第二章斗式提升機(jī)

1、1第二章第二章 斗式提升機(jī)斗式提升機(jī)2第一節(jié) 概述 l一.定義：在垂直或接近垂直的方向上連續(xù)提升粉粒狀物料的輸送機(jī)械。 31.1.特點(diǎn)特點(diǎn) 載分之上部卸料有載分支下部供料；無(wú)合環(huán)路的無(wú)載分支構(gòu)成無(wú)端閉上升的有載分支與下降間有相同間距牽引構(gòu)件上承載構(gòu)件之開(kāi)牽引構(gòu)件和承載構(gòu)件分)4)3)2) 14工作性能l1）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，橫截面積小，節(jié)約占地面積；全封閉罩殼工作，污染?。蛔孕腥×?。l2） 缺點(diǎn)：對(duì)過(guò)載敏感；斗鏈易磨損；作業(yè)對(duì)象有限制；粘性物料難以卸空；可燃物料易爆炸。 1.1.特點(diǎn)特點(diǎn) 52.2.分類(lèi)：分類(lèi)： l按牽引構(gòu)件 l按卸載方式 l按料斗布置方式 鏈條鏈斗提升機(jī)膠帶帶斗提升機(jī)混合卸載提

2、升機(jī)重力卸載提升機(jī)離心卸載提升機(jī)機(jī)料斗稀疏布置斗式提升機(jī)料斗密集布置斗式提升6二二. .主要部件主要部件 1.牽引構(gòu)件 l1）橡膠帶：輕便，工作穩(wěn)定，噪聲??；工作速度高；自重較輕，彈性可減震，強(qiáng)度較??；不適用于提升高度大； l2）鏈條：?jiǎn)挝粔毫^大；易磨損；自重較大；生產(chǎn)率高；適合沉重物料；適于較高溫環(huán)境作業(yè)；72.2.承載構(gòu)件承載構(gòu)件 和粉末狀物料斗區(qū)，流動(dòng)性好的糧食組合斗：有淺斗區(qū)和深物料，脆性物料作速度不高，沉重塊狀導(dǎo)槽斗：密集布置，工，潮濕，粘性物料淺斗：裝載少，易卸空，干燥松散物料深斗：裝載多，難卸空3.3.牽引構(gòu)件和承載構(gòu)件的連接牽引構(gòu)件和承載構(gòu)件的連接 鏈條與斗側(cè)壁固接將料斗后壁

3、連接橡膠帶上打孔，用螺釘)2) 189l4.驅(qū)動(dòng)裝置：電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)滾筒，制動(dòng)器l5.張緊裝置：張緊滾筒（或鏈條），螺旋式張緊裝置。l6.罩殼：l1)上部：與驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)滾筒構(gòu)成提升機(jī)頭部。機(jī)頭罩殼形狀應(yīng)使得由料斗中拋出的物料完全進(jìn)入卸料槽中。 2）下部: 與張緊裝置,張緊滾筒組成提升機(jī)機(jī)座。 3）中部：整段或分段的矩形罩殼。 10三、粉塵爆炸防止措施三、粉塵爆炸防止措施1）通風(fēng)除塵2）消除引燃源3）抑制爆炸 11四、帶斗提升機(jī)和鏈斗提升機(jī)各自的特點(diǎn)四、帶斗提升機(jī)和鏈斗提升機(jī)各自的特點(diǎn) 鏈斗提升機(jī)：鏈條強(qiáng)度高，鏈斗與鏈條連接強(qiáng)度高，挖取能力強(qiáng)，速度低，速度高時(shí)產(chǎn)生較大動(dòng)載荷，自重大。

4、 帶斗提升機(jī)：自重輕，工作平穩(wěn)，工作速度高，噪聲小，在相同生產(chǎn)率下，整機(jī)重量低，帶條強(qiáng)度低，料斗與膠帶的連接強(qiáng)度低，提升高度小，挖取能力差。12第第二二節(jié)節(jié) 嚙合驅(qū)動(dòng)嚙合驅(qū)動(dòng)帶傳動(dòng)：帶傳動(dòng)：速度速度不發(fā)生變化，不不發(fā)生變化，不產(chǎn)生動(dòng)載荷產(chǎn)生動(dòng)載荷一、鏈條的動(dòng)力載荷分析一、鏈條的動(dòng)力載荷分析鏈傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)：鏈條運(yùn)動(dòng)的不均勻性，鏈條運(yùn)動(dòng)的不均勻性，鏈條繞上驅(qū)動(dòng)鏈輪時(shí)，并不沿鏈條繞上驅(qū)動(dòng)鏈輪時(shí)，并不沿著等半徑的圓周作勻速運(yùn)動(dòng)，著等半徑的圓周作勻速運(yùn)動(dòng)，而是沿著多邊形的各邊作脈動(dòng)而是沿著多邊形的各邊作脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 13鏈輪鏈輪多邊形：多邊形：邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)=t鏈鏈（鏈條節(jié)距）（鏈條節(jié)距） 邊數(shù)邊數(shù)=Z鏈

5、鏈（鏈輪齒數(shù)）（鏈輪齒數(shù)）鏈齒速度鏈齒速度 Vo = R 鏈條鏈條平移：平移：速度速度V1 = Vo cos = R cos ：動(dòng)徑動(dòng)徑OA與與y軸夾角，從軸夾角，從y軸起算，軸起算， 順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。14220220110110110CosRVV,RmaxVV,CosRVV,minmin時(shí)時(shí)時(shí)二、二、分析分析 角的取值范圍：角的取值范圍：15三、三、求鏈條的加速度：求鏈條的加速度：第三章16四、鏈條動(dòng)載荷的計(jì)算四、鏈條動(dòng)載荷的計(jì)算1. 動(dòng)載荷公式動(dòng)載荷公式 鏈條作脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)嚙合周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)嚙合鏈條作脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)嚙合周期結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)嚙合周期

6、時(shí)動(dòng)載荷最大。周期時(shí)動(dòng)載荷最大。maxamaxaamax2若以若以m 作為作為 輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)部份與物品的折算質(zhì)量，輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)部份與物品的折算質(zhì)量，動(dòng)力載荷動(dòng)力載荷 = 2 mamax17又：突加載荷引起振動(dòng)，產(chǎn)生近似加倍的效果。又：突加載荷引起振動(dòng)，產(chǎn)生近似加倍的效果。 所以所以, 動(dòng)力載荷動(dòng)力載荷 = 2 2 m amax = 4m amax 一個(gè)鏈關(guān)節(jié)脫離嚙合時(shí)：一個(gè)鏈關(guān)節(jié)脫離嚙合時(shí)： 動(dòng)力載荷動(dòng)力載荷 -m amax 鏈條總的動(dòng)力鏈條總的動(dòng)力 載荷載荷=4 m amax - m amax = 3m amax2. 分析鏈速分析鏈速 v鏈鏈 ， 齒數(shù)齒數(shù)z鏈鏈 和節(jié)距和節(jié)距t鏈鏈 之間的關(guān)系之

7、間的關(guān)系smv;tZvn鏈條的平均工作速度分轉(zhuǎn)鏈鏈鏈輪6030220nRtSin鏈1822222022230602302zttvRttzvRRtnRSinRamax鏈從上式可知：從上式可知：(1) 當(dāng)當(dāng) z鏈鏈與與 t鏈鏈一一定時(shí)，動(dòng)載荷與定時(shí)，動(dòng)載荷與v2成正比；成正比；所以所以 工作速度大，動(dòng)載荷大。工作速度大，動(dòng)載荷大。(2) 當(dāng)當(dāng)v與鏈輪直徑一定時(shí)，即：與鏈輪直徑一定時(shí)，即： D與與z t(周長(zhǎng)周長(zhǎng))一定一定時(shí)，動(dòng)載與時(shí)，動(dòng)載與t鏈鏈成正比與成正比與z鏈鏈成反比。成反比。 所以，用多齒鏈輪，小節(jié)距鏈條時(shí)動(dòng)載荷小。所以，用多齒鏈輪，小節(jié)距鏈條時(shí)動(dòng)載荷小。19第第三三節(jié)節(jié) 斗式提升機(jī)的裝料

8、和卸料斗式提升機(jī)的裝料和卸料 l裝卸料的要求：a.裝料均勻 b.滿(mǎn)足生產(chǎn)率的需要c.卸出物料能完整準(zhǔn)確的進(jìn)入卸料槽d.卸出物料大部分不沖擊頭部罩殼。 20一、裝料一、裝料 l挖取法： 粉末狀，小顆粒，磨損性小的物料；速度高；挖取料堆高度地與張緊輪軸水平高度；l裝入法： 塊度大，磨損性大的物料；速度較低；供料口下緣有一定高度；2122二、卸料二、卸料 1卸料方式 混合式重力式離心式23(2)(2)力學(xué)與幾何分析力學(xué)與幾何分析 mopmabrhrmmg222895ngh極點(diǎn)h極距；P極點(diǎn)；合力N與滾 筒中心垂直線交點(diǎn)。n驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速（r/min） 2 2料斗物料的受力分析料斗物料的受力分析 (1)

9、(1)受力特征受力特征： rmmgmg2,繞入滾筒：直線提升區(qū)段：只受r24（3 3）極距大小反映離心力與重力的比值表明物料卸）極距大小反映離心力與重力的比值表明物料卸出的方式出的方式i） (料斗外接圓半徑) 重力式卸料 表示物料向料斗內(nèi)緣移動(dòng)向下卸料；適用于：沉重，磨損性大的，脆性的物料；料斗速度低，（0.40.8m/s）；深斗 1rh rmmg225ii） （滾筒半徑）離心式卸料 表示物料向料斗外邊緣移動(dòng)，從外緣出。適用于：適用于：干燥，流動(dòng)性好的粉末狀，小顆粒；膠帶；運(yùn)動(dòng)速度高（13.5m/s）；深斗。 2rh rmmg226iii） 混合式卸料 部分物料從斗外緣卸出，部分物料從斗內(nèi)緣卸

10、出。 適用于：適用于：潮濕，流動(dòng)性差的粉狀，小顆粒；中速（0.61.5m/s）；膠帶或鏈條；淺斗。 12rhr2728例題：例題：帶斗提升機(jī)，驅(qū)動(dòng)滾筒直徑為帶斗提升機(jī)，驅(qū)動(dòng)滾筒直徑為800mm，斗幅斗幅A為為105mm，工作速度為工作速度為2m/s，判別卸載方式？判別卸載方式？米分轉(zhuǎn)393075478958957547802606022.nh/.Dvnr2 =0.4m r1 =0.4+0.105=0.505mh=0.3930.4 (r2) 為離心式卸載為離心式卸載29第四節(jié)第四節(jié) 頭部罩殼設(shè)計(jì)頭部罩殼設(shè)計(jì) 一、料斗的瞬間裝載量和標(biāo)準(zhǔn)裝填：1分界面： 直線上升段：料斗內(nèi)裝載物料的最大裝載平面與水

11、平面夾角為物料堆積角，平面法線與重力方向夾角也為。 曲線區(qū)段：對(duì)理想液體（內(nèi)摩擦系數(shù)為0），其分界面法線應(yīng)與合外力N重合，為以極點(diǎn)為軸心的圓柱面。 對(duì)散粒物料，其分界面與圓柱面有一堆積角 30l對(duì)于理想液體，其分界面的法線應(yīng)與此兩個(gè)力的合力N重合，由于合力的延長(zhǎng)線通過(guò)極點(diǎn)P，法線與各合力重合的唯一表面，只能是以極點(diǎn)為軸心的園柱面，料斗的極限裝載量是以極點(diǎn)為圓心，半徑為R的過(guò)料斗外邊緣(或內(nèi)邊緣)的園柱面。 31l當(dāng)料斗內(nèi)所裝載的是散粒物料時(shí)，此時(shí)的分界面為與園柱面有一堆積角的曲面ae所示。l曲面ae的性質(zhì)是一對(duì)數(shù)螺旋面。 32證明：曲面證明：曲面ae的性質(zhì)是一對(duì)數(shù)螺旋面。的性質(zhì)是一對(duì)數(shù)螺旋面。

12、 l取曲線ae上的一無(wú)限小微段ds,將該線段放大 l通過(guò)線段一端點(diǎn)引半徑R的園弧MM，用直線連點(diǎn)MM和MM1，考慮MM1M無(wú)限小，故可認(rèn)為： tgMMMM133l如果取角遞時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，曲線的負(fù)增量與角增量相對(duì)應(yīng)，因此，M1M=dR。l園弧MM=dMM tgRddR34l為一對(duì)數(shù)螺旋線方程式，曲線ae即為一條起自極點(diǎn)P，并經(jīng)過(guò)料斗邊緣的對(duì)數(shù)螺旋線的一段，它與料斗形成封閉空間。在此空間內(nèi)的裝料量，也即料斗的最大裝料量。 l由于堆積角可以由園弧ad的切線ak逆時(shí)針對(duì)方向量取，也可以順時(shí)針?lè)较蛄咳?，這時(shí)可得到另一條對(duì)數(shù)螺旋線。tgeRR0tgRddRtgeRR035 物料在料斗內(nèi)形成的分界面，可以通

13、過(guò)料斗內(nèi)緣或外緣作相應(yīng)的對(duì)數(shù)螺旋曲線定出。 在一般情況下很容易判斷是右對(duì)數(shù)螺旋還左對(duì)數(shù)螺旋線，但在有些情況下，就應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)判斷，如果由左對(duì)數(shù)螺線所圍成的料斗內(nèi)容積小于右對(duì)數(shù)螺線與料斗圍成的容積，所以這時(shí)應(yīng)是右對(duì)數(shù)螺線，有的情況是由左右兩條螺絲線相交所形成的分界面。 36瞬間裝載量瞬間裝載量 料斗在每一位置的最大裝載量稱(chēng)為瞬間裝載量，它只表明料斗在某一位置上，料斗內(nèi)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的最大物料量，并不表明在此時(shí)料斗的實(shí)際裝填情況。37 i） 離心式卸料 瞬間裝載量由過(guò)斗外緣的右對(duì)數(shù)螺線與斗輪廓線確定： 旋轉(zhuǎn)角15-20 瞬間裝載量隨料斗轉(zhuǎn)角增加 15-20 瞬時(shí)裝載量均勻減少 離心卸料 18

14、0 仍有微量殘余之后 重力卸出 ii） 重力式 過(guò)斗外緣右對(duì)數(shù)螺線 旋轉(zhuǎn)角 90左右，瞬間裝載量隨轉(zhuǎn)角增加而增加 90， 瞬間裝載量隨轉(zhuǎn)角增加而減少 （重力卸料） 38第四節(jié)第四節(jié) 斗式提升機(jī)的主要參數(shù)斗式提升機(jī)的主要參數(shù)一、生產(chǎn)率計(jì)算一、生產(chǎn)率計(jì)算 Q = = 3.6 i0/a v ( (t/ /h) )式中：式中： i0料斗容積料斗容積 ，m3 物料的堆積密度物料的堆積密度，t/m3 a 料斗的間距料斗的間距，m 填充系數(shù)填充系數(shù)，粉狀物粉狀物 0.75-0.95，塊狀物，塊狀物 0.4-0.6 v提升速度提升速度 m/s39二、料斗型式及尺寸二、料斗型式及尺寸1. 料斗型式的確定料斗型式

15、的確定2.尺寸的確定尺寸的確定 Q 線容積線容積 i0 / a = （ m3 / m) 3.6v 查表查表2-2 確定確定 A ,B ,H, a 驗(yàn)算驗(yàn)算 A dmaxm 式中式中: : A斗幅斗幅 dmax 被運(yùn)送物料的最大顆粒被運(yùn)送物料的最大顆粒 m 系數(shù)。當(dāng)系數(shù)。當(dāng) dmax占被運(yùn)送物料的占被運(yùn)送物料的 10 25 % 取取 m = 2 2.5 50 100 % 取取 m = 4.25 4.75 第二章40三、驅(qū)動(dòng)輪直徑的選擇三、驅(qū)動(dòng)輪直徑的選擇 帶斗提升帶斗提升機(jī)機(jī) D150 i i 帶條襯墊層數(shù)帶條襯墊層數(shù) 鏈斗提升機(jī)鏈斗提升機(jī) t/2 t sin(/z) = D = D/2 sin

16、(/z)式中：式中： t鏈輪節(jié)距；鏈輪節(jié)距； z鏈輪齒數(shù)，一般取鏈輪齒數(shù)，一般取 z = 16 20, 速度低時(shí)速度低時(shí) 可取可取z1641四、斗式提升機(jī)的運(yùn)動(dòng)阻力、張力及驅(qū)動(dòng)功率四、斗式提升機(jī)的運(yùn)動(dòng)阻力、張力及驅(qū)動(dòng)功率1 .運(yùn)動(dòng)阻力運(yùn)動(dòng)阻力斗式提升機(jī)的運(yùn)動(dòng)阻力包括提升物料阻力、挖取物料的阻力，對(duì)傾斜的斗式提升機(jī)，還存在沿導(dǎo)軌或托輥的運(yùn)動(dòng)阻力。1)、提升物料阻力Wh提升物料的阻力就是克服物料的重力。H提升高度qHWh422)、牽引及承載構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)阻力牽引構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)阻力包括直線區(qū)段和曲線區(qū)段，曲線區(qū)段的運(yùn)動(dòng)阻力，對(duì)頭部驅(qū)動(dòng)段可計(jì)入驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率上，下部改向段考慮在挖取阻力上。對(duì)傾斜斗式提升機(jī)

17、牽引構(gòu)件和承載構(gòu)件在支承裝置上的運(yùn)動(dòng)阻力，如以膠帶作牽引構(gòu)件時(shí)，計(jì)算方法與帶式輸送機(jī)類(lèi)同。432)、牽引及承載構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)阻力對(duì)于鏈斗提升機(jī)：有載分支阻力： 無(wú)載分支阻力： 阻力系數(shù)當(dāng)鏈條沿軌道時(shí)，其阻力系數(shù)就是兩者間的摩擦系數(shù)。如鏈條上的滾輪沿導(dǎo)軌滾動(dòng)，則：D滾輪直徑；d滾輪軸直徑；k滾輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)摩擦力臂；k=0.50.6mm滾輪軸頸處摩擦系數(shù)；C0附加阻力系數(shù)，對(duì)滑動(dòng)軸承C0=1.21.3，對(duì)滾動(dòng)軸承C0=1.51.8。阻力系數(shù)，也可由書(shū)上表2-3查取。HqqLqqqW)(cos)(1010HqqLqqW)(cos)(1010DdkC20443)、挖取阻力料斗挖取物料的阻力由多種阻力組成。、料斗切割物料的阻力；、料斗與物料的摩擦阻力；、物料的加速阻力(物料具有一定的速度)；、牽引構(gòu)件的彎曲阻力。對(duì)于不同種類(lèi)的物料，料斗的外形尺寸，料斗的速度及行程，料斗在牽引構(gòu)件上的固定位置及斗距等等，存在著不同的挖取阻力。453)、挖取阻力挖取阻力的實(shí)用計(jì)算式，可用下面的公式： Wd=kAdqNAd比挖取功，即挖取1kg質(zhì)量物料所需的挖取功，圖2-42列出了B=0.4m，A=0.224m的料斗的比挖取功。k修正系數(shù)，考慮實(shí)際料斗的B、A與實(shí)驗(yàn)時(shí)的不同而加以修正。可根據(jù)每斗挖取相對(duì)持續(xù)時(shí)間 在圖2-43查取。462 . 牽引構(gòu)件的張力牽引構(gòu)件的張力 用逐點(diǎn)張力法用逐點(diǎn)張力法 S S1