某煤矿带式输送机的选型设计..

安徽矿业职业技术学院毕业设计说明书设计题目作者姓名学号系部专业指导教师2013年4月16日摘要本次毕业设计是关于带式输送机的选型设计。主要是分析输送机选型原则和计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程,对今后的选型设计工作有一定的参考价值。目录第一章初选胶带输送机号………………………………………………11.1已知原始参数和几个工作条件……………………………………1第二章胶带宽度的选型计算及验算…………………………………22.1带宽的确定…………………………………………………………22.2带宽的核算…………………………………………………………5第三章胶带运行阻力的计算……………………………………………63.1主要阻力计算………………………………………………………63.2主要特种阻力计算…………………………………………………83.3特种附加阻力计算…………………………………………………83.4倾斜阻力的计算……………………………………………………103.5圆周驱动力的计算…………………………………………………10第四章胶带张力的计算…………………………………………………114.1张力点的计算要求与公式…………………………………………114.2各特性张力的计算…………………………………………………12第五章胶带悬度的验算…………………………………………………145.1胶带下垂度的计算公式……………………………………………145.2胶带强度的检验……………………………………………………14第六章胶带强度的验算…………………………………………………156.1输送带强度验算……………………………………………………15第七章电动机的选型计算………………………………………………167.1传动轴功率计算…………………………………………………167.2电动机功率计算………………………………………………………16第八章拉紧力的计算………………………………………………………178.1拉紧力………………………………………………………………17致谢…………………………………………………………………………18参考文献……………………………………………………………………191第一章初选胶带输送机型号1.1已知原始参数和几个工作条件：一、带式输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料（1）物料的名称和输送能力：（2）物料的性质：1）粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；2）堆积密度；3）动堆积角、静堆积角，温度、湿度、粒度和磨损性等。（3）工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等；（4）卸料方式和卸料装置形式；（5）给料点数目和位置；（6）输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；（7）装置布置形式，是否需要设置制动器。二、原始数据及工作参数1）输送物料：煤2）物料特性：（1）块度：0～200mm（2）散装密度：0.8t/m3（3）在输送带上堆积角：ρ=20°（4）物料温度：50℃3）工作环境：井下4）输送系统及相关尺寸：（1）运距：300m（2）倾斜角：β=0°（3）最大运量:380t/h初步确定输送机布置形式见附带图纸。2第二章胶带宽度的选型计算及验算2.1带宽的确定按给定的工作条件,取原煤的堆积角为20°.原煤的堆积密度按800kg/3m;输送机的工作倾角β=0°;带式输送机的最大运输能力计算公式为：SQ6.3式中：Q——输送量（)/ht；ν——带速（)/sm；ρ——物料堆积密度（3/kgm）；S--在运行的输送带上物料的最大堆积面积,2mK--输送机的倾斜系数表2-1倾斜系数k选用表倾角(°)2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81查DTⅡ带式输送机选用手册（表2-1）得k=1带速选择原则：(1)输送量大、输送带较宽时，应选择较高的带速。3(2)较长的水平输送机，应选择较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低。(3)物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速。(4)一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/s~1m/s；或根据物料特性和工艺要求决定。(5)人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。(6)采用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0m/s。(7)采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为3.15m/s。(8)有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。(9)输送成品物件时，带速一般小于1.25m/s。带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关.当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速.带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用犁式卸料车时，带速不宜超过3.15m/s.原煤的堆积密度为800kg/3m;考虑山上的工作条件取带速为2m/s;将个参数值代入上式,可得到在运行的输送带上的最大堆积面积：6597.0128006.33806.3QS4图2-1槽形托辊的带上物料堆积截面表2-2槽形托辊物料断面面积A槽角λ带宽B=500mm带宽B=650mm带宽B=800mm带宽B=1000mm动堆积角ρ20°动堆积角ρ30°动堆积角ρ20°动堆积角ρ30°动堆积角ρ20°动堆积角ρ30°动堆积角ρ20°动堆积角ρ30°30°0.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.124035°0.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.129040°0.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.134045°0.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360查表2-2,输送机的承载托辊槽角35°，物料的堆积角为20°时，带宽为800mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.06782m，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为800mm的输送带能满足要求。经如上计算,确定选用带宽B=800mm,680S型煤矿用阻燃输送带。680S型煤矿用阻燃输送带的技术规格：纵向拉伸强度680N/mm；横向拉伸强度265N/mm；带厚8mm;输送带质量8Kg/m.安全性能：该输送带已通过阻燃测试及静电测试等试验，并获得了合格证煤安标志及客户认可。最长使用寿命：5带体的使用寿命由以下几点因素决定，由经向、纬向长丝及覆盖棉纺编织而成密实的带芯；浸上特别配方的PVC料使带芯与盖胶之间达到极高粘合强度；特别配方的盖胶；从而使带体耐冲击、抗撕裂、抗磨耗。本输送带具有整芯阻燃带耐磨、抗静电、防水、阻燃、强度高、安全性能优异以及与其他阻燃输送带相比成本更低、价格更低廉等特点，是目前国内外比较通用、流行的阻燃输送带品种之一，特别适合于煤矿等井下坡度不大的输送场所。产品特征：本输送带采用整体带芯作为骨架材料，经浸渍、涂挂具有极好的抗静电、阻燃等性能的PVC材料后塑化而制成。接头性能：根据带体强力及带芯结构，使用机械扣连接，其强力可达带体强力的50%-90%；使用硫化接头，其强力可达到带强力的60%-90%。多种形式的接头方式可满足客户的不同需要，保障系统的安全、高效运行。2.2带宽度的核算输送大块散状物料的输送机，需要按表2-3核实。表2-3单位：mm带宽50065080010001200140016001800200022002400最大块度100150200300350350350350350350350整芯阻燃输送带680s，B=800，Bq=8Kg/m,根据表格2-3，带宽满足最大块度要求。6第三章胶带运行阻力的计算3.1主要阻力的计算输送机的主要阻力HF是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（3-1）计算：[(2)cos]HRORUBGFfLgqqqq（3-1）式中f——模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。L——输送机长度（头尾滚筒中心距），m；g——重力加速度；β——输送机的工作倾角，当输送机的工作倾角小于18º时，可取osc≈1；Bq——每米长输送带的质量，Kg/m，8kg/m；Gq——每米长度输送物料质量，Kg/m，ROq——承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，RUq——回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，表3-1阻力系数f输送机工况f工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.02～0.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.025～0.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于35°0.035～0.0457每米长输送带物料的质量Gq、承载分支托辊每米长旋转部分的质量ROq、回程分支托辊每米长旋转部分的质量RUq，分别按以下各式计算：取托辊间距ROl=1.2m，RUl=3m；查表3-2，ROm=14Kg，RUm=12Kg，则：78.5226.33806.3QqGkg/m；67.112.114ROROROlmqkg/m；mKglmqRURORU4312式中Q——输送能力，t/h；ROm——承载分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表3-2；RUm——回程分支一组托辊旋转部分的质量，kg，查表3-2；ROl——承载分支（上）托辊的间距，m，RUl——回程分支（下）托辊的间距，m。表3-2托辊选装部分的质量ROm和RUm单位：kg托辊型式（轴承座型式）带宽/mm800100012001400160018002000上托辊铸铁座冲压座14222547507277111720————下托辊铸铁座冲压座12172039426165111518————[(2)cos]HRORUBGFfLgqqqq=0.045×300×9.8×[11.67+4+（2×8+52.78）×cos35º]=9527Nf运行阻力系数f值应根据表3-4选取。取f=0.045。8表3-3阻力系数f输送机工况f工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.02～0.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.025～0.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于35°0.035～0.0453.2主要特种阻力的计算主要特种阻力1SF包括托辊前倾的摩擦阻力saF和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力sbF两部分，按式（3-2）计算：sbsasFFF1（3-2）托辊前倾的摩擦阻力saF按式（3-3）或式（3-4）计算：⑴重段等长三托辊sincos)(0gqqLCFGBsa（3-3）⑵空段V形托辊sincoscos0gLqFBsa（3-4）物料与导料栏板板间的摩擦阻力：由于不设导料挡板sbF=0；本输送机没有主要特种阻力1SF，故1SF=03.3特种附加阻力的计算特种附加阻力包括：输送带清扫器的阻力；梨式卸料器的阻力；卸料车的阻力；空段输送带的翻转阻力。特种附加阻力的计算：sdscsFFnF32（3-5）⑴输送带清扫器的摩擦阻力3ApFsc（3-6）⑵梨式卸料器的摩擦阻力asdBkF（3-7）9式中3n——清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A——个清扫器和输送带接触面积，2m，见表3-4；B——输送带的宽度；P——清扫器和输送带间的压力，N/2m，一般取为