150米皮带计算

南宁矿业有限公司皮带运输机选型计算3200采区运输下山皮带运输机南宁矿业机电科运输下山皮带运输机选型计算3200采区皮带运输下山倾角为13°--19°，机尾水平为-55m水平、机头水平为-17m水平，向上运煤进入煤仓，皮带运输上山长度为150米，运输生产率按单个采煤面360t/6h，即Q=60t/h计算，煤的散集密度Y=0.9t/m3。设计安装1条皮带运输机，运输机带宽B=650mm，运行速度2m/s。每天运输时间为16h—18h.一、原始参数1、运输物料：原煤堆积密度：ρ=0.9t/m³动堆积角：α=20°2、运输能力：第一个给料点Q1=150.00t/h（自尾部起）第二个给料点Q2=0.00t/h一、二给料点距离：L12=0.00m3、胶带几何特征：（自尾部）第一段水平长度L1=15.000m,倾角δ1=19.27°=0.3363弧度，提升高度H1=5.245m第二段水平长度L2=83.500m,倾角δ2=14.35°=0.25弧度，提升高度H2=21.362m第三段水平长度L3=83.500m,倾角δ3=18.41°=0.32弧度，提升高度H3=15.312m4、水平运输距离：L=144.500m5、胶带运行速度：V=2m/s6、净提升高度：H=L，×tgβ=41.917m二、自定义参数1、胶带宽度：B=650=0.65m2、输送机理论运量：Q=3600Svkρ式中：S—输送机带上物料最大截面积：S=0.04416㎡k—倾斜输送机面积折减系数：k=0.8100Q=3600×0.04416×2×0.81×0.9带速V=2.00m/s理论运量：Q=232t/h松散密度ρ=0.90t/m³由于实际运量：Q1=150t/h小于理论运量Q=232t/h满足输送要求。3、初选胶带：尼龙帆布带胶带型号：NN300σ=300N/mm初选层数=3覆盖胶带厚度=3.0+1.5mm胶带总厚度=8.25mm计算层数=1.154、每米机长胶带质量：qB=6.104kg/m5、每米机长物料质量：式中：qG1=Q1/3.6vqG2=Q2/3.6v带速v=2m/s=150/3.6×2=0/3.63.6×2运输能力Q1=150.00t/h=20.84kg/m故qG=qG1+qG2=20.84kg/m6、滚筒组：（1）初选头部传动滚筒D≥Cd式中：系数C=90=90×3.75芯层厚度d=3.7500=337.500mm所选胶带需要的传动滚筒最小直径为：500mm传动滚筒直径D=500mm表面覆盖：菱形胶传动滚筒直径满足要求！（2）初选尾部改向滚筒直径Φ400mm7.托辊组：⑴重载段：采用35°槽角三托辊组，辊子直径Φ89mm辊子轴承型号;6204/C4辊子轴径Φ20mm查表单个上辊转动部分质量G1'=2.15kgn=3a0--上托辊组间距；a0=1.50qRO=nG1'/a03×2.15/1.5=4.300=kg/m每米机长上辊子旋转部分质量：qRO=4.300kg/m⑵空载段：平托辊辊子直径Φ89mm辊子轴承型号：6204/C420mm辊子轴径Φ20mm查表单个下辊转动部分质量G2=kgn=1au--下托辊组间距；au=3.00qRU=nG2'/au1×5.79/3=1.930=kg/m每米机长下辊子旋转部分质量：qRU=1.930kg/m⑶辊子旋转转速：式中：带速v=2.00m/s=30×2/3.14×0.0445辊子半径r=0.0445mm=429.18=rpm辊子旋转转速小于600rpm，满足要求!8.上下胶带模拟阻力系数：f=0.03009.胶带与传动滚筒之间的摩擦系数：μ=0.350010.拉紧方式：液压自动拉紧拉紧位置至头部距离：L0=30.000m11.清扫方式：头部布置H型合金橡胶清扫器，尾部布置角型硬质合金清扫器12.导料槽：1500设置节数=3节导料板长度：l=4.5m三、输送机布置型式（见附图）四、辊子载荷校核⑴静载荷校核①重载段辊子校核P0=ea0g(Im/v+qB)=0.8×1.5×9.81×(41.7/2+6.104)=317.30=N式中：e-辊子载荷系数e=0.80；Im--输送能力；Im=Q/3.6=150/3.6=41.70kg/s上托辊组间距a0=1.50m带速v=2.00m/s胶带质量qB=6.104kg/m辊子额定载荷P0e=2170.00辊子静载荷满足要求!②空载段辊子校核Pu=eauqBg=1×3×6.104×9.81=179.64N式中：e-辊子载荷系数;e=1.00下托辊组间距au=3.00胶带质量qB=6.10kg/m辊子额定载荷Pue=813.00辊子静载荷满足要求!⑵动载荷校核①重载段辊子校核P0'=P0fsfdfa=317.3×1.2×1.06×1.1=443.97N式中：fs--运行系数；每天运行小时数:＞16小时fs=1.20fd--冲击系数；物料粒度组成：＞150~300mm块料中有少量大块fd=1.06fa--工况系数；有磨蚀或磨损性物料fa=1.10重载段辊子净载荷P0=317.30N辊子额定载荷P0e=2170.00N辊子动载荷满足要求。②空载段辊子校核Pu'=Pufsfa=179.65×1.2×1.1=237.14N式中：空载段辊子静载荷Pu=179.65N运行系数fs=1.20工况系数fa=1.10辊子额定载荷Pue=813.00N辊子动载荷满足要求!五、输送机阻力计算1.主要阻力：胶带及物料产生的运行阻力FHFH=FHO+FHU式中：FHO--承载段主要阻力；FHU--回程段主要阻力;FHO=fg[L1(qB+qG1+qG2)cosδ1+L2(qB+qG1+qG2)cosδ2+L3(qB+qG1+qG2)cosδ3+LqRO-FH12']=fg[(qB+qG1+qG2)(L1cosδ1+L2cosδ2+L3cosδ3)+LqRO-FH12']=0.03×9.81×[(6.1035+20.84+0)(15×cosδ1+83.5×cosδ2+46×cosδ3+144.5×4.3-0]=1282.68NFHU=fg[L1qBcosδ1+L2qBcosδ2+L3qBcosδ3+LqRU]=fg[qB(L1cosδ1+L2cosδ2+L3cosδ3)+LqRU]=0.03×9.81×[6.1035×(15×cosδ1+83.5×cosδ2+46×cosδ3)+144.5×1.93]=331.22NFH=FHO+FHU=1282.69+331.22=1613.90N式中：水平输送长度L=144.500m胶带阻力系数f=0.030第一段倾角δ1=0.336弧度胶带质量qB=6.104kg/m第一段长度L1=15.000m物料质量qG1=20.84kg/m第二段倾角δ2=0.250弧度物料质量qG2=0.00kg/m第二段长度L2=83.500m上辊子旋质qRO=4.300kg/m第三段长度L3=46.000mFH12'=L12×f×qG2×cosδ1=0.000N2.附加阻力FNFN=FbA+Ff+F1+Ft1）给料点处物料附加阻力FbAFbA=Ivρv=0.05×0.9×1000×2式中:物料流量Iv=0.050m³/sIv—物料流量;Iv=Q/3600γ=150/3600×0.9=0.050m³/s堆积密度ρ=0.90kg/m³=90.00N带速v=2.00m/s2)胶带绕过滚筒附加阻力F1主要滚筒个数共计3个，按每个滚筒204.96N计算。滚筒阻力系数按：1.040F1=3×204.96=614.88N3)其它附加阻力之和Ff+Ft=400.00NFN=FbA+Ff+F1+Ft=90+614.88+400=1104.88N3.特种主要阻力Fs1FS1=Fε+Fgl1)托辊前倾阻力Fε①上托辊前倾阻力Fε1=Fε11+Fε12+Fε13Fε11=Cεμ0g[Lε1(qG+qB)-Lε1'qG2]cosδ1sinε=0.43×0.35×9.81×[0×(20.84+6.104)-0×0]cos19.27°sin1.5°=0.00NFε12=Cεμ0gLε2(qG+qB)cosδ2sinεFε=0.43×0.35×9.81×0×(20.84+6.104)0.00m×cos14.35°sin1.5°0.00m=0.00NFε12=Cεμ0gLε3(qG+qB)cosδ3sinε=0.43×0.35×9.81×0×(20.84+6.104)×cos18.41°sin1.5°=0.00N式中：Cε—槽形系数；Cε=0.43Lε—装前倾托辊设备长；前倾托辊设置：不设置Lε1≈0.000m其中1-2给料点间装备Lε1'=0.00mLε2≈0.00mLε3≈0.00m②下托辊前倾阻力Fε2=Fε21+Fε22+Fε23Fε21=μ0Lε1qBgcosλcosδ1sinεFε=0.35×0×6.104×9.81×cos0°×cos19.27°×sin0°=0.00NFε22=μ0Lε2qBgcosλcosδ2sinεFε=0.35×0×6.104×9.81×cos0°×cos14.35°×sin0°=0.00NFε23=μ0Lε3qBgcosλcosδ3sinεFε=0.35×0×6.104×9.81×cos0°×cos18.41°×sin0°=0.00NFε1=Fε11+Fε12+Fε13=0+0+0=0.00NFε2=Fε21+Fε22+Fε23=0+0+0=0.00N故Fε1=Fε1+Fε2=0+0=0.00N摩擦系数μ0=0.35物料质量QG=20.84kg/m物料质量qG2=0.00kg/m胶带质量qB=6.10kg/mε—托辊前倾角;ε=1.50°=0.0300弧度λ—托辊槽角；λ=0°=0.0000弧度ε—托辊前倾角;ε=0.00°=0.0000弧度2)被输送物料与导料栏板之间的摩擦阻力Fg1Fε1=μ2IV2ρgl/v2b12=0.7×0.05^2×0.9×1000×9.81×4.5/2^2×0.4^2=108.64N故特种主要阻力Fs1=Fε+Fgl=0+108.64=108.64N式中：μ2—物料与导料板之间的摩擦系数；μ2＝0.70物料流量Iv=0.050m³/s堆积密度ρ=0.90t/m³导料板长度l=4.50m带速v=2.00m/sb1—导料板内部宽度b1＝0.40m4.特种附加阻力Fs2Fs2=Fr+Fa1）头部清扫器对胶带阻力(按照设置2个清扫器计算)Fr1=2AtPμ3=2×0.007×90000×0.7=882.00N式中：At—清扫器与胶带接触面积;At=0.0070m²P—清扫器与胶带之间的压力；P=90000.00μ3—清扫器与胶带之间的摩擦系数；μ3=0.702）空段清扫器对胶带阻力个清扫器计算）（按1个清扫器计算)Fr2=AwPμ3×1=0.01×90000×0.7×1=630.00N故Fr=Fr1+Fr2=882+630=1512.00N式中：Aw—清扫器与胶带接触面积；Aw=0.0100㎡3)犁式卸料器附加阻力Fa=Bk2=0.65×0=0.00N故附加特种阻力Fs2=Fr+Fa=1512+0=1512.00N式中：是否设犁式卸料器？不设置带宽B=0.65mk2—刮板系数；k2＝0.00N/m5.倾斜阻力FsFst=qG1gH+qG2gH'=20.84×9.81×41.917+0×9.81×41.917=8569.47N式中：提升高度H=41.917m物料质量qG1=20.840kg/m物料质量qG2=0.000kg/m第2点提升高度H'=(L1-L12)×tagδ1+L2×tagδ2+L3×tagδ3=41.917m6.驱动滚筒圆周驱动力Fu=FH+FN+FS1+FS2+FS=1613.9+1104.88+108.64+1512+8569.47=12908.88N式中：主要阻力FH=1613.90N附加阻力FN=1104.88N特种主要阻力Fs1=108.64N特种附加阻力Fs2=1512.00N倾斜阻力Fst=8569.47N六、传动功率