月牙剪皮带运输机传动设计
2018-05-25李海磊
李海磊
(常州宝菱重工机械有限公司,江苏 常州 213019)
月牙剪皮带运输机传动设计
李海磊
(常州宝菱重工机械有限公司,江苏 常州 213019)
摘要:介绍了轧钢设备月牙剪剪下废料皮带运输机的结构,对皮带运输机的皮带驱动力,电机输出功率及滚子链选择进行设计计算,为皮带运输机传动部分的参数设计计算提供了参考。
关键词:皮带运输机;驱动力;输出功率
引 言
月牙剪皮带运输机是运输月牙剪剪下废料的设备;该类型的运输机具有结构简单、轻便,泛用性强等特点,可用在各类废料运输场合。本文主要对该运输机传动部分进行设计和计算,以期得到满足使用要求的运输机。
1 运输机的结构设计
1.1 运输机结构
该运输机为单辊驱动,由2根张力辊来调节皮带的张力,两端为转向辊,以实现对皮带的转向和支撑。其结构简图如图1所示。
1.驱动辊;2,3.张力辊;4,5,6.支承辊;7,8.转向辊图1 皮带运输机结构简图
1.2 皮带驱动力计算
计算时月牙形带钢废料的重量可以忽略不计,假设辊子与传送带之间的静摩擦力为最大值,套用欧拉公式,由此计算得到的驱动力一定比实际驱动力大,可用于电机选型。
其中,近似处理的部分:支承辊4,5,6对应的包角为0°;张力辊2对应的包角为120°;张力辊3对应的包角为60°;转向辊7,8对应的包角为180°;驱动辊1对应的包角为180°。
计算公式如下:
F1/F2=efα1
(1)
F1+F2=2F0
(2)
F3/F2=efα2
(3)
F4/F3=efα4
(4)
F5/F4=efα6
(5)
F6/F5=efα7
(6)
F7/F6=efα8
(7)
F8/F7=efα5
(8)
式中F1为1和3间传送带的张力;F2为1和2间传送带的张力;F3为4和2间传送带的张力;F4为4和6间传送带的张力;F5为6和7间传送带的张力;F6为7和8间传送带的张力;F7为5和8间传送带的张力;F8为5和3间传送带的张力;α1为1的包角;α2为2的包角;α4为4的包角;α5为5的包角;α6为6的包角;α7为7的包角;α8为8的包角;f为辊子与传送带间的静摩擦因数;F0为传送带的张紧力。
圆周力计算公式如下:
驱动辊1的圆周力
T1=F1-F2
(9)
张力辊2的圆周力
T2=F3-F2
(10)
张力辊3的圆周力
T3=F1-F8
(11)
支承辊4的圆周力
T4=F4-F3
(12)
支承辊5的圆周力
T5=F8-F7
(13)
支承辊6的圆周力
T6=F5-F4
(14)
转向辊7的圆周力
T7=F6-F5
(15)
转向辊8的圆周力
T8=F7-F6
(16)
驱动力Fv计算公式
Fv=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8
(17)
结合式(9)~(17)可得如下公式
Fv=2(F1-F2)
(18)
将f=0.5;α1=α7=α8=π;α2=2π/3;α4=α5=α6=0;F0=1000N带入式(1)~(8),计算得:
F1=2F0efπ/(1+efπ)=1660 N
F2=2F0/(1+efπ)=344 N
将F1和F2的数值代入式(18)得
Fv=2632 N。
1.3 电机输出功率计算
链传动驱动传送带运动所需功率公式
P=Fv×V/1000η
式中Fv为驱动辊驱动力(N);V为传动带运输速度(m/s);η为链传动效率。则:
P=Fv×V/1000η=2632×0.15÷1000÷0.95 kW=0.416 kW。
1.4 链传动的设计计算
设计用于传递电机功率的链传动,已知电动机的功率 =0.416 kW,转速=30 r/min,从动轮转速=30 r/min,中心矩可以调节。
(1)选择链轮齿数
(2)定链条节数Lp
初定中心矩a0=40p,则
式中p为链条节距(mm)。则
(3)计算修正功率Pc
Pc=Pf1f2
式中f1为工况系数;f2为小链轮齿数系数。则
Pc=0.416×1.0×1.5=0.624 kW
(4)确定链条节距
由图2可以看出,选用滚子链10A,其节距为p=15.875 mm。
图2 符合GB/T 1243A系列滚子链的典型承载能力图
(5)中心距a0
(6)链条速度v
(7)润滑方式
由p=15.875 mm和v=0.135 m/s,确定润滑方式为人工定期润滑。
(8)轴上的作用力FQ
2 结束语
通过对月牙剪皮带运输机传动部分进行参数计算,为设计人员在今后运输机的设计提供借鉴。
参考文献:
[1] 陈秀宁.机械设计基础(第三版)[M].杭州:浙江大学出版社,2007.
[2] 张质文.起重机设计手册[M].北京:中国铁道部出版社,1998.
[3] 成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2002.
收稿日期:2017-12-04
作者简介:李海磊(1986—),男,助理工程师。电话:15951210779;E-mail:lihailei@cblhi.com
中图分类号:TH132.3+1;TG333.3