壓帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算

壓帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算張志威;薛強(qiáng)【摘要】介紹了壓帶式輸送機(jī)的基本布置結(jié)構(gòu)，輸送能力的確定，膠帶壓輪及壓輥等壓緊力的計(jì)算，驅(qū)動(dòng)功率的確定.％Thepaperintroducesthebasiclayoutofsandwichbeltconveyor,capacitydetermination,pressingforcecalculationsofbeltsandwichwheelandroller,anddrivepowerdetermination【期刊名稱】《起重運(yùn)輸機(jī)械》【年(卷)，期】2011(000)008【總頁(yè)數(shù)】4頁(yè)(P51-54)【關(guān)鍵詞】壓帶式輸送機(jī);大傾角;壓緊力;驅(qū)動(dòng)功率【作者】張志威;薛強(qiáng)【作者單位】中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京,100176;中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京,100176【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TH222近年來(lái)，大傾角帶式輸送機(jī)由于具有輸送距離短、基建投資少等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，常用的主要有花紋帶面帶式輸送機(jī)、波紋擋邊帶式輸送機(jī)、隔板帶式輸送機(jī)等。這些帶式輸送機(jī)需要特殊膠帶，膠帶的制造和維護(hù)成本高，使用壽命短，物料容易灑落。壓帶式輸送機(jī)，作為大傾角帶式輸送機(jī)的一種形式，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用還比較少，而在國(guó)外卻應(yīng)用廣泛。壓帶式輸送機(jī)同其他一些形式的大傾角帶式輸送機(jī)相比，具有成本低、使用壽命長(zhǎng)、容易清掃及修補(bǔ)以及運(yùn)行時(shí)不灑料、不揚(yáng)塵等優(yōu)點(diǎn)。1基本結(jié)構(gòu)壓帶式輸送機(jī)由上、下2條循環(huán)的帶式輸送機(jī)組成，承載物料段的帶面壓在一起，組成封閉的空間，同時(shí)運(yùn)行。在物料提升段，通過(guò)壓持在膠帶上的導(dǎo)向滾筒1、壓輥2、中部壓輪3、端部壓輥4、槽形滾筒5、普通槽形托輥6,使膠帶組成封閉的空間，夾持物料，提升輸送。布置方式一般采用Z形和C形2種。圖1為壓帶式輸送機(jī)基本結(jié)構(gòu)。壓帶式輸送機(jī)主要部件的具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2~5。圖1壓帶式輸送機(jī)基本結(jié)構(gòu)(a)Z形布置(b)C形布置1.導(dǎo)向滾筒2.壓輥3.中部壓輪4.端部壓輥5.槽形滾筒6.普通槽形托輥圖2導(dǎo)向滾筒圖3中部壓輪由于上膠帶壓輪及壓輥的作用，容易在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象，為了防止膠帶跑偏，上膠帶中間有對(duì)中的導(dǎo)向突起，與滾筒的凹槽配合。而其中的中部壓輪和端部壓輥是壓帶式輸送機(jī)專用壓緊部件，其壓緊力的確定是設(shè)備設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。圖4端部壓輥圖5槽形滾筒2輸送能力普通帶式輸送機(jī)中，帶寬B與承載物料的有效寬度b的關(guān)系為:b=0.9B-0.05。壓帶式輸送機(jī)由于采用中部壓輪和端部壓輥壓緊膠帶，占用了膠帶的部分寬度。根據(jù)中部壓輪和端部壓輥的結(jié)構(gòu)、物料的特性及現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)等，一般推薦取b=(0.5~0.6)B。由于下膠帶仍然采用普通帶式輸送機(jī)的槽形托輥，而上膠帶形狀為弧形(見(jiàn)圖4)。物料截面積形狀與普通帶式輸送機(jī)物料截面積形狀近似，輸送帶上物料最大截面積S為式中:l3為托輥長(zhǎng)度，入為托輥槽角，e為輸送帶上物料的堆積角。壓帶式輸送機(jī)輸送能力為式中:Y為物料密度，kg/m3;v為膠帶運(yùn)行速度，m/s。3壓緊力在物料提升段取一微段ds，見(jiàn)圖6。當(dāng)物料被夾持在上帶和下帶之間運(yùn)行時(shí)，不打滑的條件是式中:Wm為微段物料重力;N1、N2分別為上、下膠帶對(duì)物料的壓力矛1、"分別為上、下膠帶與物料的摩擦系數(shù)矛是M1.M2中的最小值。又將式(3)帶入式(2),得到上、下帶對(duì)物料的壓緊力分別為設(shè)定為物料的線載荷為上膠帶對(duì)物料壓緊力的線載荷為下膠帶對(duì)物料的線載荷。代入式⑷中，得到上、下帶對(duì)物料的壓緊力線載荷q1、q2為如果提升段全程(長(zhǎng)度為L(zhǎng))有n個(gè)分段壓緊力N0，則最后得到每個(gè)分段的壓緊力為圖6微段受力圖4壓緊力的設(shè)置壓帶式輸送機(jī)對(duì)物料的壓緊力，主要是通過(guò)上膠帶自重、壓輪及壓輥等壓緊機(jī)構(gòu)施加的壓力共同實(shí)現(xiàn)的，滿足物料能夠被夾持，其中的壓輪及壓輥壓緊力（不包含膠帶自重）為壓輪及壓輥壓緊力的線載荷為式中:q"1為上膠帶自重的線載荷。最后得出作用在上膠帶每個(gè)壓輪及壓輥的壓緊力為實(shí)現(xiàn)壓輪及壓輥壓緊力，在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上有多種方法，一般為利用自重的方法，即重錘式壓緊力，也可以采用彈簧壓輥式。合理地設(shè)置壓緊機(jī)構(gòu)，可以大大提高設(shè)備的傾角及提升高度，作者于2004年在日本參觀了普利司通公司為日本出光港設(shè)計(jì)制造的傾角為90°、提升高度為20m的壓帶式輸送機(jī)。5驅(qū)動(dòng)功率分析計(jì)算驅(qū)動(dòng)功率時(shí)，為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，做以下設(shè)定：1） 分別將上、下2條帶式輸送機(jī)作為力學(xué)的隔離體，簡(jiǎn)化成普通的帶式輸送機(jī)分別計(jì)算，壓帶的載荷作為各自的外部載荷考慮；2） 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，不考慮由于外力壓膠帶而使膠帶產(chǎn)生的壓陷，而對(duì)張力產(chǎn)生的影響因素，可以將模擬摩擦阻力系數(shù)f按照國(guó)標(biāo)推薦的數(shù)值上限考慮；3） 上、下膠帶驅(qū)動(dòng)裝置單元功率的選取、部件的選用完全相同，使2部分設(shè)備運(yùn)行同步，相互間沒(méi)有滑動(dòng)；4） 物料的提升載荷假設(shè)由下膠帶承擔(dān)，上膠帶不承擔(dān)物料的提升載荷。根據(jù)以上設(shè)定，上帶式輸送機(jī)可看作是1條空載運(yùn)行的帶式輸送機(jī)，另外卜受到下帶式輸送機(jī)的作用力，作用力的大小為壓輪及壓輥的載荷。下帶式輸送機(jī)可看作是1條滿載運(yùn)行的帶式輸送機(jī)，另夕卜受到上帶式輸送機(jī)的作用力，根據(jù)作用力與反作用力的原則，作用力的大小為上膠帶的自重，加上壓輪、壓輥及上膠帶的載荷。由于載荷考慮由下膠帶承擔(dān)，所以下面的帶式輸送機(jī)的計(jì)算功率要比上面的帶式輸送機(jī)大，只計(jì)算下帶式輸送機(jī)的功率，然后將上帶式輸送機(jī)功率設(shè)置為相同即可，這樣考慮是保守的。下帶式輸送機(jī)功率為式中:Fu為下帶式輸送機(jī)的圓周力，F(xiàn)u1為下帶式輸送機(jī)滿載運(yùn)行的圓周力，f為模擬摩擦阻力系數(shù)。傳動(dòng)滾筒軸的功率PA1為式中:v為膠帶運(yùn)行速度，m/s;g為重力加速度，9.8m/s2。上、下帶式輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率PM均為式中:n為機(jī)械傳動(dòng)效率。6結(jié)語(yǔ)通過(guò)以上對(duì)壓帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，得出以下結(jié)論：1） 物料截面形狀同普通帶式輸送機(jī)物料截面形狀近似相同，可以計(jì)算出輸送能力；2）