带式输送机的设计.doc
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1、综合设计计算说明书设计题目: 带式输送机的设计 设 计 者: XXX 学 院: 机电与信息工程学院 专 业: 机械工程及自动化 学 号: XXXXXXXX18 指导教师: XX 目录1.设计任务32.输送带的选型设计42.1.输送带宽度的设计计算42.2.输送带宽的校核4 2.3. 输送带输送能力校核- 4 2.4.输送带的选型53.带式输送机系统布置54.输送机运行阻力及张力计算54.1.有关参数计算64.2.运行阻力计算84.3.输送带张力的计算84.4.校核输送带强度135.驱动装置的选型设计145.1.电动机的计算、选定145.2.联轴器的选用、校核155.3.液力耦合器的选择155.
2、4.减速器的计算、选用和校核155.5.滚筒的选择和滚筒合力的计算156.驱动装置的布置简图187.托辊、机架的选型设计197.1.托辊的计算、选用和校核197.2.机头架、中间架、机尾架的选用208.拉紧装置的选型设计248.1.拉紧参数计算248.1.1.拉紧力248.1.2.拉紧行程248.2.拉紧装置的选型设计249.制动装置的选型设计259.1.逆止力矩的计算259.2.逆止器的选定2510.其他装置的选型设计2710.1.导料槽的选型设计2710.2.中间架支腿的选型设计2910.3.驱动装置架的选型设计2910.4.清扫器的选型设计3011.设计小结3212.参考文献331. 设
3、计任务综合设计题目及要求题目:某洗煤厂上料皮带运输机设计已知条件: 原煤上料运输 皮带运输机运输能力为(700 - 学号5)吨/时 皮带运输机出料端高度为(70 - 学号)米 皮带运输机入料端高度为平面开阔地,皮带长度和倾角可以自由选择我的学号是XXXXXXXX18,设计条件如下:原煤上料运输 皮带运输机运输能力Q为(700-185)=610t/h; 皮带运输机出料端高度为(70-18)=52 m; 皮带长度为240m; 输送机安装倾角为12.5133; 物料的堆积密度为; 物料的颗粒度为0-300mm;目前国内采用的是DT型固定式带式输送机系列。该系列输送机由许多标准件组成,各个部件的规格也
4、都成系列。故本设计中也采用DT型固定式带式输送机系列。图1 DTII(A)型带式输送机简图2. 输送带的选型设计2.1输送带宽度的设计计算 根据文献5设计带宽B按下式计算必需的带宽值,对照MT4 14中的带宽标准值予以圆整。、带速v、倾斜系数k和煤的堆积密度来表示, 按下式计算:由于安装倾角为12.5,k经过查阅文献2表3-3得0.925,由于运送的是原煤,故根据文献1可查得运送原煤最大皮带速度选择标准以及根据文献2的推荐速度系列,初步选择带速 v=2 m/s P23(3-14)求出S值后通过文献2表3-2查的带宽,查表得带宽应选择1000mm,由于运行堆积角为25,托辊槽角为35,初步选择带
5、宽B为1000mm。2.2输送带宽的校核假定物料是未经筛分的散装物料,根据文献5 P23(3-15),可知,根据已知条件物料的粒度为0-300mm,则有mm,所以输送带的带宽为1.0m。2.3输送带输送能力校核根据文献5核算带式输送机的输送能力Q(1)输送机的输送能力可用最大装料断面面积 ,带速v,倾斜系数和物料的堆积密度 来表示,根据文献5 P22(3-6)按下式计算 t/h (2)由于输送机安装倾角=12.5,根据文献5P23表3-3可查得倾斜系数k0.925(3)由于运送的是原煤,故根据文献1可查得运送原煤最大皮带速度选择标准以及根据文献2的推荐速度系列,初步选择带速 v=2 m/s 。
6、(4)由于运送的是原煤,根据文献3查表3.1.3得静堆积角为45,运行堆积角为25(5)采用三段等长托辊,初步选择托辊槽角为35。(6)输送机的输送能力可用最大装料断面面积 ,根据文献5P22表3-2可查得=0.1227 ,满足要求。图2.1带式输送机截面图2.4输送带的选型根据文献5P51表4-6,松散密度在 2.5 以下的中小块矿石、原煤、焦炭和砂砾等对输送带磨损不太严重的物料,芯层可以选择EP(涤纶聚酯帆布芯)覆盖层可以选择SBR(丁苯橡胶),根据文献5P51表4-7,输送带上胶厚初步选择4.5mm,下胶厚1.5mm,输送带带芯初步选择EP-300型。3. 带式输送机系统布置4. 输送机
7、运行阻力及张力计算4.1. 有关参数计算带式输送机传动滚筒上所需的圆周驱动力是所有阻力之和。根据文献5P23(3-16),用公式表示的形式为:,进一步简化为。而对于输送带机长L80m,可以进一步简化,为此引人一个系数C 作为主要阻力的因数, 它取决于带式输送机的长度。表4.1输送机各运行力的计算阻力参数计算公式或数值主要阻力和附加阻力=系数C文献5P23表3-5模拟摩擦系数f文献5P24表3-6:f=0.025机长L240mm输送机机承载分支每米托辊旋转部分质量文献5P24表3-7,得G1=12.21kg文献5P24( 3-20),得输送机机回程分支每米托辊旋转部分质量文献5P24表3-7,得
8、G2=10.43kg文献5P24( 3-21),得承载分支或回程分支每米输送带质量文献5P25表3-8,得qB为14.7每米输送物料的质量文献1P482(3-22)输送机在运行方向上的倾斜角=12.5倾斜阻力每米输送物料的质量同上 H为输送机的高度H=52m特种阻力槽型系数文献5 P27,托辊槽角为35时,=0.43 托辊和输送带之间的摩擦系数文献5 P27,摩擦系数为0.30.4,取=0.35装有前倾托辊的输送机长度=240m 托辊前倾角度文献5P24表3-7,得= 物料与导料栏版间的摩擦系数文献5 P27,一般取0.50.7,取=0.6 输送能力导料槽拦板长度ll=4m 导料槽两拦板间宽度
9、=0.610m 附加特种阻力清扫器阻力卸料器摩擦阻力清扫器个数=5 一个清扫器与输送带接触面积文献5P37表3-11,得A=0.01m2 清扫器与输送带间的压力文献5P37,p一般取,取清扫器与输送带间的摩擦系数文献5P37,一般取0.50.7 ,取=0.6 刮板系数文献5P37,一般取 4.2. 运行阻力计算表4.2运行阻力计算表主要阻力FH和附加阻力FN=1.394x0.025x240x9.8x10.175+4.172+(2x14.7+84.72)xcos12.5=10308.35N10308.35N倾斜阻力=84.72x52x9.8 =43173.31N43173.31N特种阻力+=11
10、44.73N1144.73N附加特种阻力=5X0.0.X6X10X0.6+0 =1800N1800N根据文献1计算可得:带式输送机传动滚筒上所需圆周驱动力 4.3. 输送带张力的计算图4.1输送带张力计算简图进行输送带张力的校核:1. 输送带不打滑条件校核 文献5P28输送带不打滑条件为: (3-32)式中 传动滚筒与输送带间的摩擦系数,见文献5p28表3-12,取, 由文献 5p28表3-13查得由于双滚筒的围包角,故查表3-13得 由于采用双滚筒传动,2. 输送带下垂度校核为了限制输送带在两组托辊间的下垂度,作用在输送带上任意一点的最小张力,需按下式进行验算,由文献5P29(3-33)(3
11、-34),得:承载分支: 回程分支:式中允许最大下垂度,一般小于0.01;承载上托辊间距(最小张力处);回程下托辊间距(最小张力处);可按照文献2 得出;3. 各特性点张力(由文献5P29 逐点张力法)(1)根据不打滑条件,传动滚筒奔离点张力为。令S1= 也满足空载边垂度条件。表4.3各特性点张力计算表计算式各点张力值(N)8068.608068.60,满足要求8310.668559.988902.389169.4510819.1211035.5111476.93由于尾部改向滚筒的奔离点为承载分支最小张力处,计算出该点张力后,应与输送带下垂度校核时得出的 (承载)值进行比较,取两者中的较大值作
12、为该点张力,因 ,故令为该点张力65238.3968567.9369939.2971588.9673736.6375948.73(2)功率匹配比为1:1时表4.4各特性点张力计算表计算式各点张力值(N)11755.5,满足要求12108.1712471.4112970.2713359.3715009.0415309.2315921.59由于尾部改向滚筒的奔离点为承载分支最小张力处,计算出该点张力后,应与输送带下垂度校核时得出的 (承载)值进行比较,取两者中的较大值作为该点张力,因 ,故令为该点张力66545.2469927.0571325.5972975.2775164.5277419.46(
13、3)功率匹配比为1: 2时表4.5各特性点张力计算表计算式各点张力值(N)15674.00,满足要求16144.2216628.5517293.6817812.5019462.1719851.4120645.47由于尾部改向滚筒的奔离点为承载分支最小张力处,计算出该点张力后,应与输送带下垂度校核时得出的 (承载)值进行比较,取两者中的较大值作为该点张力,因 ,故令为该点张力71269.1274839.8876336.6877986.3580325.9482735.72(4)功率匹配比为2: 1时表4.6各特性点张力计算表计算式各点张力值(N)7837,满足要求8072.118314.27864
14、6.848906.2510555.9210767.0411197.72由于尾部改向滚筒的奔离点为承载分支最小张力处,计算出该点张力后,应与输送带下垂度校核时得出的 (承载)值进行比较,取两者中的较大值作为该点张力,因 ,故令为该点张力65238.3968567.9369939.2971588.9673736.6375948.734.4. 校核输送带强度输送带带芯初步选择EP-300型,根据文献5P32(3-50),对于棉、尼龙、聚酯等织物芯输送带层数(Z)可以按照下式计算:参考2表3-20,可知Z=4;根据文献2,对于芯带的强度校核按下式校核:故聚酯织物芯输送带EP-300即满足要求。5. 驱
15、动装置的选型设计5.1. 电动机的计算、选定由文献5P30(3-40)可知,传动滚筒轴功率由文献5P31(3-46)可知,电动机功率可按下式计算:电动工况: 式中 -传动效率,一般在0.850.95之间选取,这里;-电压降系数,一般取0.900.95,这里取=0.95-多驱动功率不平衡系数,一般取0.900.95,故取=0.95。传动系统采用双滚筒四电机模式运作正常工作为三台电机,所以每台电机的驱动功率为:138.94/3=46.31kW。根据计算出的值,查电动机型谱,按就大不就小原则选定电动机功率, 查表可知,选择电动机Y250 M-4,其功率为55kW。根据文献5 Y-ZLY/ZSY(Y-
16、DBY/DCY)驱动装置选择表可查得驱动装置组合号为515,输送机代号10080。查表可得Y-ZLY/ZSY驱动装置组合(组合号515)的装置组合5p170续表3表5.1 Y-ZLY/ZSY驱动装置组合(组合号515)装置型号参数电动机文献5P655表17-1Y250 M-4功率为55KW,转速1480r/min,电流103A,效率92.6%,功率因数0.88,转动惯量为0.64kg.m2液力耦合器文献5P705表17-1输入转速为1500r/min,传动功率范围是4590kW,输入孔直径75mm,输出直径为70mm,转动惯量为0.64kg.m2减速器文献5P666表17-16ZSY315-3
17、1.5输入孔直径48mm,输出直径为140mm 制动器文献5P775表17-109制动轮直径为315mm,制动转矩为400630mm,每小时动作2000次。退距1.25,重量61.4kgLZ型弹性柱销齿式联轴器文献5P698表17-16公称转矩100-25000NM,轴孔长度Y=252mm驱动装置代号Q515-5ZZ5.2. 联轴器的选用、校核根据文献5可知,在选择Y-ZLY/ZSY驱动装置时,当电动机功率小于37KW时,驱动装置采用梅花形弹性联轴器连接电动机和减速器;当电动机功率大于45KW时,驱动装置采用液力耦合器连接电动机和减速器。所以电动机与减速器之间采用液力耦合器。但是对于驱动装置与
18、传动滚筒之间的连接,则采用ZL型低速联轴器。由于选用的电动机额定功率为55kW,转速1480r/min,传动滚筒的线速度为2m/s,设传动效率 ,则有传动滚筒转速为: ,则联轴器承受的转矩为:,所以可以查表得选用的LZ型低速联轴器型号为,转动惯量为1.733kgm2,公称转矩为25000N,许用转速为2300r/min,满足题目要求。5.3. 液力耦合器的选择液力耦合器的作用是连接电动机输出与减速器,能够起到均载的作用,查表可知,液力耦合器的配套型号为:,由于选煤厂具有防爆要求,所以采用水介质。5.4. 减速器的计算、选用和校核根据前面的计算可知,减速器输入轴转速为=1480r/min,减速器
19、输出轴转速=47.77r/min,所以所选减速器的传动比约为。初步选用的减速器型号为ZSY315-31.5,查表可知,该减速器的公称传动比为31.5,公称输入转速为1500 r/min时,公称输出转速为48 r/min,故恰好满足条件。5.5. 滚筒的选择和滚筒合力的计算1. 确定传动滚筒合力计算根据工况要求功率配比为1:1时:= =39968.69N第一滚筒的合张力:第二滚筒的合张力:功率配比为1:2时:= =53291.59N第一滚筒的合张力:第二滚筒的合张力:功率配比为2:1时:= =26645.8N第一滚筒的合张力:第二滚筒的合张力:综合以上三种情况,第一滚筒的合张力:第二滚筒的合张力
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