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皮带输送机设计计算对比研究

  
评论: 更新日期:2015年05月18日

        
    逐点法计算功率和各特性点张力       
    2.1.计算有关数值           
    上托辊阻力系数W'=0.04 下托辊阻力系数W''=0.035
    上托辊单辊转动部分质量M'= 4.65kg  
    下托辊辊子转动部分质量M''=  11.01kg
    单位长度煤重q=Q/(3.6×V)=   83.33kg/m    
    单位长度皮带重  q0=(6×1.58+5.1+1.7) ×B=   16.28kg/m (EP200型聚酯帆布带,6层,上胶厚4.5mm,下胶厚1.5mm)
    单位长度上托辊辊子转动部分质量  q'=3M'/l0=  11.6kg/m  
    单位长度下托辊辊子转动部分质量  q''=M''/10'= 3.7kg/m
    2.2.各部阻力计算     
    弹簧清扫器阻力(头部)  W=100×B= 100.0kg   
    物料加速阻力W物加=q×V2/(2g)=17.0kg ,
    导料槽阻力  W=(1.6B2×γ+7) ×L=101.3kg                  
    空段清扫器阻力W=20×B=  20.0kg
    承载段部分阻力     
    W=(q+q0+q') ×Lh×w'+(q+q0) ×Lh×tgβ=5347.3kg
    空载段(头部和垂直拉紧之间)部分阻力      
    W下1=(q0+q'') ×Lh1×w''-q0×Lh1×tgβ=-537.9kg
    空载段(垂直拉紧和尾部之间)部分阻力      
    W下2=(q0+q'') ×(Lh-Lh1) ×w''-q0×(Lh-Lh1)tgβ=-106.0kg    
    2.3.逐点法计算张力      
    滚筒参数选择:滚筒摩擦系数μ=0.35 围包角 α=193.62° 
    2.3.1.滚筒各处张力存在如下的函数关系:       
    S13=eμα×S1           S8=S7                  
    S2=S1+2×W          S9=1.03×S8
    S3=1.02×S2          S10=S9+W下2+W
    S4=S3+W下1+W      S11=1.02×S10 
    S5=1.03×S4          S11= S12
    S6=S5                 S13=1.04×S12
    S7=1.04×S6          Smax=S13+W物加+W+W
    2.3.2.试算各特性点张力值如下:       
    S1=2423kg         S8= 2311kg
    S2=2623kg         S9= 2380kg
    S3=2675kg         S10= 2294kg
    S4=2157kg         S11= 2340kg
    S5=2222kg         S12= 2340kg
    S6=2222kg         S13=2434kg
    S7=2311kg          Smax=7900 kg=77420 N
    经过上述张力初算,S13= 2434kg,大于按照悬垂度核算的最小张力Fmin =l0×(q+q0)×cosβ/(0.02×8)=718kg   ,满足最小承载力条件,则最大张力Smax=7900 kg。
    2.3.3.功率计算       
    功率备用系数K=1.3,总传动效率η=0.86
    传动轴功率N0=(Smax-S1) ×V/102=107.5kW
    电机传动功率N2=K×N0/η=162.5kW
    2.4.电机选型      
    选择电机:三相异步电动机,额定功率200kW       

    两种方法算出的电动机功率分别为N1=160.5 kW,N2=162.5kW,数值接近,故选择功率200 kW的电动机可行。
    根据各处张力值计算滚筒处的合力后选择滚筒,前者最大张力Smax1 =78399 N,后者Smax2 =7900 kg =77420N,两者差值为979N,数值接近。在第一种方法中,只是计算了关键特性点张力,因此之后部件选型应考虑可靠的余量;第二种方法逐项计算了各点张力,结果更为精细,可以为部件选型提供可靠的依据。
    皮带机设计也是一个经验积累的过程,应根据皮带长度、运输能力、宽度、带速等选择合适的计算方法,有时还可以用不同算法对同一设计项目进行验证,使得设计结果满足错综的现场环境要求。
 

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