。
原始參數(shù)：
1）輸送物料：煤
2）物料特性：（1）散裝密度：0.90t/m3
（2）在輸送帶上堆積角：ρ=30°
（3）物料溫度：<50℃
4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：（1）運(yùn)距：30m
（2）提升高度2.5m
（3）最大運(yùn)量:500t/h
設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題：
熟悉帶式輸送機(jī)的各部分的功能與作用，對(duì)主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算，解決在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
1 帶式輸送機(jī)的概述
1.1帶式輸送機(jī)的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)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(guò)程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。
( 1 ) DTⅡ互型固定式帶式輸送機(jī)是通用型系列產(chǎn)品，可廣泛用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、化工、輕工、石油等各個(gè)行業(yè)。由單機(jī)或多機(jī)組合成運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)輸送物料，可輸送松散密度為500 -- 2500kg / ，的各種散狀物料及成件物品。
( 2 ) DTⅡ 江型固定式帶式輸送機(jī)適用的工作環(huán)境溫度一般為-25 ~40 ℃ 。對(duì)于在特殊環(huán)境中工作的帶式輸送機(jī)，如要求具有耐熱、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等條件，應(yīng)另行采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
( 3 ) DTⅡ型固定式帶式輸送機(jī)均按部件系列進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者可根據(jù)輸送工藝要求，按不同的地形、工況進(jìn)行選型設(shè)計(jì)并組合成整臺(tái)輸送機(jī)。
( 4 ）輸送機(jī)允許輸送的物料粒度取決于帶寬、帶速、槽角和傾角，也取決于大塊物料出現(xiàn)的頻率。各種帶寬適用的最大粒度，本系列推薦按表2 一1 選取。當(dāng)輸送硬巖時(shí)，帶寬超過(guò)1200mm 后，粒度一般應(yīng)限制在350mm 范圍內(nèi)，而不能隨帶寬的增加而加大。
表1-1 各種帶寬適用的最大粒度 mm
帶寬
500
650
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
最大粒度
100
150
200
300
350
350
350
350
350
350
350
注：粒度尺寸系指物料塊最大線性尺寸．
1.2 帶式輸送機(jī)的工作原理
帶式輸送機(jī)又稱膠帶運(yùn)輸機(jī)，其主要部件是輸送帶，亦稱為膠帶，輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)。帶式輸送機(jī)組成及工作原理如圖2-1所示，它主要包括一下幾個(gè)部分：輸送帶(通常稱為膠帶)、托輥及中間架、滾筒拉緊裝置、制動(dòng)裝置、清掃裝置和卸料裝置等。
輸送帶繞經(jīng)傳動(dòng)滾筒和機(jī)尾換向滾筒形成一個(gè)無(wú)極的環(huán)形帶。輸送帶的上、下兩部分都支承在托輥上。拉緊裝置給輸送帶以正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的拉緊力。工作時(shí)，傳動(dòng)滾筒通過(guò)它和輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行。物料從裝載點(diǎn)裝到輸送帶上，形成連續(xù)運(yùn)動(dòng)的物流，在卸載點(diǎn)卸載。一般物料是裝載到上帶(承載段)的上面，在機(jī)頭滾筒(在此，即是傳動(dòng)滾筒)卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。
普通型帶式輸送機(jī)的機(jī)身的上帶是用槽形托輥支撐，以增加物流斷面積，下帶為返回段(不承載的空帶)一般下托輥為平托輥。帶式輸送機(jī)可用于水平、傾斜和垂直運(yùn)輸。對(duì)于普通型帶式輸送機(jī)傾斜向上運(yùn)輸，其傾斜角不超過(guò)18°，向下運(yùn)輸不超過(guò)15°。
輸送帶是帶式輸送機(jī)部件中最昂貴和最易磨損的部件。當(dāng)輸送磨損性強(qiáng)的物料時(shí)，如鐵礦石等，輸送帶的耐久性要顯著降低。
提高傳動(dòng)裝置的牽引力可以從以下三個(gè)方面考慮：
（1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應(yīng)地增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的。故設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于運(yùn)輸帶伸長(zhǎng)，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增大，以提高牽引力?
（2）增加圍包角對(duì)需要牽引力較大的場(chǎng)合，可采用雙滾筒傳動(dòng)，以增大圍包角。
（3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動(dòng)滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。
通過(guò)對(duì)上述傳動(dòng)原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動(dòng)中擬采用這種方法。
1.3帶式輸送機(jī)的種類
1.3.1 按承載能力分類
輕型帶式輸送機(jī)：專門應(yīng)用于輕型載荷的輸送機(jī)。
通用帶式輸送機(jī)：這是應(yīng)用最廣泛的帶式輸送機(jī)，其他類型帶式輸送機(jī)都是這種帶式輸送機(jī)的變形。
鋼繩芯帶式輸送機(jī)：應(yīng)用于重型載荷的輸送機(jī)。
1.3.2 按可否移動(dòng)分類
固定帶式輸送機(jī)：輸送機(jī)安裝在固定的地點(diǎn)，不需要移動(dòng)。
移動(dòng)帶式輸送機(jī)：具有移動(dòng)機(jī)構(gòu)，如輪，履帶。
移置帶式輸送機(jī)：通過(guò)移動(dòng)設(shè)備變換設(shè)備的位置。
可伸縮帶式輸送機(jī)：通過(guò)儲(chǔ)帶裝置改變輸送機(jī)的長(zhǎng)度。
1.3.3 按輸送帶的結(jié)構(gòu)形式分類
普通輸送帶帶式輸送機(jī)：輸送帶為平型，帶芯為帆布或尼龍帆布或鋼繩芯。
鋼繩牽引帶式輸送機(jī)：用鋼絲繩作為牽引機(jī)構(gòu)，用帶有耳邊的輸送帶作為承載機(jī)構(gòu)。
壓帶式輸送機(jī)：用兩條閉環(huán)帶，其中一條為承載帶，另一條為壓帶。
鋼帶輸送機(jī)：輸送帶是鋼帶。
網(wǎng)帶輸送機(jī)：輸送帶是網(wǎng)帶。
管狀帶式輸送機(jī)：輸送帶圍包成管狀或用特殊結(jié)構(gòu)輸送帶密閉輸送物料。
波狀擋邊帶式輸送機(jī)：輸送帶邊上有擋邊以增大物料的截面，傾斜角度大時(shí)，一般在橫抽設(shè)置擋板。
花紡帶式輸送機(jī)：用花紋帶以增大物料和輸送帶的摩擦，提高輸送傾角。
1.4帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式
帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)
圖1-1為帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。它由輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、機(jī)架、清掃器、拉緊裝置和制動(dòng)裝置等組成。
圖1-1 帶式輸送機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)
1-頭部漏斗;2-機(jī)架;3-頭部清掃器;4-傳動(dòng)滾簡(jiǎn);5-安全保護(hù)裝置;6-輸送帶;7-承載托輥;
8-緩沖托輥;9-導(dǎo)料槽;10-改向滾簡(jiǎn);11-拉緊裝置;12-尾架;13-空段清掃器;14-回權(quán)托輥巧;
15-中間架;16-電動(dòng)機(jī);17-液力偶合器;18-制動(dòng)器;19-減速器;20-聯(lián)軸器
帶式輸送機(jī)的布置形式（見(jiàn)圖1-2）
圖1-2 帶式輸送機(jī)的典型布置
1.5帶式輸送機(jī)的性能
1 輸送物料種類廣泛
輸送物料的范圍可以從很細(xì)的各種粉狀物料到大塊的礦石、石塊、煤或紙漿木料，以最小的落差輸送精細(xì)篩分過(guò)的或易碎的物料。由于橡膠輸送帶具有較高的抗腐蝕性，在輸送強(qiáng)腐蝕性或強(qiáng)磨損性物料時(shí)維修費(fèi)用比較低。帶式輸送機(jī)還可以輸送堿性物料和一定溫度熱料，也可以運(yùn)送成件物品。
2 輸送能力范圍寬
帶式輸送機(jī)的輸送能力可以滿足任何要求的輸送任務(wù)，既有輕型帶式輸送機(jī)完成輸送量較小的輸送任務(wù)，又有大型帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)每小時(shí)數(shù)千噸的輸送任務(wù)。
3 輸送統(tǒng)一線路的適應(yīng)性強(qiáng)
帶式輸送機(jī)可以適應(yīng)坡度為30%～35%的地形，而對(duì)于卡車運(yùn)輸來(lái)說(shuō)公能適應(yīng)原有自然地形的坡度為6％～８％。輸送機(jī)線路可以適應(yīng)地形， 在空間和水平面上彎曲從而降低基建投資，并能避免在廠內(nèi)和其他擁擠地區(qū)，以免受鐵路、公路、以及河流、山脈的干擾。帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸線路十分靈活的，線路長(zhǎng)度可根據(jù)需要延長(zhǎng)。
4 靈活的裝卸料
帶式輸送機(jī)可根據(jù)工藝流程要求靈活地從一點(diǎn)或多點(diǎn)受料，也可以向多點(diǎn)或幾個(gè)區(qū)段卸料。
5 可靠性強(qiáng)
帶式輸送機(jī)的可靠性已成為所有工業(yè)領(lǐng)域中的使用經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)，它的運(yùn)行極為可靠，在許多需要連續(xù)運(yùn)行的重要生產(chǎn)單位，如在發(fā)電廠內(nèi)煤的輸送，鋼鐵廠和水泥廠散物料的輸送以及港口內(nèi)船舶裝卸散狀物料 等，都獲得了廣泛的應(yīng)用。
6 安全性高
帶式輸送機(jī)具有很高的安全性，需要的生產(chǎn)人員很少，與其他運(yùn)輸方式相比發(fā)生事故的機(jī)會(huì)比較少。不會(huì)因大塊物料掉下來(lái)砸傷人員或由于大型笨重的車輛操縱失靈而引起事故。
7 費(fèi)用低
帶式輸送機(jī)系統(tǒng)運(yùn)送每噸散狀物料所需的勞動(dòng)工時(shí)和能耗，在所有運(yùn)輸散狀物料工具中通常是最低的。而且它所占用維修人員的時(shí)間少，較小零件的維修和更換可在現(xiàn)場(chǎng)很快地完成，維修費(fèi)用低。
1.6 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分。主要有：鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場(chǎng)的連續(xù)輸送設(shè)施等。
這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá)30000t/h)，適用范圍廣(可運(yùn)送礦石，煤炭，巖石和各種粉狀物料，特定條件下也可以運(yùn)人)，安全可靠，自動(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)檢修容易，爬坡能力大(可達(dá)16°)，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資。
目前，帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長(zhǎng)度和水平轉(zhuǎn)彎，合理使用膠帶張力，降低物料輸送能耗，清理膠帶的最佳方法等。我國(guó)已于1978年完成了鋼繩芯帶式輸送機(jī)的定型設(shè)計(jì)。鋼繩芯帶式輸送機(jī)的適用范圍：
（1）適用于環(huán)境溫度一般為°°C；在寒冷地區(qū)驅(qū)動(dòng)站應(yīng)有采暖設(shè)施；
（2）可做水平運(yùn)輸，傾斜向上(16°)和向下()運(yùn)輸，也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸；運(yùn)輸距離長(zhǎng)，單機(jī)輸送可達(dá)15km；
（3）可露天鋪設(shè)，運(yùn)輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊；
（4）輸送帶伸長(zhǎng)率為普通帶的1/5左右；其使用壽命比普通膠帶長(zhǎng)；其成槽性好；運(yùn)輸距離大。
2 帶式輸送機(jī)部件的選用
2.1 輸送帶
輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件（鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)除外），它不僅要有承載能力，還要有足夠的抗拉強(qiáng)度。輸送帶有帶芯（骨架）和覆蓋層組成，其中覆蓋層又分為上覆蓋膠，邊條膠，下覆蓋膠。
輸送機(jī)的帶芯主要是有各種織物（棉織物，各種化纖織物以及混紡織物等）或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨干層，幾乎承載輸送帶工作時(shí)的全部負(fù)載。因此，帶芯材料必須有一定的強(qiáng)度和剛度。覆蓋膠用來(lái)保護(hù)中間帶芯不受機(jī)械損傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚，這是輸送帶的承載面，直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面，主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運(yùn)行時(shí)的壓陷阻力，下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機(jī)架相碰時(shí)，保護(hù)帶芯不受機(jī)械損傷。
2.1.1 輸送帶的分類
按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同，輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類?？椢飳有居址譃榉謱涌椢镄竞驼w織物層層芯兩類，且織物層芯的材質(zhì)有棉，尼龍和維綸等。
整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的情況下，整體輸送帶的厚度小，柔性好，耐沖擊性好，使用中不會(huì)發(fā)生層間剝裂，但伸長(zhǎng)率較高，在使用過(guò)程中，需要較大的拉緊行程。
鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細(xì)鋼絲繩相隔一定的間距排列，用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強(qiáng)度高，抗彎曲性能好；伸長(zhǎng)率小，需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比，在帶強(qiáng)度相同的前提下，鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。
在鋼芯繩中,鋼絲繩的質(zhì)量是決定輸送帶使用壽命長(zhǎng)短的關(guān)鍵因素之一，必須具有以下特點(diǎn)：
(1)應(yīng)具有較高的破斷強(qiáng)度。鋼芯強(qiáng)度高則輸送帶亦可增大，從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，繩芯強(qiáng)度越高，所用繩之直徑即可縮小，輸送帶可以做的薄些，已達(dá)到減小輸送機(jī)尺寸的目的。
(2)繩芯與橡膠應(yīng)具有較高的黏著力。這對(duì)于用硫化接頭具有重大意義.提高鋼繩與橡膠之間黏著力的主要措施是在鋼繩表面電鍍黃銅及采用硬質(zhì)橡膠等。
(3)應(yīng)具有較高的耐疲勞強(qiáng)度，否則鋼繩疲勞后，它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。
(4)應(yīng)具有較好的柔性.制造過(guò)程中采用預(yù)變形措施以消除鋼繩中的殘余應(yīng)力，可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。
輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國(guó)外有采用耐磨和抗風(fēng)化的橡膠的膠帶，如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。
鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)強(qiáng)度高。由于強(qiáng)度高，可使1臺(tái)輸送機(jī)的長(zhǎng)度增大很多。目前國(guó)內(nèi)鋼繩芯輸送帶輸送機(jī)1臺(tái)長(zhǎng)度達(dá)幾公里、幾十公里。伸長(zhǎng)量小.鋼繩芯帶的伸長(zhǎng)量約為帆布帶伸長(zhǎng)量的十分之一，因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快，起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象。
(2)成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的，而且只有一層，與托輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來(lái)鋼繩芯輸送帶輸送機(jī)的槽角多數(shù)為35o，這樣不僅可以增大運(yùn)量，而且可以防止輸送帶跑偏。
(3)抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好，使用壽命長(zhǎng)。由于鋼繩芯是以很細(xì)的鋼絲捻成鋼繩帶芯，它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。
(4)破損后容易修補(bǔ)，鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損，破傷幾乎不再擴(kuò)大，修補(bǔ)也很容易。相反，帆布帶損傷后，會(huì)由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強(qiáng)度降低。
(5)接頭壽命長(zhǎng)。這種輸送帶由于采用硫化膠接，接頭壽命很長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)表明有的接頭使用十余年尚未損壞。
(6)輸送機(jī)的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細(xì)鋼絲繩，彎曲疲勞輕微，允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。
鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點(diǎn):
(1)制造工藝要求高，必須保證各鋼繩芯的張力均勻，否則輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。
(2)由于輸送帶內(nèi)無(wú)橫向鋼繩芯及帆布層，抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。
(3)易斷絲。當(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進(jìn)物料時(shí)，容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。
2.1.2 輸送帶的性能要求
(1)要求輸送帶自身質(zhì)量小，抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度大，成槽性能好；
(2)由于承受交變彎曲載荷，故要求帶芯夾層與橡膠層間要有較高的粘附強(qiáng)度，以防層間剝離和撕開(kāi)；
(3)要求加工精細(xì)，保證在受純拉伸時(shí)，各夾層均勻承受載荷；
(4)輸送帶的覆蓋膠和夾層帶芯都應(yīng)具有較高的抗沖擊性能和抗機(jī)械損傷性能；
(5)為延長(zhǎng)使用壽命，應(yīng)使輸送帶具有足夠的耐磨性；
(6)為使驅(qū)動(dòng)時(shí)所需的初張力盡量小，故要求輸送帶具有高摩擦系數(shù)；
(7)具有較好的外形穩(wěn)定性，既無(wú)太大的縱向彈性伸長(zhǎng)又具有較小的永久伸長(zhǎng)，其張緊行程不超過(guò)帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度的1.5％；
(8)輸送帶端頭連接要簡(jiǎn)單，但其接頭處的強(qiáng)度不應(yīng)顯著減弱，并且接頭處厚度必須與其它部位厚度相同。
在輸送帶承受較大張力時(shí)，應(yīng)選取盡可能少的層數(shù)而強(qiáng)度又較高的帶芯，比選取居數(shù)多而強(qiáng)度一般的帶芯容易得到滿足。薄的輸送帶彎曲性能好，并且在它繞過(guò)滾筒彎曲運(yùn)行時(shí)，帶芯各夾層間受載均勻，因而可選取較小的拉伸安全系數(shù)；對(duì)于運(yùn)送塊度和硬度大的物料，可選用多層帶芯的輸送帶。
2.1.3 輸送帶的選用
1.類型選擇
各類輸送帶適宜的工作條件見(jiàn)表1-2。
普通輸送帶一般多采用橡膠覆蓋層，其適用的環(huán)境溫度與輸送機(jī)一樣為-20-40℃。環(huán)境溫度低于-5 ℃ 時(shí)，不宜采用維綸帆布芯膠帶。環(huán)境溫度低于-15℃ 時(shí)，不宜采用普通棉帆布芯膠帶。在環(huán)境溫度低于-20℃條件下采用鋼繩芯膠帶時(shí)，應(yīng)采用耐寒型膠帶并與制造廠簽訂保證協(xié)議。
普通橡膠輸送帶適用的輸送物料溫度一般為常溫。當(dāng)輸送物料溫度為80-200℃ 時(shí)，應(yīng)采用耐熱帶。我國(guó)生產(chǎn)的耐熱帶分三型，即1型100℃ 、2型125℃ 、3型150℃，而有的廠生產(chǎn)的特種耐熱帶其耐熱類型為1型130℃、2型160℃、3型200 ℃。
物 料 及
工 作 條 件 特 性
宜 選 輸 送 帶
類 型
芯層代號(hào)
履蓋膠代號(hào)
松散密度較小、摩擦性較小的物料，如谷物、纖維、木屑、粉末及包裝物品等
輕型（薄型）
CC、VV 、NN
NR、PVC
松散密度在2.5t /m3 以下的中小塊礦石、原煤、焦炭和砂礫等對(duì)物送帶磨損不太嚴(yán)重的物料
普通型
CC、VV 、NN、EP
NR 、SBR
松散密度較大的大、中、小塊礦石、原煤等沖擊力較大、磨損較重的物料，軸送盤大、軸送距離較長(zhǎng)的輸送機(jī)
強(qiáng)力型
NN 、EP 、ST
NR 、SBR 、IR
礦井下運(yùn)送物料
井巷型
CC、VV 、NN、EP
PVC 、CR 、CPE 、NBR
工作區(qū)域易于爆炸易于起火（如地下煤礦）
難燃型
CC、NN、EP、PVC、 PVG 、ST
CR 、PVC 、CPE 、NBR
輸送80一150℃的焦炭、水泥、化肥、燒結(jié)礦和鑄件等
耐熱型
CC、VV、EP、NN、ST
SBR 、CR
工作環(huán)境溫度低達(dá)-30-40 ℃?
耐寒型
CC、VV、EP、NN、ST
NR 、BR、 IR
輸送150-500℃的礦渣和鑄件等熱物料
耐高溫型
難燃型
CC
EPCM 、IIR
輸送機(jī)傾斜角度較大
花紋型波狀擋邊型
CC、VV、NN、EP
NR 、SBR
輸送最大、輸送距離長(zhǎng)
高強(qiáng)力型
ST
NR 、SBR 、IR
物料沖擊較嚴(yán)重
耐沖擊型
VV、NN、EP、ST
NR IR
物料含油或有機(jī)溶劑
耐油型
CC、VV、NN、EP、ST
CR、NBR、PVC
物料帶腐蝕性(酸、堿)
耐酸堿型
CC、VV、NN、EP、ST
CR IIR NR
食品，要求不污染
衛(wèi)生型
CC 、NN
NR、PVC、NBR
物料帶靜電
導(dǎo)靜電型
CC 、NN
SBR、NR、BR、CR
表1-2 輸送帶類型及適應(yīng)工作條件
煤礦井下輸送機(jī)、用作高爐帶式上料機(jī)的輸送機(jī)及其他有火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所使用的輸送機(jī)，應(yīng)采用阻燃型難燃型輸送帶二訂貨時(shí)應(yīng)與制造廠簽訂保證協(xié)議。
輸送具有酸性、堿性和其他腐蝕性物料或含油物料時(shí)，應(yīng)采用相應(yīng)的耐酸、耐堿、耐腐蝕或耐油橡膠帶或塑料帶。
PVC 類型的塑料覆蓋層輸送帶在井下作業(yè)有很好的表現(xiàn)，但使用這種輸送帶時(shí)，輸送機(jī)傾角一般不得大于130 ，采用特殊措施者除外。
2. 帶寬
根據(jù)輸送量計(jì)算后確定計(jì)算出的帶寬，須用所運(yùn)物料粒度進(jìn)行核算。
3. 層數(shù)
經(jīng)計(jì)算確定，但確定的層數(shù)．應(yīng)在許可范圍之內(nèi)。
4 ．覆蓋層厚度
鋼絲芯輸送帶上下覆蓋層厚度為定值。一般能滿足使用要求勿需設(shè)計(jì)人再作選擇。
帆布芯輸送帶下層厚度一般為1.5mm ，有特殊需要時(shí)，可加厚至3mm。上層厚度根據(jù)所輸送物料的堆積厚度、粒度、落料高度及物料的磨琢性確定，可按表1-3 選定。常規(guī)條件下，推薦按表1-4 、表1-5、表1-6 選取（引用DIN22101）。
表1-3 橡膠輸送帶覆蓋膠的推薦厚度 mm
物料特性
物料名稱
覆蓋膠厚度/mm
上膠厚
下膠厚
ρ＜2000kg／m3中小粒度或磨損性的小物料
焦炭、煤、白云石、石灰石、燒結(jié)混合料、砂等
3.0
1.5
ρ＜2000kg／m3塊度200mm磨損性較大的物料
破碎后的礦石、選破產(chǎn)品、各種巖石，油母頁(yè)巖
4.5
1.5
ρ＞2t／m3，磨損性大的大塊物料
大塊鐵礦石、油母頁(yè)巖等
6.0
1.5
表1-4 輸送帶承載和空載面覆蓋膠層最小厚度 mm
抗拉體(芯層)材料
最小厚度值
CC (棉帆布)
NN (尼龍帆布)
EP (聚酯帆布)
根據(jù)不同抗拉體(芯層)分別為1～2mm
ST (鋼絲繩芯)
0.7d(mm) 最小4mm
表1-5 相應(yīng)于表1-4最小厚度的承載面附加厚度的標(biāo)準(zhǔn)值 mm
有影響的參數(shù)
評(píng) 價(jià) 值
總數(shù)
載荷情況
載荷頻繁度
粒 度
密 度
物料磨琢性
有利
正常
不利
少
正常
頻繁
細(xì)
正常
粗
輕
正常
重
小
中等
劇烈
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
表1-6 附加厚度的標(biāo)準(zhǔn)值 mm
2.2驅(qū)動(dòng)裝置
帶式輸送機(jī)的動(dòng)力部分，由安裝在驅(qū)動(dòng)架上的Y 系列鼠籠型電機(jī)、液力偶合器（或梅花形彈性聯(lián)軸器）、減速器、ZL 型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器、制動(dòng)器（逆止器）等組成。
(1)本系列電機(jī)功率為2.2 ～315kw ，減速器優(yōu)先采用DBY型、DCY 型硬齒面圓錐圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)比為8～50，共配置了221 組驅(qū)動(dòng)單元及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)架。平行軸硬齒面圓柱齒輪減速器驅(qū)動(dòng)裝置按本章附錄一選用。
(2)按帶寬、帶速、電機(jī)功率從“驅(qū)動(dòng)裝置選擇表”中確定組合號(hào)，然后在“驅(qū)動(dòng)裝置組合表”中確定所需驅(qū)動(dòng)單元。
（3)采用帶后輔腔的液力偶合器作為本系列帶式輸送機(jī)的專用偶合器，其起動(dòng)力矩系數(shù)限制在1.3～1.7 之間。選用時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)按所需功率和起動(dòng)時(shí)最大力矩，根據(jù)制造廠的偶合器特征曲線選定充油量，并在總圖中標(biāo)注充油量。
（4）本系列采用液壓推桿閘瓦式制動(dòng)器，選用時(shí)要根據(jù)制動(dòng)力矩與發(fā)熱情況選用相應(yīng)規(guī)格的推動(dòng)器。制動(dòng)器推桿的工作制為100％持續(xù)率。
（5）本系列提供的滾柱逆止器，逆止力矩為6.9 ～ 23.3kN· m ，安裝在DCY315 以下規(guī)格的減速器輸出軸上，其他型式的逆止器如NYD 型凸塊式逆止器及非接觸式逆止器可由設(shè)計(jì)者自行配置。在一臺(tái)輸送機(jī)上采用多臺(tái)機(jī)械逆止器時(shí)．如果不能保證均勻分擔(dān)載荷，則每臺(tái)逆止器都必須按一臺(tái)輸送機(jī)可能出現(xiàn)的最大逆轉(zhuǎn)力矩來(lái)選取。同時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算傳動(dòng)滾筒軸或減速器軸的強(qiáng)度．采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)及大規(guī)格的逆止器應(yīng)盡量安裝在減速器輸出軸或傳動(dòng)滾簡(jiǎn)軸上。
（6)輸出軸用彈性齒式住銷聯(lián)軸器，由于配套規(guī)格較多而未列入驅(qū)動(dòng)單元，整機(jī)設(shè)計(jì)選用時(shí)應(yīng)在總圖中標(biāo)出序號(hào)，并列出所選用的聯(lián)軸器型號(hào)規(guī)格。
（7）本系列驅(qū)動(dòng)單元為單電機(jī)典型配置，如配置條件發(fā)生變化或采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元的組合形式可由設(shè)計(jì)者自行調(diào)整。
（8）末級(jí)中心距大于或等干355mm 的硬齒面減速器熱功率驗(yàn)算通不過(guò)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)采取相應(yīng)措施。
2.3傳動(dòng)滾筒
2.3.1 傳動(dòng)滾筒的作用及類型
傳動(dòng)滾筒是傳動(dòng)動(dòng)力的主要部件。作為單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)講，可分成單滾筒傳動(dòng)及雙滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)多用于功率不太大的輸送機(jī)上，功率較大的輸送機(jī)可采用雙滾筒傳動(dòng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，還可增加圍包角以增加傳動(dòng)滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動(dòng)時(shí)可以采用多電機(jī)分別傳動(dòng)，可以利用齒輪傳動(dòng)裝置使兩滾筒同速運(yùn)轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動(dòng)仍不需要牽引力需要，可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式。
輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，新設(shè)計(jì)產(chǎn)品全部采用滾動(dòng)軸承。傳動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)小，所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上，鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面磨擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長(zhǎng)的輸送機(jī)，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。
2.3.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì)
傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行的部件。傳動(dòng)滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。
① 輕型：軸承孔徑80100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。
② 中型：軸承孔徑120180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。
③ 重型：軸承孔徑200220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。
輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄（包）膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)小，一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機(jī)上。鑄（包）膠滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是表面摩擦系數(shù)大，適用于環(huán)境濕度大、運(yùn)距長(zhǎng)的輸送機(jī)，鑄（包）膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄（包）膠滾筒、人字形溝槽鑄（包）膠滾筒和菱形鑄（包）膠滾筒。
人字形溝槽鑄（包）膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù)，在鋼制光面滾筒表面上，加一層帶人字溝槽的橡膠層面，這種滾筒有方向性，不得反向運(yùn)轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄（包）膠滾筒，溝槽能使水的薄膜中斷，不積水，同時(shí)輸送帶與滾筒接觸時(shí)，輸送帶表面能擠壓到溝槽里，由于這兩種原因，即使在潮濕的場(chǎng)合工作，摩擦系數(shù)降低也很小。考慮到本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和輸送機(jī)的工作環(huán)境：用于工廠生產(chǎn)，環(huán)境潮濕，功率消耗大，易打滑，所以我們選擇這種滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨，質(zhì)量好；而包膠膠皮易掉，螺釘頭容易露出，刮傷皮帶，使用壽命較短，比較二者選用鑄膠滾筒。
2.3.3 傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)
其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-2所示：
2.３.4 改向滾筒
用于改變輸送帶的運(yùn)行方向或增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角。
（1)改向滾簡(jiǎn)按承載能力分輕型、中型和重型，分檔直徑分別為50～10Omm 、120～180mm 及200～260mm，結(jié)構(gòu)型式與傳動(dòng)滾筒一致。
(2）改向滾筒用于改變輸送帶運(yùn)行方向。用于改向時(shí)一般放在尾部或垂直拉緊裝置處。改向放在垂直拉緊裝置的上方。增面滾簡(jiǎn)一般用于小于或等于的場(chǎng)合。
(3）改向滾筒覆面有裸露光鋼面和平滑膠面兩種。
(4）改向滾筒與傳動(dòng)滾筒直徑匹配見(jiàn)表1-7 、表2-22。
表1-7 改向滾筒與傳動(dòng)滾筒直徑匹配 mm
評(píng)價(jià)值總數(shù)
５～６
７～８
９～１１
１２～１３
１４～１５
附加厚度
０～１
１～３
３～６
６～１０
大于１０
帶寬
傳動(dòng)滾筒直徑
尾部頭部探頭滾筒直徑
頭部探頭滾筒直徑
改向滾筒直徑
<改向滾筒直徑
500
500
400
500
315
250
650
500
630
400
500
500
630
315
400
250
315
800
500
630
800
1000
400
500
630
800
500
630
800
1000
315
400
500
630
250
315
400
500
1000
630
800
1000
500
630
800
630
800
1000
400
500
630
315
400
500
1200
630
800
1000
500
630
800
630
800
1000
400
500
630
315
400
500
1400
800
1000
630
800
800
1000
500
630
400
500
表1-8 按穩(wěn)定工況確定的最小滾筒直徑 mm
傳動(dòng)滾筒直徑D
最小直徑（無(wú)摩擦面層）
允許的最高輸送帶張力利用率
>60%-100%
>30%-60%
30%
滾筒組別
滾筒組別
滾筒組別
A
B
C
A
B
C
A
B
C
500
500
400
315
400
315
250
315
315
250
630
800
1000
1250
1600
630
800
1000
1250
1600
500
630
800
1000
1250
400
500
630
800
1000
500
630
800
1000
1250
400
500
630
800
1000
315
400
500
630
800
400
500
630
800
1000
400
500
630
800
1000
315
400
500
630
800
注：A-傳動(dòng)滾筒；B-改向滾筒（180度）；C-改向滾筒（<180度）。
2.4 托輥
托輥是帶式輸送機(jī)的輸送帶及貨載的支承裝置。托輥隨輸送帶的運(yùn)行而轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小輸送機(jī)的運(yùn)行阻力。托輥質(zhì)量的好壞取決帶式輸送機(jī)的使用效果，特別是輸送帶的使用壽命。而托輥的維修費(fèi)用成為帶式輸送機(jī)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的重要組成部分。所以要求托輥：結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，密封可靠，灰塵、煤粉不能進(jìn)入軸承，從而使輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力小、節(jié)省能源、延長(zhǎng)使用壽命。
托輥分鋼托輥和塑料托輥兩種。鋼托輥多由無(wú)縫鋼管制成。托輥輥?zhàn)又睆脚c輸送帶寬度有關(guān)。通用固定式輸送機(jī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，帶寬B為800mm以下的輸送機(jī)，選用托輥直徑為φ89mm；帶寬1000—1400mm選用輥?zhàn)又睆綖棣?08mm。
托輥按用途又可分為槽形托輥、平形托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥，如圖1-3、1-4、l-5所示。
圖1-3槽形和平行上托輥
a-槽形托輥；b-平行托輥
圖1-4 緩沖托輥
a- 橡膠圈式緩沖托輥；b-彈簧板式托輥
圖1-5調(diào)心托輥
a- 錐形調(diào)心托輥 b- 旋轉(zhuǎn)調(diào)心托輥
表1-9 上托輥的間距
松散物料的堆積密度γ，t/m3
膠帶寬B，mm
500
600
800
1000
1200
1400
上托輥間距l(xiāng)0，mm
≤1.6
＞1.6
1200
1200
1200
1100
1200
1100
為了提高生產(chǎn)率，輸送散狀物料，支承輸送帶重段的上托輥一般采用槽型托輥；輸送成件物品輸送機(jī)的上托輥，選煤廠手選輸送帶的上托輥，及支承輸送帶回空段的下托輥，均采用平形托輥。
槽形托輥中傾斜托輥與水平托輥軸線之問(wèn)的夾角稱為槽角。槽角大小是決定運(yùn)輸物料的重要參數(shù)。我國(guó)過(guò)去的帶式輸送機(jī)，槽角一般為20°。TD75型系列設(shè)計(jì)，槽角采用30°，也有采用35°和45°的。在相同帶寬條件下，槽角由20°增至30°，輸送帶運(yùn)送散狀物料的橫斷面積增大20％，運(yùn)輸量可提高13％，并可在運(yùn)行中減少物料灑落。
托輥間距的布置應(yīng)保證輸送帶在托輥間所產(chǎn)生的下垂度盡可能地小。輸送帶在相鄰?fù)休侀g的下垂度一般不超過(guò)托輥間距的2.5％。輸送帶上托輥間距見(jiàn)表1-9；下托輥間距一般取3000mm或者是上托輥間距的2倍；在受料處，托輥的間距為300—600mm。凸弧段上托輥間距為水乎段托輥間距的l／2。輸送機(jī)頭部滾筒中心線到第一組槽形上托輥的距離，一般可取為上托輥間距的1—1.3倍，尾部滾筒到第一組托輥間距不小于上托輥間距。
在輸送帶的受料處，須裝設(shè)緩沖托輥，以減少?zèng)_擊作用，保護(hù)輸送帶；緩沖托輥的構(gòu)造與一般托輥基本相同，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中采用橡膠因式和彈簧板式兩種，如圖1-4所示。橡膠因式就是在管體外面套裝若干橡膠圈；彈簧板式是托輥的支座具有彈性，以緩沖物料的沖擊。
為了防止和克服輸送帶的跑偏，在輸送帶的重載段每隔10組槽形托輥，設(shè)置一組槽形調(diào)心托輥，其構(gòu)造如圖1-5a所示。在輸送帶的回空段，每隔6—10組下托輥設(shè)置一組下平形調(diào)心托輥如圖1-6所示。
圖1-6 平行調(diào)心托輥
a- 平行上調(diào)心托輥；b-平行下調(diào)心托輥
槽形調(diào)心托輥或平形調(diào)心托輥，除了完成一般支承作用外，托輥架還能繞垂直軸自由回轉(zhuǎn)。當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)，輸送帶的一邊便壓在立輥上，使其旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)托輥架回轉(zhuǎn)一定的角度a(見(jiàn)圖1-5b)，這時(shí)托輥速度與帶速方向不一致，產(chǎn)生一個(gè)與輸送帶跑偏方向相反的分速度，使輸送帶向輸送機(jī)中心線＝側(cè)移動(dòng)，從而糾正跑偏現(xiàn)象。當(dāng)輸送帶回復(fù)到運(yùn)行中心位置時(shí)，回轉(zhuǎn)的托輥架也恢復(fù)正常位置。
2.5 機(jī)架與中間架
機(jī)架是支承滾筒及承受輸送帶張力的裝置。本系列機(jī)架采用了結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、強(qiáng)度高的三角形機(jī)架。
（1）機(jī)架有四種結(jié)構(gòu)如圖所示?？蓾M足帶寬500~1400㎜、傾角、圍包角多種形式的典型布置。并能與漏斗配套使用。
圖6-1 機(jī) 架
a.01機(jī)架：用于傾角的頭部傳動(dòng)及頭部卸料滾筒。選用時(shí)應(yīng)標(biāo)注角度。
b．02機(jī)架：用于傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動(dòng)滾筒。
c．03機(jī)架：用于傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動(dòng)滾筒，圍包角小于或等于。
d．04機(jī)架：用于傳動(dòng)滾筒設(shè)在下分支的機(jī)架?？捎糜趩螡L筒傳動(dòng)，也可以用于雙滾筒傳動(dòng)（兩組機(jī)架配套使用)。圍包角大于或等于。
e．01，02機(jī)架適于帶寬500~1400mm；03，04機(jī)架適于帶寬800~1400mm。
(2).本系列機(jī)架適用于輸送帶強(qiáng)度范圍；CC-56棉帆布3~8層，NN-100~300尼龍帶及EP-100~300聚酯帶3~6層；鋼繩芯帶ST2000以下。
(3) 滾筒直徑范圍：500~1000mm。
(4) 中間架用于安裝托輥。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為6000mm，非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為3000~6000mm及凸凹弧段中間架；支腿有I型(無(wú)斜撐)、H型(有斜撐)兩種。中間架和中間架支腿全部采用螺栓聯(lián)接，便于運(yùn)輸和安裝。
中間架為螺栓聯(lián)接的快速拆裝支架，它由鋼管、H型支架、下托輥、和掛鉤式槽形托輥組成，是機(jī)器的非固定部分，鋼管作為可拆卸的機(jī)身，用彈性柱銷架設(shè)在H型支架的管座中。柱銷固裝在鋼管上，只是打入的位置適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，就能方便地從管座中抽出或放入。
槽形托輥軸的兩端加工成矩形，這樣就可以把單個(gè)滾筒放進(jìn)機(jī)架中，即可以定位又可以起到固定軸的作用。因?yàn)槠н\(yùn)輸機(jī)的滾筒很多，損壞的也經(jīng)常，當(dāng)輥?zhàn)有枰S修時(shí)，就可以快速取下，以便于維修和更換，對(duì)運(yùn)輸很小，提高了工作效率。這就是快速拆裝的特點(diǎn)。
中間架作為輸送機(jī)架的一部分，輸送機(jī)架的選型即決定了中間架的型式。
輸送機(jī)的機(jī)架隨輸送機(jī)類型的不同而不同
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