带式输送机计算书

&10带式输送机计算书一、原始参数注：所有基本参数由使用单位提供1运输物料：原煤堆积密度：ρ=0.9t/m³动堆积角：α=25º2运输能力：总运量Q=1200t/h给料点数量：1个3胶带机分段特征（自头部起）名称长度倾角水平输送距离提升高度第一段L1=40mδ1=-2.5ºLh1=39.9619288633mH1=-1.7m第二段L2=90mδ2=-7.1ºLh2=89.3098744097mH2=-11.1m第三段L3=300mδ3=-9.2ºLh3=296.1408795219mH3=-48m第四段L4=625mδ4=0ºLh4=625mH4=0m第五段L5=1145mδ5=-1.8ºLh5=1144.4350116188mH5=-36m总输送长度L=2200m最大倾角|δ|=9.2º总提升高度H=-96.8m二、自定义参数1胶带宽度：B=1200mm=1.2m2运行速度：V=2.5m/s3理论运量：输送能力IV=Svk=Q/3600ρ=1200/(3600*0.9)=0.37m³/sIm=Svkρ=Q/3600=1200/3600=0.3333333333t/s=333kg/s理论运输量Q=3600Svkρ式中：=3600×0.17975×2.5×0.96×0.9上托辊槽型角度λO=35º=1397.736t/h下托辊槽型角度λU=0º实际运输量Q'=1200t/h胶带上物料最大截面积S=0.17975㎡实际运量小于理论运量，满足输送要求倾斜输送机面积折减系数K=0.964初选输送带类别型号胶带层数厚度覆盖胶厚重量抗拉强度Gx钢丝绳芯带ST20001层22mm8+8mm31.8kg/㎡2000N/mm每米输送带质量qB=38.16kg/m5物料质量qG=Q/(3.6v)qG=1200/(3.6×2.5)qG=133kg/m6滚筒直径6.1传动滚筒直径D≥Cd≥145×5≥725式中：传动滚筒最小直径D=800mm系数C=145初选传动滚筒直径D=1000mm传动滚筒直径满足要求钢绳直径d=5mm6.2改向滚筒直径D=800mm7托辊选型7.1重载段采用35°槽型托辊组托辊直径Ф159mm轴承型号G306/C4上托辊旋转部分质量G1=10.95kg上托辊托辊数量n=3上托辊间距aO=1.2m每米辊子旋转部分质量qRO=nG1/a0=3*10.95/1.2=27.38kg/m7.2空载段采用0°平行托辊组托辊直径Ф159mm轴承型号G306/C4上托辊旋转部分质量G1=26.56kg下托辊托辊数量n=1下托辊间距aU=3m每米辊子旋转部分质量qRU=nG1/aU=1*26.56/3=8.85kg/m7.3辊子旋转速度n=60v/(ЛФ)=60×2.5/(3.14×0.159)=300.2923454564rpm辊子旋转速度小于600，满足要求7.4辊子载荷校核7.4.1承载段辊子静载荷校核PO=eaOg(Im/v+qB)式中：=0.8×1.2×9.81×(333/2.5+38.16)辊子载荷系数e=0.8=1613.799936辊子额定载荷Poe=5420N辊子静载荷满足要求7.4.2回程段辊子静载荷校核PU=eaugqB式中：=1×3×9.81×38.16辊子载荷系数e=1=1123.0488辊子额定载荷Pue=1850N辊子静载荷满足要求7.4.3承载段辊子动载荷校核PO’=POfsfdfa式中：=1613.799936×1.2×1.32×1.15运行系数fs=1.2=2939.6979634176冲击系数fd=1.32辊子额定载荷Poe=5420N辊子动载荷满足要求工况系数fa=1.157.4.4回程段辊子动载荷校核PU’=Pufsfa=1123.0488×1.2×1.15=1549.807344辊子额定载荷Poe=1850N辊子动载荷满足要求8托辊模拟阻力系数承载段模拟阻力系数回程段模拟阻力系数正倾角向上运输段时f1=0.03向下运动段时f2=0.012负倾角向下运输段时f3=0.012向上运动段时f4=0.039机头机尾各设置3组过渡托辊组，每个落料点设置8组缓冲托辊组。10拉紧形式:液压拉紧装置拉紧装置至头部距离：L0=50m三、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：=73227+25191承载段主要阻力FHO=73227N=98418N493749721953682回程段主要阻力FHU=25191N1.1FHO=FHO1+FHO2+FHO3+FHO4+FHO5说明：=934+2090+6934+36519+26750承载各段阻力计算，如承载段是上运，则托辊模拟摩擦阻力系数按照上运选择，反之为下运。=73227N241836684041530FHO1=fL1g[qRO+(qB+qG)cos︱δ1︱]=0.012×40×9.81×[27.38+(38.16+133)×COS︱-2.5︱]=934N308771934FHO2=fL2g[qRO+(qB+qG)cos︱δ2︱]=0.012×90×9.81×[27.38+(38.16+133)×COS︱-7.1︱]=2090N69117282090FHO3=fL3g[qRO+(qB+qG)cos︱δ3︱]=0.012×300×9.81×[27.38+(38.16+133)×COS︱-9.2︱]=6934N229757436934FHO4=fL4g[qRO+(qB+qG)cos︱δ4︱]=0.03×625×9.81×[27.38+(38.16+133)×COS0]=36519N12055365194822FHO5=fL5g[qRO+(qB+qG)cos︱δ5︱]=0.012×1145×9.81×[27.38+(38.16+133)×COS︱-1.8︱]=26750N883222079267501.2FHU=FHU1+FHU2+FHU3+FHU4+FHU5说明：=553+1237+4107+3459+15835回程各段阻力计算，如承载段是上运，则托辊模拟摩擦阻力系数按照下运选择，反之为上运。=25191N251913037912152FHU1=fL1g(qRU+qB×cos︱δ1︱)=0.03×40×9.81×(8.85+38.16×COS︱-2.5︱)=553N553553221FHU2=fL2g(qRU+qB×cos︱δ2︱)=0.03×90×9.81×(8.85+38.16×COS︱-7.1︱)=1237N12371237495FHU3=fL3g(qRU+qB×cos︱δ3︱)=0.03×300×9.81×(8.85+38.16×COS︱-9.2︱)=4107N410741071643FHU4=fL4g(qRU+qB×cos︱δ4︱)=0.012×625×9.81×(8.85+38.16×COS0)=3459N345986473459FHU5=fL5g(qRU+qB×cos︱δ5︱)=0.03×1145×9.81×(8.85+38.16×COS︱-1.8︱)=15835N158351583563342倾斜阻力FST注：因上下胶带提升阻力之和为零，因此倾斜阻力以物料提升阻力为准。物料倾斜阻力FST=FST1+FST2+FST3+FST4+FST5=qGgH1+qGgH2+qGgH3+qGgH4+qGgH5=133*9.81*(-1.7)+133*9.81*(-11.1)+133*9.81*(-48)+133*9.81*(0)+133*9.81*(-36)各阶段胶带倾斜阻力-221800-2218-1448300-14483-6262700-62627=(-2218)+(-14483)+(-62627)+(0)+(-46970)0000-4697000-46970=-126298N各段总阻力-12629800-126298各阶段胶带倾斜阻力FST1'=qBgH1=38.16*9.81*(-1.7),0)=636NFST2'=qBgH2=38.16*9.81*(-11.1),0)=4155NFST3'=qBgH3=38.16*9.81*(-48),0)=17969NFST4'=qBgH4=38.16*9.81*(0),0)=0NFST5'=qBgH5=38.16*9.81*(-36)=13477N3附加阻力FNFN=Fba+Ff+F1+Ft=+400+86*6+3*6=934N3.1给料点处物料附加阻力FbaFba=ImV=Ivρv=333×2.5=832.5N3.2胶带绕过滚筒的附加阻力F1式中：钢丝绳芯胶带时：F1=12B(200+0.01F/B)d/D=86N滚筒阻力系数1.04其它胶带时：F1=9B(140+0.01F/B)d/D=47N主滚筒数量6个3.3滚筒轴承阻力（不计传动滚筒）滚筒轴径200mmFt=0.005FTd0/D=3N3.4在加速段物料与导料挡板间的摩擦阻力Ff=400N4特种阻力FS=Fε+Fgl+Fr+Fa=0+1143+5040+0=6183N4.1前倾托辊的摩擦阻力Fε=Fε1+Fε2式中：=0+0槽形系数Cε=0.43=0N前倾托辊所在位置皮带倾角δ'=10º承载段前倾阻力托辊前倾角度ε=1.5ºFε1=Cε×μ0×Ln×(qB+qG)×g×cosδ'×sinε承载托辊和输送带间的系数μ0=0.37=0.43*0.37*0*(38.16+133)*9.81*1*0承载装有前倾托辊的设备长度Ln=0m=0N回程托辊和输送带间的系数μ0=0.3回程段前倾阻力回程装有前倾托辊的设备长度Ln=0mFε2=Cε×μ0×Ln×qB×g×cosδ'×sinε=0.43*0.3*0*38.16*9.81*1*0=0N4.2被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力式中：Fgl=μ2×IV²×ρ×g×l/v²/b1²导料槽数量3组=0.7*0.37*0.37*0.9*9.81*4500/((2.5*2.5)*(0.73*0.73))每组长度1500mm，导料板长度L=4500m导料槽两栏板间宽度b1=0.73m=1143N物料与导料栏板的摩擦系数μ2=0.74.3清扫器摩擦阻力头部卸载滚筒设置2道聚氨酯清扫器1道一型硬质合金清扫器尾部滚筒处设置1道角型聚氨酯清扫器Fr=Fr1×头部清扫器数量+Fr2×空段清扫器数量=5040N头部清扫器摩擦阻力式中：头部清扫器和输送带接触面积A1=0.012m²Fr1=A1pμ3=840N空段清扫器和输送带接触面积A2=0.018m²空段清扫器摩擦阻力清扫器和胶带间的压力p=100000N/m²Fr2=A2pμ3=1260N头部清扫器与输送带间的摩擦系数μ3=0.74.4犁式卸料器摩擦阻力式中：犁式卸料器数量0个Fa=B×k2×犁式卸料器数量刮板系数k2=1500N/m=0N四、驱动圆周力FU=C×FH+FS+FSt式中：=1.05*98418+6183+(-126298)与输送机长度有关的系数C=(L+L0)/L=1.05=-16776N58026108263-63749附加长度L0=100FU=FH+FN+FS+FSt=98418+934+6183+(-126298)=-20763N56491104336-65499五、功率计算及驱动部件选型1传动滚筒轴功率计算PA=︱FU︱V=︱-16776︱*2.5=51907.5W145065270657.5163747.5=52KW145KW271KW164KW式中：2电机功率计算电机备用系数Kd=1PM=KdPA/(ηη′η")传动效率η=0.96=1*52/(0.96*0.90.95)电压降系数η′=0.9=63KW177KW330KW200KW不平衡系数η"=0.953各种工况计算结果汇总各阶段参数全程满载全程空载水平上运段有载荷，下运段空载水平上运段空载，下运段有载荷负工况正工况正工况负工况主要阻力承载段N73227241836684041530回程段N25191251913037912152提升阻力N-12629800-126298附加阻力N934934934934特种阻力N6183618361836183总运行阻力N-2076358026108263-65499轴功率KW52145271164电机功率KW63177330200经过分析，最大运行阻力为108263N最大轴功率为271KW最大电机功率为330KW正工况4电机选型采用2个滚筒传动采用2台电机驱动，计算电机功率为：N=165KW，电压等级660/1140V采用4级电机，电机转速1500rpm选用电机功率为：N=250KW5减速机速比I=31.40实际速比I=31.5实际带速V=2.493m/s6低速端弹性柱销齿式联轴器选型TC=K*9550*PW/n工况系数K=3=3*9550*26/47.6驱动所需的轴功率PW=26KW=15649N工作转速n=47.6rpm=15.649KN需要根据ZL型弹性柱销齿式联轴器公称扭矩选择具体型号7高速端弹性柱销齿式联轴器选型TC=K*9550*PW/n工况系数K=3=3*9550*28.8/1500驱动所需的轴功率PW=28.8KW=550N工作转速n=1500rpm=0.55KN需要根据ZL型弹性柱销联轴器公称扭矩选择具体型号，如选用抱闸制动器则需按ZLL型进行选型六输送带张力计算1头部传动滚筒时最大制动力矩最大制动力FBmax≥1.5(Fstmax-FHmin)式中：Fbmax=1.5*(126298-97219)Fstmax=126298N=43619NFHmin=97219N传动滚筒轴端制动力矩MZ=Fbmaxr/i传动滚筒半径r=0.5m=43619*0.5/1i=1=21810N=22KN传动滚筒轴端制动力矩MZ=Fbmaxr/I=43619*0.5/31.5=692.4N=0.7KN2胶带在允许最大下垂度时输送带张力2.1重载段允许最小张力Szmin≥aO(qG+qB)g/8(h/a)max式中：=1.2*(133+38.16)*9.81/(8*0.01)两托辊组间允许的胶带下垂度=25186.194N(h/a)max=0.012.2空载段允许最小张力Skmin≥aUqBg/8(h/a)max=3*38.16*9.81/(8*0.01)=14038.11N3滚筒与胶带在临界打滑状态时输送带张力3.1第二传动滚筒奔离点输送带张力式中：胶带与传动滚筒间的摩擦系数μ=0.3F2min≥KAFu/2(eμФ2-1)滚筒启动系数KA=1.5=1.5*108263/2(2.85-1)滚筒围包角Ф=200°=43890N胶带传动尤拉系数eμФ=2.85S2=43890N如不满足垂度条件传动滚筒奔离点所乘系数m=1各种工况计算不打滑张力全程满载全程空载向上有料，向下空向下有料，向上空F2min^≥8417N23524N43890N26554NS2=42926.7N23524N43890N87628.2N3.2第一传动滚筒奔离点和第二传动滚筒趋入点输送带张力S1'=S2'=S2+Fu/2=43890+108263/2=98022N第一传动滚筒趋入点输送带张力S1=S1'+Fu/2=98022+108263/2=152153.5N各种工况全程满载全程空载向上有料，向下空向下有料，向上空S1'^=53308N52537N98022N120378NFMAX^=S1^=63689.5N81550N152153.5N153127.5N3.3皮带机各点张力驱动形式：头部1:1或尾部:整机采用下运头部1:1驱动设：卸载滚筒为传动滚筒，传动滚筒趋入点为S1，传动滚筒奔离点为S2，第一段与第二段下胶带交点为S3，第二段与第三段下胶带交点为S4，第三段与第四段下胶带交点为S5，第四段与第五段下胶带交点为S6，机尾滚筒趋入点为S7，机尾滚筒奔离点为S8，第五段与第四段上胶带交点为S9，第四段与第三段上胶带交点为S10，第三段与第二段上胶带交点为S11，第二段与第一段下胶带交点为S12。根据此发计算各点张力：各种工况参数全程满载全程空载向上有料，向下空向下有料，向上空负工况正工况正工况负工况系数m=5.1113.3S1=S12+FHO1-FST1'+FST1=25229.088N82304.28N151537.44N26461.088NS2=42926.7N23524N43890N87628.2NS3=S2+FHU1+FST1'+Fr1=46635.7N27233N47599N91005.2NS4=S3+FHU2+FST2'=52027.7N32625N52991N95655.2NS5=S4+FHU3+FST3'=74103.7N54701N75067N115267.2NS6=S5+FHU4+FST4'=77562.7N58160N83714N118726.2NS7=S6+FHU5+FST5'+Fr2=108134.7N88732N114286N139797.2NS8=1.04S7+FN=113394.088N93215.28N119791.44N146323.088NS9=S8+FHO5-FST5'+FST5+Fgl=80840.088N89713.28N129536.44N113769.088NS10=S9+FHO4-FST4'+FST4=117359.088N101768.28N166055.44N118591.088NS11=S10+FHO3-FST3'+FST3=43697.088N86096.28N153829.44N44929.088NS12=S11+FHO2-FST2'+FST2=27149.088N82632.28N151402.44N28381.088N最大张力值FMAX=117359N101768N166055N153128N圆周驱动力校核-17697.612N58780.28N107647.44N-61167.112N轴功率校核44KW147KW269KW153KW电机功率校核54KW179KW328KW186KW经过分析，最大运行阻力为107647.44N最大轴功率为269KW最大电机功率为328KW正工况4头部传动滚筒扭矩Mn=KaFumaxDr/2式中：=1.5*108263*0.5/2滚筒半径Dr=0.5m=40598.625N最大运行阻力Fumax=108263N=40.598625KN5输送带强度校核静安全系数n1≥额定静安全系数n动安全系数n2≥额定动安全系数Gx*B*ηo/Fmax≥Gx*B*ηo/(Fmax+Fs+Fb)≥10.8397819999≥87.7427014285≥5.7胶带静安全系数满足条件胶带动安全系数满足条件计算安全系数m≥许用安全系数[m]式中：Sn/Fmax≥mo*Ka*Cw/ηo额定静安全系数n=8弯曲附加力Fb=14.4530426666≥11.52胶带接头效率η0=0.75额定拉断强度Sn=2400000胶带安全系数满足条件基本安全系数mo=3.2弯曲伸长系数Cw=1.8&10&P