二、输送能力校核:
Q max = 3.6S υk ρ
=3.6×0.1127×3.15×0.92×900
=≥800(t/h)(输送能力满足要求)
式中:S -- 输送带上物料最大截面积
υ-- 带速;
k -- 倾斜输送机面积折减系数;
ρ-- 堆积密度;
三、初定主要技术参数:
1.输送带:初选钢绳芯输送带 ST=
2.计算每米输送物料质量 q G :
q G = Q/3.6υ
=800/(3.6×3.15)=3.托辊直径的确定及托辊转速的核算:初选托辊直径:φ 托辊转速:
n T = 60υ/(πd)
=60×/(3.14×0.133)=满足要求!
式中:d T --托辊直径;
4.计算上分支托辊组每米长度旋转部分质量 q RO :
=18.9/1.2
=式中:G 1 -- 上托辊每组托辊旋转部分质量;
a O -- 上托辊间距 ;5.计算下分支托辊组每米长度旋转部分质量 q Ru :
q RU = G 2/a U
=16.73/3
=式中:G 2 -- 下托辊每组托辊旋转部分质量;
a U -- 下托辊间距 ;6.模拟摩擦系数f:
逆止工况模拟摩擦系数f′:
7.起动系数:
900S=υ=k=ρ=133
m 2;m/s;;kg/m 3;(θ=20°);0.1127
3.150.92(t/h)1058伊田 主斜井带式输送机设计计算 (B=1000mm)
2000N/mm;
q B =kg/m;
37
70.55(kg/m)
452.56d T =G 2= a U =
a O =
(r/min)m;
15.75(kg/m)
G 1=kg ; q RO = G 1/a O
0.13318.9m ;
5.58kg ;m ;1
6.7331.2(kg/m)
K A =;
f =;f′ =;0.0281.20.012
8.附加阻力系数C:
9.滚筒与胶带间摩擦系数μ:10.传动滚筒围包角:
四、圆周驱动力和传动功率的计算:(一)全程有载圆周力:1.主要阻力:
F H = fLg〔q RO +q RU +(2q B +q
G )cos δ〕
=0.028×1327.161×9.81×[15.75+5.58+(2×37+70.55)×COS(5.7596)]
=
2.倾斜阻力F St :
F St = q
G Hg =70.55×133.187×9.81
=
3.主要特种阻力F S1:
F S1= F gl = 被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力F gl :
F gl = μ2I V 2ρgl/(υ2b 12) =μ2q
G 2gl/(ρb 12)
=0.7×0.247^2×900×9.81×10.5/(3.15^2×0.75^2)
=
μ2--物料与导料板间的摩擦系数,一般为0.5~0.7;
I V -- 输送能力; I V = Q/(3.6ρ) =q G υ/ρ
=800/(3.6×900)
=
l-- 导料槽拦板长度,
4.附加特种阻力F S2:
F S2 = F r1+F r2 ==
a) 头部清扫器摩擦阻力F r1:
F r1 = n′A′P μ3 =2×0.01×100000×0.6
=
n ′-- 头部清扫器个数;
A′-- 一个头部清扫器和输送带的接触面积;
P-- 清扫器与输送带间的压力,一般取为3×104~10×104N/m 2;μ3 --清扫器与输送带间的摩擦阻力,一般取0.5~0.7;
b) 空段清扫器摩擦阻力F r2:
F r2 = n″A″P μ3 =2×0.015×100000×0.6
=n″-- 空段清扫器个数;
A″=1.5A′=A″-- 一个空段清扫器和输送带的接触面积;
5.全程有载圆周力:
F u = CF H +F St +F S1+F S2
= 1.07×60205+92178+709+3000
=
(二)仅上运段有载圆周力:1.主要阻力:
L S = L 1+L 3
=415.99+700.155
=
H S = H 1+H 3
=.487+97.15=
δS =Sin -1(H S /L S )
(N)160306m ;m 2;60205(N) C =;;α=°;
; l=m ;
10.50.75
式中:取μ2= ;
(m 3/s)0.71950.392178P = 1.07μ=式中:n ′ =b 1-- 导料槽两拦板间宽度,
b 1=
1200+1800
2A′ =N/m 2;μ 3 =m/s 2 ;
30001200(N)0.011000000.6
709(N)
709(N)0.247(N);m 2;
(N)(N)式中:1116.145(m)2n″ =
1800
(m)
134.4870.015
=Arcsin(134.487/1116.145)=F HS = fLg(q RO +q RU +2q B cos δ)+fL S q G cos δS g
=0.028×1327.161×9.81×[15.75+5.58+2×37×COS(5.7596)]
+0.028×1116.145×9.81×70.55×COS(6.92052)
=
2.倾斜阻力F St :
F StS = q
G
H S g
=70.55×134.487×9.81
=
3.仅上运段有载圆周力:
F uS = CF HS +F StS +F S1+F S2
= 1.07×56088+93078+709+3000
=
<满载运行工况圆周力(三)全程空载圆周力:
F uK = CfLg(q RO +q RU +2q B cos δ)+F S2
= 1.07×0.028×1327.161×9.81×[15.75+5.58+2×37×COS(5.7596)]+3000
=
(四)全程有载工况传动功率计算:
传动滚筒轴功率:
P A = F u υ×10-3
=160306×3.15/1000
=
运行电动机功率:
P M = P A /(ηη′η″ )
=504.96/(0.92×0.95×0.95)
=
η-- 传动滚筒到驱动电机的传动效率 ;
η′
-- 电压降系数 ;η
″
-- 功率不平衡系数 ;
(五)仅上运段有载工况传动功率计算:
传动滚筒轴功率:
P A = F u υ×10-3
=156801×3.15/1000
=
运行电动机功率:
P M = P A /(ηη′η″ )
=493.92/(0.92×0.95×0.95)
=
选用单台电动机功率P M1 =台。
(六)全程空载传动功率计算:
传动滚筒轴功率:
P Ak = F uk υ×10-3
=40039×3.15/1000
=
运行电动机功率(按单台计算):
P Mk = P Ak /(ηη′ )
=126.12/(0.92×0.95)
=
五、输送带张力计算、传动滚筒不打滑验算及输送带带强校核:(一)输送带张力计算:1. S 2的确定:
594.87( kW )608.17( kW )( ° )
93078(N)(N)493.92( kW )( kW )(N) η′=; η
″
=
;
400390.95;504.9656088(N)
单台电动机起动式中:1568016.92052144.3( kW )0.92250
( kW )kW;选用电机数量: η=0.95满足要求。
3126.12
(1)按传动不打滑条件计算:
S 2min ≥ F umax n 4/〔n 3(e μ2α2-1)
=192367×1/〔3×(2.77-1)〕
=
F Umax -- 输送机满载起动时出现的最大圆周驱动力;
F umax = k A ×F u =
F U -- 满载总阻力 ;k A --起动系数;
n 3-- 驱动单元总数 ;
n 4-- 传动滚筒II所配的驱动单元数 ;
μ-- 传动滚筒和橡胶带之间的摩擦系数 ;α--输送带在传动滚筒II 上的围包角 ;
e μα-- 欧拉系数;故按传动不打滑条件应满足 S 2≥(2)按垂度条件计算:
a. 按上分支最小张力F oHmin 验算S 7:
F omin ≥ a 0(q B +q
G )g/〔8(h/a)adm 〕
= 1.2×(37+70.55)×9.81/(8×0.01)
=
b. 按下分支最小张力F Uzmin 验算S 6:
F Umin ≥ a u q B g/〔8(h/a)adm 〕
=3×37×9.81/(8×0.01)
=
因此按垂度条件应满足:S 3min = S 4min ≥
c.附加阻力:
F N = (C-1)F H =(1.07-1)×60205
=
上分支附加阻力:
含加料段物料加速和输送带间的惯性阻力和摩擦阻力F bA 及在加速段被输送物料和导料拦板间的摩擦阻力F f 两部分。
F NO = F bA +F f
=700+195
=
加料段物料加速和输送带间的惯性阻力和摩擦阻力F bA ;
F bA = I v ρ(υ-υ0)
=0.247×900×(3.15-0)
=
υ0--在输送带运行方向上物料的输送速度分量;在加速段被输送物料和导料拦板间的摩擦阻力F f ;
F f = μ2I 2v ρgl b /{〔(υ+υ0)/2〕2b 21}
=0.7×0.247^2×900×9.81×0.722/{[(3.15+0)/2]^2×0.75^2}
=
l b -- 加速段长度;l bmin ≥(υ2-υ20)/(2g μ1) =(3.15^2-0^2)/(2×9.81×0.7)
=μ1-- 物料和输送带间的摩擦系数,一般为0.5~0.7;下分支附加阻力:含输送带绕过改向滚筒的弯曲阻力及改向滚筒的轴承阻力两部分。
F NU = F N -F NO 比较:
F NU = (C-1)fLg(q RU +q B COS δ)=4214-700=(1.07-1)×0.028×1327.161×9.81×[5.58+37×COS(5.7596)]
==
可见实际值比本计算值大。下分支运行阻力W U :
W U = fLg(q RU +q B COS δ)-q B gH+F NU +F r2
=0.028×1327.161×9.81×[5.58+37×COS(5.7596)]-37×9.81×133.187+3319+1200+1800/2
=
按垂度条件应满足S 2 ≥S 3-W U =15826-(-27470)=
W U1 = fL 1g(q RU +q B COS δ1)-q B gH 1+0.7F NU +F r1+F r2/n ″
=0.028×415.99×9.81×[5.58+37×COS(5.14949)]-37×9.81×37.337+0.7×3319+1200+1800/2
158264214n 3 =3;n 4 =1;式中: 1.236227(N)N ;F U =N ;1923671603063.40339 μ=α=
k A =0.3;36227(N)-27470e μα=°;换算为弧度α=
(弧度);195;2.77(N)13611(N)15826(N)(N);
43296(N)895(N)700(N)式中:υ0=0m/s ;
195(N)式中:0.722(m)
μ1=0.7;
3319(N)1082(N)
=
按垂度条件应满足S 2 ≥S 1-3-W U =
13611-(-4281)=W O1 = fL 1g〔q RU +(q B +q G )COS δ1〕+(q B +q G )gH 1″
=0.028×415.99×9.81×[5.58+(37+70.55)×COS(5.14949)]+(37+70.55)×9.81×37.337
=
按垂度条件应满足S 2 ≥S 4-1+W O -F U =15826+52270-160306=比较上述结果,应按条件确定S 2,故取 S 2=
2. 输送带张力计算:
=43296+160306
=
=43296+(-27470)
=
(二)输送带带强校核:m =ST×B/S 1
=2000×1000/203602
=≥7满足要求!
1.按钢丝绳屈挠疲劳条件计算:
D = 145d =145×6 =
d--钢丝绳直径;2.按钢丝绳输送带平均接触面压条件计算:
D=2Fmax/(【σ】B)=2×203602/(0.6×1000)
=
F max --稳定工况下输送带的最大工作张力 ;【σ】--输送带平均接触面压;
B -- 带宽;
3.按钢丝绳输送带许用面压条件计算:
D = 2F max *(P/d)/(【σ′】B)=2×203602×(12/6)/(1.2×1000)
=
F max --稳定工况下输送带的最大工作张力 ;【σ′】--输送带许用面压;
B -- 带宽;
P--输送带钢丝绳间距;
d--钢丝绳直径;
4.按防止覆盖胶龟裂条件计算:
D≥ 35(d/2+h 1)=35×(6/2+8)
=
h 1--上盖胶厚度;比较上述计算结果,最终选传动滚筒直径D=七、减速器减速比计算 :
i= n 1πD/(60υ) ==n 1-- 电机转速 ;取公称速比 i=八、联轴器选型计算:(1)高速轴联轴器:
T G =K×9550×P M1/n 1 = 1.5×9550×250/1480
=
K -- 工况系数;203602(N)(N)
S 1 = S 2+F U
9.8215826(N)S 3 = S 2+W U
垂度43296
N/mm 2;
N/mm 2;
(mm)【σ】=mm;
P=d=24.59
870(mm)d=679679F max =S 1=【σ′】=1000B=mm;
mm;mm;N ;
2036021.2
mm;
式中:mm;
6(mm)式中:203602N ;0.6
F max = S 1 =1000126式中:n 1 =1480
8
10001480×3.14×1/(60×3.15)
式中:mm 25式中:B=385式中:(mm)h 1= ;
1.5
K=(N.m)2420r/min
-92210(N)-4281(N)17892(N)
52270(N)
(2)低速轴联轴器:
T D = i×T G =25×2420
=九、逆止器、制动器选型计算及不打滑验算 :1.逆止力计算:仅上运段有载时:
F LS = F StS - f ′Lg(q RO +q RU +2q B cos δ)- f ′L S q
G cos δS g
=93078-0.012×1327.161×9.81×[15.75+5.58+2×37×COS(5.7596)]-0.012×1116.145×9.81×70.55×COS(6.92052)=
全程有载时:
F L = F St - f ′Lg(q RO +q RU +2q B cos δ)
=92178-0.012×1327.161×9.81×[15.75+5.58+(2×37+70.55)×COS(5.7596)]
=
2.逆止力矩计算:
M L = 2F L D/(2000×1000)
=2×69040×1000/(2000×1000)
=
选DSN 低速轴逆止器,逆止力矩3.制动力矩计算:
(1)低速轴制动力矩计算:
M BDmax ≥(2~3)×F L ×D/(2000×1000)
=(2~3)×69040×1000 /(2000×1000))
=
66376(N)60500(N.m)
kN.m 69.04~103.56( kN.m )69040(N)69.04(kN.m )9090