B型轉(zhuǎn)載車受料臂膠帶機計算書

何曉霞

摘 要：本文簡要介紹了B型轉(zhuǎn)載車受料臂膠帶機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，并對膠帶機進行計算，從而確定電機、減速器等關(guān)鍵部件的選型，為以后B型轉(zhuǎn)載車受料臂膠帶機的計算提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：皮帶機選型；軸功率；張力

中圖分類號：U653 文獻標識碼：A

B型轉(zhuǎn)載機上有一套膠帶機系統(tǒng)，由一套驅(qū)動裝置供給動力，布置在受料溜槽處。驅(qū)動裝置由一臺電機、一個液力耦合器、一個雙閘瓦電液制動器和一個傘形正齒輪減速器構(gòu)成。這些部件位于同一個底座上與驅(qū)動輥筒軸連在一起。

一、B型轉(zhuǎn)載車受料臂膠帶機選型設(shè)計

1.原始參數(shù)

帶寬：B=2000mm；額定輸送量：Q=7150t/h；最大輸送量：Qmax=7500t/h；帶速：V=3.15m/s；機長：Lh=33m；物料堆比重：ρ=1.65t/m3；提升高度：H=5.82m；膠帶類型：鋼繩芯膠帶；供電電壓：10kV3相，50Hz；上皮帶槽角：35°；下皮帶槽角：15°；托輥組類型：支架式托輥；上托輥間距：LO=1m；托輥直徑φ159；下托輥間距：LU=3m；托輥直徑：φ159；托輥阻力系數(shù)：f=0.025；工作條件：露天作業(yè)。

2.計算技術(shù)參數(shù)

（1）每米物料質(zhì)量

qG=Qmax/3.6V=7500/（3.6×3.15）=661kg/m

（2）初選膠帶ST800 qB=B×qp=2.0×20.5=41kg/m

（3）上分支托輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量qR0=51.15kg/m

（4）下分支托輥每米長轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量qRU=12.05kg/m

（5）圓周力——根據(jù)ISO國際標準計算方法

Fu=FH+Fst+Fs1+Fs2+FN+Fg1

3.圓周力及驅(qū)動功率的計算結(jié)果（受料落差最大時）

（1）驅(qū)動圓周力Fu

FH=F1+F2=6095+429=6524N

上分支運行阻力

F1=fLg[qR0+qB+qG]cos（α×3.14/180）=6095N

下分支運行阻力F2=fLg[qRU+qB]cos（α×3.14/180）=429N

物料提升阻力Fst=qGgH=37739N

特種主要阻力Fs1=Fε1+Fε2=1361N

Fε1—3個等長度輥子的承載托輥前傾阻力；Fε2—兩個輥子的空載托輥阻力；Fε1=Cεμ0Le（qB+qG）×gcosαsinε=1230N；Fε2=μ0LeqB gcosλcosαsinε=131N；Fs2=APμ3=0.08×9×104×0.6=4320N；FN=Fb1+Fb2+Fb3+Fb4=10273N；Fb1—在加料段、加速段輸送物料和輸送帶間的慣性阻力及摩擦力；Fb2—輸送帶經(jīng)過滾筒的彎曲阻力；Fb3—在加速段物料和導(dǎo)料擋板間的摩擦阻力；Fb4—改向滾筒軸承阻力

Fb1=ρvIV=1650×3.15×1.26=6549N

Fb2=12×B×0.001×（200+0.01×100000/（0.001×B））×δ/D=235N

Fb3=0.6×IV2ρg×7/（v/2×0.65×B）2=3089N

Fb4=4×0.005×80000×0.25/1.25=400N

Fgl=μ2IV2ρgl /（0.652v2b12）=6436N

Fu=FH+Fst+Fs1+Fs2+FN+Fgl=68667N

（2）傳動滾筒軸功率

PN=Fu·V=68667×3.15/1000=216kW

（3）驅(qū)動電機功率

PM=K·PN=1.3×216=281kW采用單滾筒雙驅(qū)動形式

（4）速比

I=1490×3.14×D/60×v=25選用四級電機

4.各點張力計算

（1）按傳動滾筒不打滑條件計算膠帶最小張力

Fmin≥KAFu

Fmin=1.4×68667×=36975N

（2）按傳動滾筒不打滑條件計算膠帶最大張力

Fmax=KAFu+Fu=105642N

驅(qū)動滾筒合張力（不打滑）F合=Fmin+Fmax=142617N

（3）按膠帶垂度1%考慮所需最小張力為

上分支F上min≥=86083N

下分支F下min≥=15083N

上膠帶最大張力Smax=Fu-F2-Fs2/2+F上min=152161N

驅(qū)動滾筒合張力（按垂度）F′合=2Smax-Fu=235655N

（4）各點膠帶張力表

采用逐點張力法（按垂度計算），將上述結(jié)果代入經(jīng)核算求得膠帶正常工作條件下的各點張力：

F1=152161N；F2=83494N；F3=86083N；F4=86083N。

5.制動力矩的計算及制動器的選擇

MT=9550×PN/1490=9550×216/1490=1384（N·m）

在此受料帶式輸送機傳動裝置中選用液壓推桿制動器，型號為YWZ9-400/121，制動力矩為1000～2000N·m。

6.聯(lián)軸器的計算和選擇

聯(lián)軸器傳遞扭矩M′=1.5×9550×PM×I/1490=67539（N·m）

按照本次招標文件的要求，選用的是ZL13型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。

7.計算膠帶最大張力和膠帶安全系數(shù)

（1）膠帶最大張力

正常工作：Fmax=152161N

（2）膠帶強度計算

σ==609（N·mm）<800（N·mm）

參考文獻

[1]張尊敬，汪甦. DTⅡ（A）型帶式輸送機設(shè)計手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.