B型转载车受料臂胶带机计算书
2017-01-20何晓霞
何晓霞
摘 要:本文简要介绍了B型转载车受料臂胶带机的结构组成和工作原理,并对胶带机进行计算,从而确定电机、减速器等关键部件的选型,为以后B型转载车受料臂胶带机的计算提供一定的理论依据。
关键词:皮带机选型;轴功率;张力
中图分类号:U653 文献标识码:A
B型转载机上有一套胶带机系统,由一套驱动装置供给动力,布置在受料溜槽处。驱动装置由一台电机、一个液力耦合器、一个双闸瓦电液制动器和一个伞形正齿轮减速器构成。这些部件位于同一个底座上与驱动辊筒轴连在一起。
一、B型转载车受料臂胶带机选型设计
1.原始参数
带宽:B=2000mm;额定输送量:Q=7150t/h;最大输送量:Qmax=7500t/h;带速:V=3.15m/s;机长:Lh=33m;物料堆比重:ρ=1.65t/m3;提升高度:H=5.82m;胶带类型:钢绳芯胶带;供电电压:10kV3相,50Hz;上皮带槽角:35°;下皮带槽角:15°;托辊组类型:支架式托辊;上托辊间距:LO=1m;托辊直径φ159;下托辊间距:LU=3m;托辊直径:φ159;托辊阻力系数:f=0.025;工作条件:露天作业。
2.计算技术参数
(1)每米物料质量
qG=Qmax/3.6V=7500/(3.6×3.15)=661kg/m
(2)初选胶带ST800 qB=B×qp=2.0×20.5=41kg/m
(3)上分支托辊转动部分质量qR0=51.15kg/m
(4)下分支托辊每米长转动部分质量qRU=12.05kg/m
(5)圆周力——根据ISO国际标准计算方法
Fu=FH+Fst+Fs1+Fs2+FN+Fg1
3.圆周力及驱动功率的计算结果(受料落差最大时)
(1)驱动圆周力Fu
FH=F1+F2=6095+429=6524N
上分支运行阻力
F1=fLg[qR0+qB+qG]cos(α×3.14/180)=6095N
下分支运行阻力F2=fLg[qRU+qB]cos(α×3.14/180)=429N
物料提升阻力Fst=qGgH=37739N
特种主要阻力Fs1=Fε1+Fε2=1361N
Fε1—3个等长度辊子的承载托辊前倾阻力;Fε2—两个辊子的空载托辊阻力;Fε1=Cεμ0Le(qB+qG)×gcosαsinε=1230N;Fε2=μ0LeqB gcosλcosαsinε=131N;Fs2=APμ3=0.08×9×104×0.6=4320N;FN=Fb1+Fb2+Fb3+Fb4=10273N;Fb1—在加料段、加速段输送物料和输送带间的惯性阻力及摩擦力;Fb2—输送带经过滚筒的弯曲阻力;Fb3—在加速段物料和导料挡板间的摩擦阻力;Fb4—改向滚筒轴承阻力
Fb1=ρvIV=1650×3.15×1.26=6549N
Fb2=12×B×0.001×(200+0.01×100000/(0.001×B))×δ/D=235N
Fb3=0.6×IV2ρg×7/(v/2×0.65×B)2=3089N
Fb4=4×0.005×80000×0.25/1.25=400N
Fgl=μ2IV2ρgl /(0.652v2b12)=6436N
Fu=FH+Fst+Fs1+Fs2+FN+Fgl=68667N
(2)传动滚筒轴功率
PN=Fu·V=68667×3.15/1000=216kW
(3)驱动电机功率
PM=K·PN=1.3×216=281kW采用单滚筒双驱动形式
(4)速比
I=1490×3.14×D/60×v=25选用四级电机
4.各点张力计算
(1)按传动滚筒不打滑条件计算胶带最小张力
Fmin≥KAFu
Fmin=1.4×68667×=36975N
(2)按传动滚筒不打滑条件计算胶带最大张力
Fmax=KAFu+Fu=105642N
驱动滚筒合张力(不打滑)F合=Fmin+Fmax=142617N
(3)按胶带垂度1%考虑所需最小张力为
上分支F上min≥=86083N
下分支F下min≥=15083N
上胶带最大张力Smax=Fu-F2-Fs2/2+F上min=152161N
驱动滚筒合张力(按垂度)F′合=2Smax-Fu=235655N
(4)各点胶带张力表
采用逐点张力法(按垂度计算),将上述结果代入经核算求得胶带正常工作条件下的各点张力:
F1=152161N;F2=83494N;F3=86083N;F4=86083N。
5.制动力矩的计算及制动器的选择
MT=9550×PN/1490=9550×216/1490=1384(N·m)
在此受料带式输送机传动装置中选用液压推杆制动器,型号为YWZ9-400/121,制动力矩为1000~2000N·m。
6.联轴器的计算和选择
联轴器传递扭矩M′=1.5×9550×PM×I/1490=67539(N·m)
按照本次招标文件的要求,选用的是ZL13型弹性柱销齿式联轴器。
7.计算胶带最大张力和胶带安全系数
(1)胶带最大张力
正常工作:Fmax=152161N
(2)胶带强度计算
σ==609(N·mm)<800(N·mm)
参考文献
[1]张尊敬,汪甦. DTⅡ(A)型带式输送机设计手册[M].北京:冶金工业出版社,2003.