带式输送机的设计2023

设计题目：带式输送机的设计设计者：学院：专业：学号：指导教师：年月日目录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42.3.输送带输送能力校核42.4.输送带的选型53.带式输送机系统布置64.输送机运行阻力及张力计算74.1. 有关参数计算74.2. 运行阻力计算74.3. 输送带张力的计算74.4. 校核输送带强度95.驱动装置的选型设计105.1. 电动机的计算、选定105.2. 联轴器的选用、校核105.3. 液力耦合器的选择105.4. 减速器的计算、选用和校核105.5. 滚筒的选择和滚筒合力的计算116.托辊、机架的选型设计146.1. 托辊的计算、选用和校核146.2. 机头架、中间架、机尾架的选用157.拉紧装置的选型设计167.1. 拉紧参数计算167.1.1.拉紧力167.1.2.拉紧行程167.2. 拉紧装置的选型设计168.制动装置的选型设计178.1. 逆止力矩的计算178.2. 逆止器的选定179.其他装置的选型设计1810.设计小结1911.参考文献20设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：①原煤上料运输②皮带运输机运输能力为（700-学号×5）吨/时③皮带运输机出料端高度为（70-学号）米④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（700-18×5）=610t/h；皮带运输机出料端高度为（70-18）=52m；皮带长度为240m；输送机安装倾角为12.5133°；物料的堆积密度为QUOTEρ=1.0t/m3=1000kg/m3物料的颗粒度为0-300mm；目前国内采用的是《DTⅡ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，各个部件的规格也都成系列。故本设计中也采用DTⅡ型固定式带式输送机系列。图1DTII(A)型带式输送机简图输送带的选型设计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MT414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ρ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=2m/sP23（3-14）求出S值后通过文献[2]表3-2查的带宽QUOTEB=QKvρCst，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QUOTEB≥2Xmax+0.2,根据已知条件物料的粒度为0-300mm,则有QUOTEB≥2×0.3+0.2=0.8mmm,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QUOTEAmax，带速v，倾斜系数QUOTECst和物料的堆积密度来表示，根据文献[5]P22（3-6）按下式计算QUOTEQ=3.6qv=3600AmaxvCst（2）由于输送机安装倾角β=12.5°，根据文献[5]P23表3-3可查得倾斜系数k＝0.925（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=2m/s。（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θ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QUOTEAmax，根据文献[5]P22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[5]P51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[5]P51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。带式输送机系统布置输送机运行阻力及张力计算有关参数计算带式输送机传动滚筒上所需的圆周驱动力FU是所有阻力之和。根据文献ADDINNE.Ref.{81FB422F-C03F-49A8-8B3E-4183031A8DBC}[5]P23（3-16），用公式表示的形式为：QUOTEFU=FH+FN+FS1+FS2+FSt，进一步简化为QUOTEFQUOTEFU=CfLgqR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=1.394x0.025x240x9.8x[10.175+4.172+(2x14.7+84.72)xcos12.5]=10308.35N10308.35N倾斜阻力=43173.31N43173.31N特种阻力+=1144.73N1144.73N附加特种阻力X0.6+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QUOTEFU=CfLgq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:输送带不打滑条件校核文献[5]P28输送带不打滑条件为：（3-32）式中μ—传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见文献[5]p28表3-12，取QUOTEμ=0.35，由文献[5]p28表3-13查得由于双滚筒的围包角QUOTEφ=400°，故查表3-13得QUOTEeμφ1=eμφ2由于采用双滚筒传动QUOTEφ=φ1+φ2=400°，QUOTEe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[5]P29（3-33）（3-34），得：承载分支:回程分支:式中QUOTEhaadm——允许最大下垂度，一般小于0.01；QUOTEa0——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；QUOTEa0=1200mm，各特性点张力（由文献[5]P29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=>QUOTEF回min=3981.25N也满足空载边垂度条件。校核输送带强度输送带带芯初步选择EP-300型，根据文献ADDINNE.Ref.{E33530D7-1980-471A-A0C5-8DC1D9718B86}[5]P32（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。驱动装置的选型设计电动机的计算、选定由文献[5]P30（3-40）可知，传动滚筒轴功率QUOTEPA=FU由文献[5]P31（3-46）可知，电动机功率PM电动工况：QUOTEPM=PA式中QUOTEη传动效率，一般在0.85~0.95之间选取,这里QUOTEη=0.95；QUOTEη’电压降系数，一般取0.90~0.95，这里取=0.95QUOTEη’=0.95QUOTEη‘’多驱动功率不平衡系数，一般取0.90~0.95，故取=0.95QUOTEη‘’=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QUOTEPM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Y250M-4,其功率为55kW。根据文献[5]Y-ZLY/ZSY(Y-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。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QUOTEη=0.8，则有传动滚筒转速为：QUOTEn=60·vπ·D=60×23.14×0.8=47.77r/min,则联轴器承受的转矩为：QUOTET=9.55·1000·Pn=9550×0.8×4547.77N·m=7196.98N·m，所以可以查表得选用的LZ型低速联轴器型号为QUOTEZL8J1130×202110×212，转动惯量为1.733kg·m2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：QUOTEYOXFZ400，由于选煤厂具有防爆要求，所以采用水介质。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QUOTEn1=1480r/min，减速器输出轴转速QUOTEn2=47.77r/min，所以所选减速器的传动比约为QUOTEi=148047.77=30.98。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1500r/min时，公称输出转速为48r/min，故恰好满足条件。滚筒的选择和滚筒合力的计算确定传动滚筒合力计算根据工况要求eq\o\ac(○,1)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:eq\o\ac(○,2)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:eq\o\ac(○,3)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:传动滚筒的选择和校核文献[5]P65表6-1三种工况中，初步选择传动滚筒的直径为800mm，则传动滚筒最大扭矩为：QUOTEMmax=FU1根据传动滚筒最大合张力和最大扭矩，选择传动滚筒为10080.3，滚筒直径D=800mm，许用扭矩27kN.m>，许用合力160kN>，轴承型号为22232，转动惯量QUOTE78.8kg.m2,此传动滚筒的输入轴直径d=150mm。故选用该滚筒100A307Y(Z)。改向滚筒的选择文献[5]P70表6-2根据计算出的各特性点的张力，1:2双驱动时，各特性点的张力最大，即据此计算出各滚筒合张力，所选改向滚筒型号及其转动惯量如下表所示。表5.2改向滚筒参数表序号滚筒名称滚筒直径/mm滚筒长度/mm合张力/KN滚筒图号转动惯量/1头部180°改向滚筒8001150146.11DTII(A)100B30781.82尾部180°改向滚筒630115040.50DTII(A)100B10626.53拉紧180°改向滚筒630115033.92DTII(A)100B10626.54前部90°改向滚筒8001150108.81DTII(A)100B207735第一90°增面滚筒6301150115.31DTII(A)100B40638.56第二90°增面滚筒630115022.50DTII(A)100B10626.57第一90°拉紧滚筒400115023.18DTII(A)100B20468第二90°拉紧滚筒400115024.83DTII(A)100B20469头部45°改向滚筒500115057.87DTII(A)100B30513.310尾部45°改向滚筒400115015.05DTII(A)100B104 6托辊、机架的选型设计托辊的计算、选用和校核1.辊径选择根据文献[2]p543表4-12，表7.1辊径参数表辊子直径d/mm限制带速QUOTEv/m.s-1限制带速时的辊子转速QUOTEn/r.min-1108557根据文献[5]P53进行辊子载荷计算:eq\o\ac(○,1)静载荷计算:承载分支托辊：QUOTEP0=e×a式中QUOTEee辊子载荷系数，取e=0.8,，根据文献[5]P54表4-13;QUOTEa0承载分支托辊间距，m。QUOTEa0=1.2m；=1.2mv带速，m/s,v=2m/s;QUOTEqB每米输送带质量，kg/m,QUOTEqB=13kg/m=13kg/mQUOTEIm输送能力，,kg/s。回程分支托辊：eq\o\ac(○,2)动载荷计算:（1）承载分支托辊：式中QUOTEfs运行系数，取QUOTEfs=1.2=1.2，根据文献[5]P54表4-14QUOTEfd冲击系数，取QUOTEfd=1.20=1.2，根据文献[5]P54表4-15QUOTEfa工况系数，取QUOTEfa=1.10=1.1，根据文献[5]P54表4-16（2）回程分支托辊：QUOTEPU‘=P计算后取静载荷、动载荷二者之中较大的值文献[5]P54表4-17来选择辊子，使其承载能力大于或等于计算值，这样就可保证辊子轴承寿命高于3000h,转角小于。由于QUOTEP0‘=2.23kN>P0>P2.型式选择根据文献[5]可知，托辊的参数和尺寸应符合GB/T990-1991，承载托辊选择槽型托辊，槽形角选择35°；回程托辊选择平形托辊。承载托辊：根据文献[5]P77表6-3表7.2承载托辊参数表DL轴承AECH1083156205/C4129013501038300H1H2PQd质量图号159437220170M1638.0100C414回程托辊：文献[5]P95表6-21图7.2平形托辊表7.3回程托辊参数表DL轴承EACH10811506305/C413421290——164H1H2PQd质量图号————15090M1620.4100C460机头架、中间架、机尾架的选用根据选择的带式输送机总体布置图可知，根据文献[5]P60机头架为改向滚筒头架（探头滚筒支架），中间架为传动滚筒中间架和改向滚筒中间架，机尾架为改向滚筒机尾架。拉紧装置的选型设计拉紧参数计算拉紧力根据文献[5]P34（3-66），拉紧装置拉紧力可以按下式计算：拉紧行程根据文献ADDINNE.Ref.{13FB239B-D150-4BEC-82DE-9AC2501C2100}[3]p45可得拉紧行程计算公式：。其中——拉紧滚筒的拉紧行程（m）；——输送带弹性伸长和永久伸长综合系数；——托辊组间的输送带屈挠率；——输送带安装附加行程（m）。取=0.012，=0.001，=1.5m，=240m，故有（0.012+0.001）240+1.5=4.62m。拉紧装置的选型设计经过比较，选择块式垂直重锤拉紧装置，根据拉紧力的值QUOTEF0=10055.36N=10.06kN。根据[5]p110表6-38，拉紧装置的图号为DTII(A)100D1061C，质量为，180°拉紧改向滚筒选择100B106，质量为。ALECHQ质量拉紧装置图号改向滚筒图号15001636185080021321515800380525100D1061C100B106所以重锤重量QUOTEG=F0-GK=10055.36-172+567×9.8N=2813.16N，故可得重锤块数QUOTE287.061519.14制动装置的选型设计逆止力矩的计算根据文献ADDINNE.Ref.{9111ABCD-674A-4020-BDBD-2D6D806A399C}[6]p127可知，逆止器的使用是在向上运输的带式输送机上，但并非都需要使用逆止器，当满足下式时需要逆止器而，，故需设置逆止器。根据文献[5]P31（3-43），不同工况下，输送机带料停车时产生的逆转力是不同的。为组织逆转，传动滚筒上需要的逆止力FL可用下式计算QUOTEFL=Fst出于安全上的考虑，对阻止逆D的力乘了0.8的系数。根据文献[5]P31（3-44），对于传动滚筒轴上的逆止力矩ML式中，D—传动滚筒直径,mm。根据文献[5]P31（3-45），逆止器需要的逆止力矩：式中，i——从传动滚筒轴到减速器安装逆止轴的速比，——从传动滚筒轴到减速器安装逆止器轴的传动效率要求当将逆止器安装在减速器低速轴时，逆止力矩大于QUOTE6.3kN⋅m；当将逆止器安装在减速器高速轴上时，有QUOTEML≥MLi×ηL=6.3逆止器的选定根据文献[5]P778，当将逆止器安装在减速器高速轴时，选用非接触式逆止器NF25，额定逆止力矩为QUOTE1kN.m，安装尺寸QUOTE32mm≤d≤50mm，而减速器输入轴直径的QUOTEd1=48mm，故选型合理。9.其他装置的选型设计导料槽的选型设计根据文献ADDINNE.Ref.{2E59D556-8CBA-444D-8551-497F491519C6}[7]可知，物料装载到带式输送机上到达带速之前，必须用导料槽使其保持在输送带上，并使物料保持在输送带的中央，以防止物料的堆积偏心引起输送带的跑偏及物料从导料槽的边缘撒出。加料过程经过装料——加速——稳定阶段。10.小结这次设计工作，是我们进入大学以来第一次独立进行的设计作业，不同于之前机械设计课程上的二级减速器的设计，这次作业从资料的查阅，参数的计算，图纸的绘制全都是依靠个人的努力完成的，是对我们专业知识的一次考验也是一次升华。比起以往的设计，这次的设计更加全面，也更贴近我们的专业特点，是我们第一次具体接触有关矿山机械的设计工作，设计规模也比上次的二级减速器要大的多，是一个整套的产品，整体的结构设计和小型零件的选择与校核都需要我们仔细进行，以保证设计出来的产品是合格的。通过这次