第一章 带式输送机

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第一章 带式输送机,2,概述,带式输送机,，又称,胶带输送机,，现场俗称,“,皮带,”,，是现今最重要的散状物料运输设备，输送能力大、耗电量小、连续输送，被广泛的应用于国民经济的各个行业。,带式输送机可以输送煤、砂石、粮食等散状物料，但不宜输送有坚硬棱角的不规则物料。,3,概述,1.特点：1）输送带既是承载构件又是牵引构件。,2）依靠带条与滚筒的摩擦力平稳驱动。,2.分类,a),按输送带的类型,b),按支承装置的结构,c),按牵引力传递的方式,d),按用途分,4,6,3,.,接头,4.参数计算,a),织物芯许用最大拉力,：,织物芯,衬垫层数：,b),钢绳芯,强度计算：,安徽理工大学机械工程学院,安徽理工大学机械工程学院,11,二、托辊,1）作用：支承重量。,2）技术要求：耐用，转动阻力小；托辊表面光滑，,径向跳动小；密封性好；润滑小；自重轻；尺寸,紧凑；,3）种类：一般托辊：,特种托辊,：,12,三、,带条跑偏和调心托辊,跑偏,输送带纵向中心偏离托辊中心。,原因,：带宽方向装载不均匀；张力沿带宽方向分布不均匀；接头在带宽方向分布不均匀；托辊，滚筒的安装误差及机器变形。,危害,：损坏输送带，加速输送带的磨损；物料会从上分支掉到下分支，使物料夹在滚筒和输送带之间，严重时会引起停车。,采取措施,：调心托辊,在输送带和偏斜托辊之间产生相对滑动速度，托辊和带条之见就有轴向摩擦力存在，当带条跑偏时，一侧摩擦力大于另一侧，促使输送带回复。,（1）斜托辊前倾的调心托辊组,（2）具有垂直轴的调心托辊组,安徽理工大学机械工程学院,安徽理工大学机械工程学院,安徽理工大学机械工程学院,安徽理工大学机械工程学院,安徽理工大学机械工程学院,20,三、驱动装置,1.组成：驱动滚筒、电机、减速箱、联轴器。（制动器或停止器）,2.电机：,3.驱动滚筒：作用传递牵引力给输送带。,21,摩擦驱动原理,由于胶带具有弹性，胶带所受到的张力愈大，弹性伸长量也愈大，反之愈小。,利用弧,。,带条的张力按对数螺旋线规律变化，在这个区段进行力的传递。,备用弧。,“斯迪克斯”滑移。,静止弧。,在输送机稳定运行时，要求有静止弧的存在，在起动时，绕入点的最大张力为,，超过此极限就可能出现打滑现象,22,摩擦驱动原理,不打滑条件,：,24,如何提高牵引力,P,？,要求输送机有足够初张力,要求输送机驱动滚筒上有足够包角。,要求输送机驱动滚筒有足够的粗糙度,带条强度有限,尽量采用, ,安徽理工大学机械工程学院,安徽理工大学机械工程学院,安徽理工大学机械工程学院,31,四、制动装置,制动装置有,逆止器,和,制动器,。,（,1,）逆止器是供向上运输的输送机停机后防止输送机逆转用。,（,2,）制动器是供向下运输的输送机停机用。有轮式和盘式制动器。,32,四、制动装置,带式逆止器,带式逆止器结构简单，造价低，适用于倾角,18,0,的上行输送机。当输送机停车在负载作用下倒转时，将制动带带入滚筒与输送带之间，使输送机停止逆转。此种逆止器有一定的倒转行程，造成给料处溢料。,滚柱逆止器,输送机正转时，滚柱在切口的最宽处，因此它不阻碍星轮运转，当输送机反转时，滚柱在切口狭窄处，卡住星轮使输送机停止，它的逆转行程小，且工作平稳，适用于上行大功率的输送机。,瓦块制动器,盘式制动器,36,五、张紧装置,1.作用：,a.,保证驱动滚筒上牵引力的可靠传递,b.,防止输送带在托辊之间过分下垂,c.,补偿输送带在工作过程中伸长,d.,为输送带重新接头提供必要行程,安徽理工大学机械工程学院,40,2.张紧装置布置要求,a.,尽可能布置在张力最小处,b.,带条绕入、绕出分支方向与滚筒位移线平行；施加的张紧力通过滚筒中心,五、张紧装置,41,3.张紧装置结构型式,重锤式,A),是用于安装在码头前沿的高栈桥上的输送机,优点：,a.,张紧装置可布置在距滚筒较近的无载分支；,b.,重锤重量最小。,缺点：增设两个导向滚筒，增加带条的弯曲次数与摩擦。,B),适用于沿地面或坑道的输送机,优点：不要增加张紧滚筒,缺点：张紧装置距滚筒远，张紧作用较慢。,五、张紧装置,42,重锤式简图 (,A) (B),43,（2） 自动式,长距离,优点：使带条具有合理的张力图；自动补偿带条的弹性变形和塑性伸长。,缺点：结构复杂；尺寸大；对污染敏感；需辅助驱动。,按绕出点张力的变化规律,44,（3）固定式,用于短距离输送,滚筒位置固定，张紧行程调整有手动、电动两种,优点：结构简单紧凑，对污染不敏感，工作可靠,缺点：由于带条弹性变形和塑性伸长而使张力降低，导致打滑。,45,六、改向装置,改向装置的作用是改变带条的运动方向，改向装置有改向滚筒和改向托辊组两种。,46,七、装料装置,装载漏斗导料槽,技术要求：, 加料速度大小和方向与输送带一致，以减小对托辊的冲击。, 减少装料处物料的落差。, 装载均匀，防止偏心堆积。, 防尘，防风或配有吸尘装置。,47,八、清扫装置,作用：保证带式输送机的清洁,48,九、卸料装置,带式输送机可利用端部滚筒卸料，也可以在中间任意点利用卸料挡板或卸料小车卸料。,49,第三节 生产率的计算,式中：,输送带运行速度,堆积面积,堆积密度,物料特性,C,倾角系数,输送机结构,已知物料性质后，,Q,随,v，F,变化而变化。,50,1,F,的计算,（1）带宽,Q,K,动堆积角与槽角的函数.,（2）,Q,带宽,校核：筛分物料,B2D+200mm,未筛分物料,B3.3D+200mm,D,物料典型颗粒尺寸,51,2. 带速的选择,带速增大，带条线载荷减小，张力降低，提高速度，减小带宽,有,很大的经济意义。,但窄带高速，有时使输送带运行不稳定，容易跑偏，同时带速过大，会引起带条磨损增加，且会增加粉尘污染。,速度与输送机使用条件，物料种类和颗粒度，带宽及装卸料方式有关。,第四节 带式输送机的牵引计算,内容：,牵引计算的原始数据,牵引计算的任务,牵引计算的方法,近似计算,详细计算,牵引计算的原始数据,输送机的几何参数（长度、倾角等）,被运物料的特性（,、,、,d,max,、湿度等）,计算生产率,Q,带速,v,和带宽,B,托棍的型式和参数,输送机安装地点和使用条件,装载机卸载的特点等,牵引计算的任务,确定驱动滚筒的牵引力和由此而引起的带条张力,根据上述值进行整个驱动装置参数的选择和计算，以及进行带条强度校核,确定驱动机构的电动机功率等,牵引计算的方法,近似计算,进行可行性论证和提出技术提案中，常需预测机器的主要参数，这时采用近似计算可达到快速的要求，其计算结果不会引起很大误差,详细计算,用于精确的、最终的校核计算。对于线路轮廓复杂的近代长距离、大运量的带式输送机，简略计算法可能引起显著误差，应进行详细计算,牵引力的近似计算,L,输送机总水平投影长度,m,；,H,输送机总垂直提升高度,m,； ,q,被输送物料的线载荷,N/m,，见,式,1-25,；,q,0,输送带的线载荷,N/m,，见,表,1-15,； ,q,1,有载分支托辊转动部分的线载荷,N/m,，见,表,1-15,；,q,1,无载分支托辊转动部分的线载荷,N/m,，见,表,1-15,；,有载分支带条运动阻力系数，见表,1-16,；,无载分支带条运动阻力系数，见表,1-16,。,K ,在改向滚筒、装载点和其它特性点上总的局部阻力系数，见表,1-17,；,牵引力的近似计算,被送物料的线载荷,q,按下试计算：,Q,计算生产率,t/h,；,v,输送带输送速度,m/s,；,(,1-25,),返回,牵引力的近似计算,托棍转动部分的线载荷按下试计算：,G,1, G,1,分别为有载和无载分支托辊转动部分质量,kg,；,l,1,l,1, ,分别为有载和无载分支托辊组间矩,m,；,有载分支：,无载分支：,返回,牵引力的近似计算,带宽,mm,q,0,N/m,q,1,N/m,q,1,N/m,带宽,mm,q,0,N/m,q,1,N/m,q,1,N/m,400,36,80,22,1200,170,262,122,500,46,82,27,1400,200,320,170,650,60,92,40,1600,270,335,180,800,80,192,70,2000,335,625,285,1000,140,222,85,带条和托棍转动部分线载荷近似值,表,1,15,返回,牵引力的近似计算,带条运动阻力系数,、,表,1,16,输送机的长度,输送机的工作条件,好,中等,重（地上）,重（地下）,100m,以下,0.02,0.025,0.035,0.045,100m,以上,0.018,0.022,0.032,0.042,0.018,0.022,0.03,0.04,返回,牵引力的近似计算,局部阻力系数,K,表,1,17,输送机长度,m,10,20,30,40,50,100,200,300,500,1000,以上,系数,K,4.5,3.2,2.8,2.6,2.4,1.7,1.5,1.4,1.3,1.1,返回,牵引驱动机构的功率,W,总运行阻力,N,；,v,带条运动速度,m/s,;,传动装置总效率,。,带式输送机驱动装置的功率按下式计算：,牵引力的详细计算,三种类型阻力,直线区段运动阻力,曲线区段运动阻力,局部阻力,牵引力的详细计算,直线区段运动阻力,带条沿托辊运动时需要克服的阻力,托辊运行阻力,托辊轴承的摩擦阻力；,带条下覆盖胶与托辊接触处的压陷滚动阻力；,带条在托辊间的变形阻力；,物料在胶带上的变形阻力；,物料变形阻力,带条变形阻力,带条压陷滚动阻力,（占,20,25,）,（占,30,40,）,（占,10,20,）,（占,20,50,）,物料,胶带,拖辊,牵引力的详细计算,直线区段运动阻力,要,精确,计算以上各项阻力很,困难,，目前世界各国还只是沿用一个传统公式来计算直线区段的运行阻力，即用一个,总的阻力系数,，来考虑上述四项运动阻力,的取值，由于各国的制造水平、使用条件不同而有差异，我国,TD75,型采用的,值见表,1-18,工作条件,平行拖辊,槽型拖辊,在室内工作，清洁、干燥、无磨损性尘土,0.018,0.02,空气湿度、温度正常，有少量磨损性尘土,0.025,0.03,在室外工作，有大量无磨损性尘土，可能污染摩擦表面,0.035,0.04,拖辊阻力系数 表,1,18,牵引力的详细计算,直线区段运动阻力,有载分支直线区段胶带总的运动阻力如图,1,33,，可用下式表示：,图,1,33,有载分支直线区段运动阻力,（,1,30,）,其中：,（,1,31,）,无载分支直线区段胶带运动阻力可用下式表示：,牵引力的详细计算,曲线区段运动阻力,绕过改向滚筒的阻力,图,1,34,改向滚筒阻力计算简图,轴承摩擦阻力,刚性系数,(,僵性系数,),僵性阻力,筒化计算, ,试验阻力系数,c,1,张力增大系数，见表,1,21,牵引力的详细计算,曲线区段运动阻力,改向滚筒阻力系数和张力增大系数,表,1,21,围包角,45 ,90 ,180 ,0.02,0.03,0.04,c,1,1.02,1.03,1.04,返回,牵引力的详细计算,曲线区段运动阻力,绕过改向拖辊组的阻力,牵引力的详细计算,局部阻力,带式输送机在装料点，卸料点和清扫装置处，都会产生局部阻力,装料点等料侧板阻力,：,在装料点，物料与导槽的固定侧板之间存在的摩擦阻力及导料侧板下缘与输送带之间的摩擦阻力之和,加速阻力：装料时，物料与输送带之间的相对运动产生的附加阻力,牵引力的详细计算,局部阻力,带宽,B,mm,800,1000,1200,1400,弹簧清扫器,760,1540,1540,1540,空段清扫器,160,200,230,260,清扫器附加阻力,：,系根据经验得出，与输送带宽度,B,有关,，其值见表,1-22,卸料阻力：经验公式如下,清扫器附加阻力,W,d,N,表,1,22,C,2,与带宽有关的系数。,牵引力的详细计算,输送带张力的计算,采用张力逐点计算法 ，即沿带条运动方向，输送机上任意一点的带条张力,S,i+1,等于后一点的张力与这两点间的运动阻力之和。即：,为计算方便，曲线区段阻力常不直接算出，而用张力增大系数,c,计算。,牵引力的详细计算,输送带张力的计算,驱动滚筒绕入点张力,S,m,和绕出点张力,S,0,之间关系可表示为：,由于带式输送机依靠摩擦驱动，所以要使输送机能正常运转，必须保证驱动滚筒与带条之间不打滑，即必须满足：,牵引力的详细计算,输送带张力的计算,张力逐点法计算步骤：从驱动滚筒绕出点开始，将输送机线路轮廓划分为相互衔接的若干直线区段和曲线区段，在各连接点上标上号码，依次求出各点的张力。,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,牵引力的详细计算,输送带张力逐点法计算,带条悬垂度校核,在输送带自重和载荷重量作用下，带条在两托辊之间必然有悬垂度，托辊间距愈大或带条张力愈小，其悬垂度愈大。如果垂度过大，带条在两托辊之间松驰变平，也相应增加了带条的局部倾斜角，物料易撒漏和下滑，带条的阻力也会增加，所以对其垂度规定了最大允许值，通常规定其最大悬垂度不超过两托辊间距的,2.5%,。将此许用值代入张力与垂度关系的推导公式中可求得输送带的最小张力,S,min,，它应满足：,电动机功率计算,驱动滚筒轴功率：,电机功率：,k,功率备用系数和起动系数，,k=1.11.2,；,总传动效率。,86,第六节 多滚筒驱动,1.布置形式：,87,一、头部双滚筒驱动,88,张力逐点计算,89,不打滑条件：,张力分配：,第一个滚筒 第二个滚筒,90,二、头尾单滚筒驱动,91,92,例题,带式输送机倾斜布置且采用重锤式张紧装置。已知：驱动滚筒的牵引系数,e,=3.6,取不打滑安全系数,K=1.2,根据垂度条件得出的有载区段最小许用张力,S,min,=5500 N,有载区段阻力,W,有,=13000 N,无载区段阻力,W,无,=-1000 N,其它阻力可忽略不计。试确定使该机正常工作所需的张紧重锤的最小重量。,93,解：标出卷筒绕入、绕出点张力符号,建立方程组,代入数据,解得：,，,由于,为,有,载区段最小张力，且,，所以,即使该机正常工作所需的张紧重锤的最小重量为,11000N,。,