带式输送机选型1
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带式输送机选型设计计算书工程项目名称:武都区龙沟煤矿马池坝井主斜井运输系统设备型号: DTL80-31.5/160 图号(工程代号):公司名称:设计人:马海全校核人: 矿长:总工:共计20页完成日期:二〇一三年一月七日一、原始参数1、运输物料:原煤堆积密度:ρ=0.9t/m3动堆积角:α=30°2、运输能力:第一个给料点Q1=200t/h(自尾部起) 第二个给料点Q2=0.00t/h一、二给料距离L12=0.00m3、胶带几何特征:(自尾部起)第一段水平长度L1=220m 倾角δ1=25°=弧度,提升高度=92.98 m。
第二段水平长度L2=6m 倾角δ2=22°=弧度,提升高度=2.25 m。
第三段水平长度L3=6m 倾角δ3=19°=弧度,提升高度=1.95 m。
第四段水平长度L4=318m 倾角δ4=16°=弧度,提升高度= 87.65 m。
4、水平运输距离:L=550m5、胶带运行速度:v=2.0m/s6、净提升高度:H=L1×tgβ+L2×tgβ+L3×tgβ+L4×tgβ=199.24m二、自定义参数1、胶带宽度B=800=0.8m2、输送机理论运量:Q=3600SKρ式中: S-输送带上物料最大截面积S-0.08219㎡K-倾斜输送机面积折减系数K-0.8800带速V=2.0m/s松散密度ρ=0.9t/m3Q=3600×0.08219×2×0.88×0.9=469t/h理论运量:Q=469 t/h>实际运量Q1=200t/h 满足输送要求。
3、初选胶带:钢绳芯带胶带型号:ST1250 Gx=1250N/m覆盖胶厚度=mm 胶带总厚度=15mm 计算安全系数=8.644、每米机长胶带质量:q B=15.6Kg/m5、每米机长物料质量:Q G1=Q1/3.6V 式中:=200/3.6×2 带速V=2m/s=27.78Kg/m 运输能力Q1=200t/h 6、滚筒组:(1)初选头部传动滚筒 D≥Cd 式中:系数c=145=145×3.5 钢丝绳直径d=3.5mm =507.500mm 所选胶带需要的传动滚筒选取直径为800mm。
选择传动滚筒直径为D=800mm 表面覆盖:菱形胶,选取滚筒直径满足要求。
(2)初选尾部改向滚筒直径为630mm。
7、托辊组:(1)重载段:采用35°槽角三托辊组,直径Ф89mm。
托辊轴承型号:6204/C4 托辊轴直径Ф20mm。
查表得单个上托辊传动部分质量G1=2.58Kg n=3 a0托辊距=1.50Q R0=nG1/a0=3×2.58/1.5=5.16 Kg/m每米机长上托辊转动部分的质量:Q R0=5.16 Kg/m。
(2)空载段:平托辊托辊直径:Ф89mm 轴承型号:6204/C4 平托辊轴直径Ф20mm。
查表得单个平托辊传动部分质量G2=7.15Kg n托辊个数=1 a0托辊距=3.0Q RU=nG2/a0=1×7.15/3.0=2.383 Kg/m每米机长下托辊转动部分的质量:Q Ru=2.383 Kg/m。
(3)转子旋转转速:n=30×V/(3.14×r) 式中:带速V=2.0m/s=30×2/(3.14×0.0445) 托辊半径r=0.0445mm =429.40rpm托辊旋转速度小于600rpm,满足要求!8、上下胶带模拟阻力系数:f=0.02509、胶带与传动滚筒之间的摩擦系数:μ=0.350010、拉紧方式:车式重锤拉紧拉紧位置至头部位置L0=550.0m11、清扫方式:头部布置H型橡胶清扫器,尾部布置角型清扫器。
12、导料槽每节1500mm 设置节数3节。
三、输送机布置形式(见方案图)四、托辊载荷校核(1)静载荷校核重载段托辊校核P0=ea0g(Im/v+q B) 式中:=0.8×1.5×9.8×(55.6/2+15.6)托辊载荷系数:e=0.80 =510.90N 输送能力 Im=Q/3.6=200/3.6=55.60Kg/s a0上托辊距=1.50m带速V=2.0m/s胶带质量:q B=15.6Kg/m托辊额定载荷P0e=2170.00N 托辊静载荷满足要求!空载段托辊校核P u=ea u q B g 式中:=1×3×15.6×9.81 托辊载荷系数:e=1.0=459.11N a u下托辊距=3.0m胶带质量:q B=15.6Kg/m 托辊额定载荷603.00N 托辊静载荷满足要求!(2)动载荷校核重载段托辊校核P0,=P0f0f d f a式中:=510.90×1.1×1.04×1.1 每天运行系数>9-16小时=642.9 N f s=1.10f d-冲击系数;物料粒度组成:>150-300mm细粒中有少量大块f d=1.04f a-工况系数;有磨蚀或磨损性物料f a=1.10重载段托辊净载荷P0,=510.384N 托辊额定载荷P oe=2170.00N 托辊静载荷满足要求!空载段托辊校核P u=p u f s f a式中:=459.11×1.1×1.1 空载段托辊静载荷P u=459.11N =555.52 运行系数f s=1.10工况系数f a=1.10托辊额定载荷603.00N 托辊静载荷满足要求!五、输送机阻力计算1、主要阻力:胶带及物料产生的运行阻力FHF H=F H0+F HU式中:F H0=承载段主要阻力;F HU=回程段主要阻力;F H0=fg[L1(q B+q G1)cosδ1+L2(q B+q G1)cosδ2+L3(q B+q G1)cosδ3+L4(q B+q G1)cosδ4+Lq RO-F H12]= fg[(q B+q G1)(L1cosδ1+L2cosδ2+L3cosδ3+L4cosδ4)+Lq RO-F H12]=0.025×9.81×[(15.6+27.78)(220×cosδ1+6×cosδ2+6×cosδ3+318×cosδ4)+550×5.16-0]=6188.98 NF HU= fg[L1q B cosδ1+L2q B cosδ2+L3q B cosδ3+L4q B+Lq Ru]= fg[q B(L1cosδ1+L2cosδ2+L3cosδ3+ L4cosδ4)+Lq Ru]=0.025×9.81×[15.6×(220×cosδ1+6×cosδ2+6×cosδ3+318×cosδ4)+550×2.39]=2297.6 NF H=F H0+F HU= 8486.58 N式中:水平输送长度L=550m 胶带阻力系数f=0.025第一段倾角δ1=25°胶带质量q B=15.6 Kg/m第一段长度L1=220 m 物料质量q G1=27.78 Kg/m 第二段倾角δ2=22°物料质量q G2=27.78 Kg/m 第二段长度L2=6 m 胶带质量q B=15.6 Kg/m 第三段倾角δ3=19°上托辊旋质q RO=11.61Kg/m 第三段长度L3=6 m 下托辊旋质q Ru= 2.383Kg/m 第四段倾角δ4=16°给料距离L12=0.00 m第四段长度L4=318 m FH12=L12×f×q G2×cosδ1=0.00 N2、附加阻力F NF N= F Ba+F f+F1+F t1)给料点处物料附加阻力F BaF Ba=IvρV 式中:=0.062×0.9×1000×2 物料流量Iv=0.062m3/s=111.6 N 物料流量Iv=Q/3600×0.9 =200/3600×0.9 =0.062 m3/s堆积密度ρ=0.90Kg/m3带速V=2.0 m/s2)胶带绕过滚筒的附加阻力F1主要滚筒个数共计8个,按每个滚筒660.59 N计算。
滚筒阻力系数:1.040F1=8×660.59=5284.72 N3)其它附加阻力之和F f+F t=200.0 NF N= F Ba+F f+F1+F t=111.6+5284.72+200= 5596.32 N3、特种主要阻力F s1F s1=Fε+F g11)托辊前倾阻力Fε1》上托辊前倾阻力Fε=Fε11+Fε12+Fε13+Fε141Fε11=Cεμ0g[Lε1(q G+q B)-Lε1 q G2]cosδ1sinε=0.43×0.35×9.81×[220×(27.78+15.6)-0×0]×cos25°×sin1.5° = 408.38 NFε12=Cεμ0g[Lε2(q G+q B)]cosδ2sinε=0.43×0.35×9.81×[6×(27.78+15.6)]×cos22°×sin1.5°= 11.40NFε13=Cεμ0g[Lε3(q G+q B)]cosδ3sinε=0.43×0.35×9.81×[6×(27.78+15.6)]×cos19°×sin1.5°= 11.63 NFε14=Cεμ0g[Lε4(q G+q B)]cosδ4sinε=0.43×0.35×9.81×[318×(27.78+15.6)]×cos16°×sin1.5°= 626.12 NFε=Fε+Fε12+Fε13+Fε14=408.38+11.4+11.63+626.12= 1057.53 N112》下托辊前倾阻力Fε= Fε21+Fε22+Fε23+Fε242Fε21=μ0Lε1q B tgλcosδ1sinε=0.35×318×15.6×9.81×cos0°×cos25°×sin0°= 0.00 NFε22=μ0Lε2q B tgλcosδ2sinε=0.35×6×15.6×9.81×cos0°×cos22°×sin0°= 0.00 NFε23=μ0Lε3q B tgλcosδ3sinε=0.35×6×15.6×9.81×cos0°×cos19°×sin0°= 0.00 NFε24=μ0Lε4q B tgλcosδ4sinε=0.35×220×15.6×9.81×cos0°×cos16°×sin0°= 0.00 N式中: Cε-槽形系数;Cε=0.43Lε-装前倾斜托辊设备长度;前倾斜托辊设置:全部设置Lε1≈220m Lε2≈6m Lε3≈6m Lε4≈318mμ0=0.35物料质量q G=27.78 Kg/m胶带质量q B=15.60 Kg/mε-托辊前倾角;ε=1.50°=0.0300 弧度λ-托辊槽角λ=0°=0.00弧度Fε= Fε1+Fε2=1057.53+0= 1057.53 N2)被送物料与导料栏板之间的摩擦阻力F g1F g1=μ2Iv2ρgL/V2b12=0.6×0.072×0.9×1000×9.81×4.5÷22×0.4952= 119.18 N式中:μ2-物料与导料板之间的摩擦系数;μ2=0.60物料流量Iv= 0.070 m2/s物料堆积密度ρ= 0.90 t/m3导料板长度L= 4.50 m带速= 2.00 m/sb1-导料板内部宽度;b1= 0.50 m故:特种主要阻力F S1= Fε+F g1=1057.53+119.18= 1176.71 N特种附加阻力F S2F S2= F r+F a1)头部清扫器对胶带的阻力(按设置2个清扫器计算)F r1=2AtPμ 3 式中:=2×0.008×70000×0.6 At-清扫器与胶带接触面积=672.00 N At=0.0080㎡P-清扫器与胶带之间的压力; P=70000.00 N/㎡μ3清扫器与胶带之间的摩擦系数;μ3=0.62)空段清扫器对胶带的阻力(按1个计算)F r2=A W Pμ3×1 式中:=0.012×70000×0.6×1 A W-清扫器与胶带接触面积; =504.00 N A W=0.0120故 F r= F r1+F r2=672.00+504.00=1176.00 N3)犁式卸料器的附加阻力Fa=BK2=0.8×1500 式中:是否设置犁式卸料器?若不=1200.00 N 设置阻力忽略不计,此处按设置1个计算带宽B=0.80m k2-刮板系数;k2=1500.00N/m故附加特种阻力F r2= F r1+F r2=1176.00+1200.00= 2376.00 N5、倾斜阻力F stF st= q G1gHH=(L1-L12)×tagδ1+L2×tagδ2+L3×tagδ3+L4×tagδ4=(220-4.500)×0.466+6×0.40+6×0.34+318×0.29=146+2.4+2.04+63.8=197.083 mF st= q G1gH=27.78×9.81×197.083=53709.4 N6、驱动滚筒圆周驱动力F U= F H+F N+F S1+F S2+F St=8486.58+5596.32+1176.71+2376.00+53709.4=71345 N六、传动功率计算及驱动设备选型1.传动滚筒轴功率计算P A=F U V 式中:=71345×2 圆周驱动力F=71345 N=142690 W 带速V=2.00 m=142.7 KW2.电动机功率计算P M=P A/η1η2η,η,,式中:=142.7÷0.922×0.941×0.9×1 η1-联轴器效率;η1=0.992=131.07 KW η2-减速器效率;η2=0.941η,-电压降系数;η,=0.900η,,-不平衡系数;η,,=1.00 3.电动机选型:采用1个滚筒驱动采用1台电机驱动,计算电机功率:N= 131.07KW,电压等级:380V 电动机转速1500rpm,实选电机功率N=160KW 电动机型号:Y315S-4 共计1台4.减速器选型:选用DCY(DBY)减速机传动滚筒直径Dr= 0.80 m, 带速V=2.00 m/S 滚筒转速n2=47.75 减速器减速比i=31.42 取减速比i=31.5000 实际带速V=1.995 m/s5.低速轴弹性柱销联轴器选型:T C=K*9550*P W/N 工况系数K-2.30= 37640.17N.m 驱动需要的轴功率P W= 81.60 KW =37.64 KN.m 工作转速n=47.62 rmp≤ T N N.m可根据MLL型梅花型柱销齿式联轴器公称扭矩T N选择具体规格。