辊子输送机

轻型辊⼦输送机的设计计算轻型辊⼦输送机的设计计算⼀．原始数据（1）辊⼦输送机的型式、长度以及布置⽅式。

（2）物品的输送量（单位时间输送的物品件数）、输送速度、载荷在辊⼦输送机上的分布情况。

（3）单个物件的质量、材质、外形尺⼨。

⼆．基本参数计算（⼀）辊⼦长度1.辊⼦输送机直线段圆柱形辊⼦输送机直线段的辊⼦长度⼀般可参照图18-17，按下式计算：L=B+△B 18-1式中 L=辊⼦长度，mmB=物件宽度, mm△B=宽度裕量，mm，可取△B=50～150mm图18-17 圆柱形辊⼦输送机断⾯图对于底部刚度很⼤的物件，在不影响正常输送和安全的情况下，物件宽度可⼤于辊⼦长度。

采⽤轮形辊⼦的多辊（短辊）输送机，其输送宽度⼀般可参照图18-18，可按下式计算：W=B+△B 18-2式中 W=输送宽度,mmB=物件宽度,mm△ B=宽度裕量,mm,可取△B=50mm。

图18-18 多辊（短辊）输送机断⾯图图18-19 圆弧段的圆锥形辊⼦当多辊少于4列时，只宜输送刚度⼤的平底物件，物件宽度应⼤于输送宽度，可取W=（0.7～0.8）B 。

2.辊⼦输送机圆弧段辊⼦输送机圆弧段的圆锥形辊⼦，其辊⼦长度可参照图18-19，按下式计算： l=B R L B R △+-++22)2/()( 18-3式中 l=圆锥形辊⼦长度，mmR=圆弧段侧半径，mmB=物件宽度，mmL=物件长度，mm△B=宽度裕量，mm ，可取△B=50～150mm,B 较⼤时取⼤值。

在既有直线段⼜有圆弧段的辊⼦输送机线路系统中，输送同⼀尺⼨宽度的物件，圆弧段的辊⼦长度要⼤于直线段的辊⼦长度。

⼀般取圆弧段的辊⼦长度作为该线路系统统⼀的辊⼦长度。

（⼆）辊⼦间距辊⼦间距P 应保证⼀个物件始终⽀撑在3个以上的辊⼦，⼀般情况下可按下式选取 P=31L 18-4 对要求输送平稳的物品 P=(5141～)L 18-5 式中 P---辊⼦间距mmL---物件长度mm(三) 辊⼦直径辊⼦直径D 与辊⼦承载能⼒有关，可按下式选取：F ≤［F ］ 18-6式中 F---作⽤在单个辊⼦上的载荷，N［F ］---单个辊⼦上的允许载荷，N作⽤在辊⼦上的载荷F,与物件质量，⽀承物件的辊⼦数以及物件底部特性有关，可按下式计算：F=mg/(K 1K 2n) 18-7式中 m---单个物件的重量，kgK 1---单列辊⼦有效⽀承系数，与物件底⾯特性及辊⼦平⾯度有关，⼀般可取K 1=0.7,对底部刚度很⼤的物品，可取K 1=0.5;K 2---多列辊⼦不均衡承载系数，对单列辊⼦，取K 2=1，对双列辊⼦，取K 2=0.7～0.8：n---⽀承单个物件的辊⼦数g---重⼒加速度，取g=9.81m/s 2单个辊⼦的允许载荷［F ］，与辊⼦直径及长度有关，可从产品样本中查取。

扫码移动阅读㊀第４１卷第６期㊀２０２０年１２月煤矿机电ＣｏｌｌｉｅｒｙＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ.４１Ｎｏ.６㊀Ｄｅｃ.２０２０㊀唐兴华.辊子输送机功率计算方法比较[Ｊ].煤矿机电ꎬ２０２０ꎬ４１(６):７２￣７７.ｄｏｉ:１０.１６５４５/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｍｅｔ.２０２０.０６.０２０辊子输送机功率计算方法比较唐兴华(上海中船临港船舶装备有限公司ꎬ上海２０００３２)摘㊀要:㊀介绍了辊子输送机的应用和分类ꎬ全面分析了辊子输送机的总阻力矩ꎬ重点阐述了摩擦阻力矩和惯性阻力矩的详细计算ꎬ得出了输送机驱动功率的计算公式ꎮ提供了应用实例ꎬ对比不同计算方法的差异ꎬ并讨论了产生差异的原因ꎬ同时也给出了一些合理的建议ꎮ研究方法和思路能够合理地指导设计ꎬ为辊子输送机的精细化设计提供了重要的理论参考ꎬ也为类似连续输送机的设计提供了重要的参考借鉴ꎮ关键词:㊀动力辊子ꎻ辊子输送机ꎻ功率计算ꎻ摩擦阻力矩ꎻ惯性阻力矩中图分类号:ＴＨ２２３㊀㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀㊀文章编号:１００１－０８７４(２０２０)０６－００７２－０６ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＲｏｌｌｅｒＣｏｎｖｅｙｏｒＰｏｗｅｒＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＴＡＮＧＸｉｎｇｈｕａ(ＳｈａｎｇｈａｉＣｈｉｎａＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＬｉｎｇａｎｇＭａｒｉｎｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈａｎｇｈａｉ２０００３２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:㊀Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄꎬｔｈｅｔｏｔａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｒｑｕｅｏｆｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒｗａｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄꎬａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏｍｅｎｔａｎｄｉｎｅｒｔｉａｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏｍｅｎｔｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌꎬａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｙｏｒｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ.Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄꎬｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄꎬａｎｄｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅꎬｓｏｍｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｉｄｅａｓｃａｎｒｅａｓｏｎａｂｌｙｇｕｉｄｅｔｈｅｄｅｓｉｇｎꎬｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｆｉｎｅｄｅｓｉｇｎｏｆｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒꎬａｎｄａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｉｍｉｌａｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｏｎｖｅｙｏｒ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:㊀ｐｏｗｅｒｒｏｌｌｅｒꎻｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒꎻｐｏｗｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎꎻｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏｍｅｎｔꎻｉｎｅｒｔｉａｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏ￣ｍｅｎｔ０㊀引言辊子输送机具有结构简单㊁运行可靠㊁设备成本低㊁维护方便㊁布置灵活和自动化程度高等优点ꎬ是一种高效的机械化连续输送设备ꎬ得到了用户的青睐ꎬ广泛应用于机械加工㊁冶金㊁建材㊁化工与医药㊁轻工与食品和船舶建造等行业ꎮ有关辊子输送机的驱动功率计算ꎬ目前现有的参考文献和专著虽有不少相关介绍ꎬ但普遍存在概念不准确㊁无推导过程㊁无创新的重复照搬引用和考虑片面等问题ꎬ会误导初学者和相关工程技术人员ꎮ有些参考文献和专著提供的公式ꎬ据此设计选型会造成电动机功率非常保守ꎬ能源浪费严重ꎬ存在很多局限性ꎮ明确辊子输送机的驱动功率计算ꎬ既能科学指导工程设计人员ꎬ保证设计质量ꎬ又能更好地揭示传动机理ꎬ帮助初学者和相关技术人员建立科学的基本思路ꎬ为类似传动的设计计算提供参考ꎮ因此有必要对辊子输送机的驱动功率进行深入系统地研究ꎬ总结出一种实用的计算方法ꎮ１㊀辊子输送机的分类辊子输送机按照输送方式分类可分为动力式的和无动力式的ꎮ动力式辊子输送机本身具有驱动装置ꎬ辊子转动呈主动状态ꎬ可以严格控制被输送物品的运行状态ꎮ按照传动方式ꎬ动力式辊子输送机可以分为链传动㊁带传动和齿轮传动３种ꎮ其中链传动分为单链传动和双链传动ꎮ单链传动结构布置紧凑ꎬ适用于轻载㊁低速和持续运行的场合ꎮ双链传动结构相对复杂ꎬ适用于载荷较大㊁速度较高和启制动比较频繁的场合ꎮ图１为单链传动示意图ꎬ图２为双链传动示意图ꎮ图１㊀单链传动辊子输送机图２㊀双链传动辊子输送机㊀㊀在每个辊子或几个辊子上安装有相同的链轮(单链传动用单链轮ꎬ双链传动用双链轮)ꎬ分别用链条与前后辊子相连接ꎬ驱动装置驱动其中一个辊子转动ꎬ链条会带动其他的辊子一起转动ꎮ辊子输送机按照辊子支承方式分为定轴式和转轴式ꎮ定轴式辊子输送机辊子绕定轴转动ꎬ辊子转动部分自重轻ꎬ运行阻力小ꎬ安装和调整不方便ꎬ多适用于轻载场合ꎮ定轴式辊子输送机本身无动力ꎬ属于无动力式辊子输送机ꎮ转轴式辊子输送机的辊子和轴一起转动ꎬ转轴安装在两端的轴承座内ꎬ便于安装和调整ꎬ多用于重载和运行精度高的场合ꎮ２㊀辊子输送机驱动功率计算辊子输送机依靠驱动辊子作用在被输送物品上的摩擦力而使物品产生运动ꎮ驱动辊子输送机ꎬ需要克服作用在辊子旋转轴上的阻力矩ꎮ辊子输送机驱动的总阻力矩主要由摩擦阻力矩ꎬ被输送物品的惯性阻力矩和辊子旋转惯性阻力矩组成ꎮ２.１㊀摩擦阻力矩辊子输送机的摩擦阻力矩Ｍｆ主要包括:辊子轴承摩擦力矩Ｍ１和物品沿辊子输送的摩擦阻力矩Ｍ２ꎮＭｆ＝Ｍ１＋Ｍ２(１)㊀㊀辊子轴承所承受的径向力主要来源由被输送物品重量ꎬ辊子旋转部分重量和辊子输送机驱动链条重量组成ꎮ辊子轴承的摩擦力等于所承受的径向力乘以摩擦因数ꎬ辊子轴承的摩擦力矩等于轴承的摩擦力乘以轴承的内径(即辊子的轴径)ꎮ辊子轴承摩擦力矩Ｍ１如下:Ｍ１＝μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２(２)式(２)中:μ为辊子轴承的摩擦因数ꎻｚ为输送机辊子数量(传动辊子和非传动辊子数量之和)ꎻｑ为单个辊子的旋转部分重量ꎬＮꎻ包括辊子轴和轴上的链轮重量ꎻＧｍ为被输送物品的单位长度重量ꎬＮ ｍ－１ꎻＬ为辊子输送机输送长度ꎬｍꎻＧｃ为辊子输送机驱动链条的单位长度重量ꎬＮ ｍ－１ꎻｄ为输送机辊子的轴径ꎬ即轴承的内径ꎬｍꎮ其中辊子轴承的摩擦因数μ值按照表１选取ꎮ表１㊀辊子轴承的摩擦因数μ值工作条件滚动轴承滑动轴承良好０.０１~０.０１５０.１~０.１５中等０.０１~０.０２０.１５~０.２恶劣０.２~０.２５㊀㊀良好工作条件:清洁干燥㊁无磨损性灰尘的室内ꎮ中等工作条件:湿度正常㊁少量磨损性灰尘的室内ꎮ恶劣工作条件:大量磨损性灰尘的室外ꎬ最好用滑动轴承而不用滚动轴承ꎮ根据理论力学１７８５年发表的滚动摩擦原理ꎬ导出了有量纲的滚动摩擦因数ｋꎬ因此物品沿辊子输送的摩擦阻力矩Ｍ２如下:Ｍ２＝ｋＧｍＬ(３)㊀㊀滚动摩擦因数ｋ值取０.０００５ｍꎮ由公式(１)~(３)得出辊子输送机的摩擦阻力矩Ｍｆ如下:Ｍｆ＝μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２＋ｋＧｍＬ(４)２.２㊀被输送物品的惯性阻力矩辊子输送机在启动时ꎬ需要克服被输送物品的惯性阻力矩Ｍｍｉꎬ被输送物品的惯性阻力矩Ｍｍｉ计算如下:Ｍｍｉ＝ＧｍＬａＤ/２(５)式(５)中:Ｇｍ为被输送物品的单位长度重量ꎬＮ ｍ－１ꎻＬ为辊子输送机输送长度ꎬｍꎻａ为被输送物品的启动加速度ꎬｍ ｓ－２ꎻμ为辊子轴承的摩擦因数ꎻＤ为输送机辊子外径ꎬｍꎮ启动时ꎬ被输送物品不产生打滑的条件为物品与辊子之间的黏着摩擦力大于等于启动时产生的惯性力ꎬ表达式为:３７２０２０年第６期唐兴华:辊子输送机功率计算方法比较㊀㊀㊀ＧｍＬｆȡＧｍＬ/ｇａ(６)式(６)中:ｆ为被输送物品与辊子之间的黏着摩擦因数ꎻｇ为重力加速度ꎬｍ ｓ－２ꎮ由式(６)知ꎬ被输送物品的启动加速度ａ小于等于ｇｆꎮ式(５)转换如下:Ｍｍｉ＝ＧｍＬｇｆＤ/２(７)㊀㊀黏着摩擦因数ｆ与被输送物品对辊子的滑动摩擦角θ的关系如下:ｆ＝ｔａｎθ(８)㊀㊀为辊子轴承为球轴承时ꎬ物品对辊子的滑动摩擦角θ值按照表２选取ꎮ表２㊀物品对辊子的滑动摩擦角θ值和黏着摩擦因数ｆ值被输送物品物品重量/Ｎ滑动摩擦角θ黏着摩擦因数ｆ木箱９０~２２０２ʎ１８ᶄ０.０４木箱２３０~６５０２ʎ０.０３５木箱６８０~１１００１ʎ４３ᶄ０.０３纸板１４~３０４ʎ０.０７纸板３０~７０３ʎ２６ᶄ０.０６纸板７０~２３０２ʎ５２ᶄ０.０５结构木 ２ʎ１８ᶄ０.０４钢板 ０ʎ５５ᶄ０.０１５铸件 ０ʎ５２ᶄ０.０１５２.３㊀辊子旋转部分惯性阻力矩辊子输送机在启动时ꎬ需要克服辊子旋转部分的惯性阻力矩Ｍｒｉꎬ被输送物品的惯性阻力矩Ｍｒｉ计算如下:Ｍｒｉ＝ｚＪε(９)式(９)中:ｚ为输送机辊子数量(传动辊子和非传动辊子数量之和)ꎻＪ为辊子旋转部分的转动惯量ꎬＮ ｍ２ꎻε为辊子旋转的角加速度ꎬｒａｄ ｓ－２ꎮ辊子旋转的角加速度ε计算如下:ε＝２ａ/Ｄ＝２ｇｆ/Ｄ(１０)㊀㊀式(１０)中符号含义同式(５)和式(６)ꎮ由式(９)和式(１０)可知ꎬ辊子旋转部分的惯性阻力矩Ｍｒｉ计算式如下:Ｍｒｉ＝２ｇｆｚＪ/Ｄ(１１)２.４㊀辊子输送机总阻力矩由式(４)ꎬ式(７)和式(１１)得出辊子输送机的运行总阻力矩Ｍ计算如下:Ｍ＝Ｍｆ＋Ｍｍｉ＋Ｍｒｉ＝μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２＋ｋＧｍＬ＋ＧｍＬｇｆＤ/２＋２ｇｆｚＪ/Ｄ(１２)式(１２)中符号含义同式(１)~式(１１)ꎮ２.５㊀辊子输送机驱动功率辊子输送机的驱动轴功率Ｐ等于总阻力矩Ｍ乘以角速度ωꎬ计算如下:Ｐ＝Ｍω＝２ｖ[μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２＋ｋＧｍＬ＋ＧｍＬｇｆＤ/２＋２ｇｆｚＪ/Ｄ]/Ｄ(１３)式(１３)中:ｖ为辊子输送机物品的输送速度ꎬｍ ｓ－１ꎮ其他符号含义同式(１)~式(１１)ꎮ驱动电动机功率Ｐｍ计算如下:Ｐｍ＝ＫＰ/η(１４)式(１４)中:Ｋ为功率安全系数ꎬ取１.３~１.５ꎻη为总传动效率ꎻ取０.６~０.８５ꎮ如采用多级串联传动ꎬ总传动效率会损失较大ꎬ不推荐采用过多的串联传动形式ꎬ可采用多驱动分段驱动形式ꎮ３㊀与现有文献的对比３.１㊀与文献[１]对比文献[１]介绍了辊子(滚柱)输送机驱动功率的计算过程ꎬ具体过程和各符号含义不做详细阐述ꎮ辊子输送机运行总阻力矩Ｍ计算式如下:Ｍ＝[μ(Ｇ＋ｚｑ)ｄ/Ｄ＋２ｋＧ/Ｄ]Ｄ/２＋ｚｊωｇｆ/ｖ＋ＧｆＤ/２(１５)㊀㊀对比(１５)和(１２)ꎬ虽然总阻力矩Ｍ的构成与式(１２)类似ꎬ但是文献[１]有如下明显不足之处:１)摩擦阻力矩计算未考虑链条重量ꎬ对于被输送物品为轻物品时ꎬ链条重量对摩擦阻力的影响不能忽略ꎮ２)辊子(滚柱)旋转部分的惯性阻力矩计算过程晦涩ꎬ无详细论证过程ꎬ且未提供黏着摩擦因数的具体数值ꎬ无实用性ꎮ３)被输送物品的惯性阻力矩计算过程同样未提供黏着摩擦因数的具体数值ꎬ无实用性ꎮ４)文献[１]的功率计算表达式中出现传动比ｉꎬ明显不对ꎮ综上所述ꎬ文献[１]仅仅提供一种计算思路ꎬ但是公式参数无数值参考ꎬ而且考虑不全面ꎬ不具有实用性ꎬ尤其不适合初学者ꎮ３.２㊀与文献[６]和[１２]对比文献[６]和[１２]分别针对单链传动和双链传动ꎬ给出不同的链条牵引力计算公式ꎬ并在得出链条牵引力的基础上分别给出了单链和双链传动驱动功率的计算公式ꎮ其具体过程和各符号含义不做详细阐述ꎮ单链传动链条牵引力计算式如下:Ｆ０＝ｆＬＤ/Ｄｓ(ｑＧ＋ｑ０＋ｍｄＣｄ＋ｍｉＣｉ)＋０.２５Ｌｑ０ｇ(１６)㊀㊀双链传动链条牵引力计算式如下:４７ 煤矿机电２０２０年第４１卷㊀㊀Ｆｎ＝ｆＷｓＱＤ/Ｄｓ(１７)㊀㊀对比(１６)ꎬ式(１７)和式(１２)ꎬ文献[６]和文献[１２]也有如下明显不足之处:１)链条牵引力的计算无任何推导过程ꎬ非常晦涩ꎬ不适合初学者理解和掌握ꎮ２)单链传动链条牵引力的组成ꎬ前一项ｆＬＤ/Ｄｓ(ｑＧ＋ｑ０＋ｍｄＣｄ＋ｍｉＣｉ)是指传动辊子㊁非传动辊子㊁被输送物品和链条的摩擦阻力ꎬ后一项０.２５Ｌｑ０ｇ很难理解ꎮ计算公式逻辑性不强ꎮ３)双链传动链条牵引力引入了传动系数Ｑ的概念ꎬ传动系数的数值无任何推导和交代ꎬ无法理解ꎬ逻辑性不强ꎮ４)双链传动链条牵引力未考虑链条重量的影响ꎬ和文献[１]有同样的片面性ꎮ５)经对比研究表明ꎬ双链传动传动辊子和非传动辊子的布置比例对链条的驱动功率计算结果有非常大的影响ꎬ不能指导初学者和有关工程技术人员ꎮ综上所述ꎬ文献[６]~[１２]虽然从链条牵引力入手ꎬ但是牵引力的计算有诸多不合理和欠解释的地方ꎬ实用性也不强ꎬ尤其不适合初学者ꎮ３.３㊀与文献[１３]对比文献[１３]给出了辊子输送机的一种区别于其他文献的功率计算方法ꎬ有一定的新颖性ꎮ文献[１３]列举了辊子输送机需要克服的功率组成ꎬ分别给出了相应的计算推导ꎮ具体过程和各符号含义不做详细阐述ꎮ驱动功率计算式如下:Ｎ＝９.８Ｖ[(μｄ＋２ｋ)Ｇ＋μｄＺｑ]/Ｄ＋ＧＶ３/(２Ｌ)＋９.８ＧＶΣＨ/Ｌ(１８)㊀㊀对比(１８)和(１２)ꎬ文献[１３]有如下明显不足之处:１)摩擦阻力矩计算未考虑链条重量ꎬ对于被输送物品为轻物品时ꎬ链条重量对摩擦阻力的影响不能忽略ꎮ２)未考虑辊子旋转部分的惯性阻力矩ꎬ考虑不全面ꎮ３)被输送物品的惯性阻力矩功率计算过程有错误ꎬＧＶ３/(２Ｌ)＝ＧＶ２/(２Ｌ)Ｖꎬ该式的物理含义是被输送物品的加速度等于Ｖ２/(２Ｌ)ꎮ显然物品的加速度大于Ｖ２/(２Ｌ)ꎬ换角度理解物品在加速时间内的输送距离小于Ｌꎮ因此被输送物品的惯性阻力矩功率计算不对ꎮ综上所述ꎬ文献[１３]虽然提供一种较新颖的计算思路ꎬ但是公式考虑不全面ꎬ公式推导有错误ꎬ适用性和实用性也有不足ꎮ４㊀实例说明４.１㊀实例对比针对现有文献中的主流观点ꎬ分别和本文观点进行了一定的对比研究ꎮ以下以实例进行对比:已知数据:辊子输送机辊子轴径ｄ为０.０５ｍꎬ辊子外径Ｄ为０.０７ｍꎬ传动辊子链轮节圆直径Ｄｓ为０.１０９ｍꎬ输送速度ｖ为０.３３３３ｍ ｓ－１ꎬ轴承摩擦因数μ为０.０２ꎬ单个辊子转动部分的质量ｑ为６３.８９６Ｎꎬ物品与辊子间的滚动摩擦因数(滚动摩擦力臂)ｋ＝０.０００５ｍꎬ单个辊子旋转部分的转动惯量Ｊ＝０.０４Ｎ ｍ２ꎮ对辊子输送机长度Ｌ为５~１２５ｍꎬ被输送物品的单位长度重量Ｇｍ为１００ｋｇ ｍ－１~５００ｋｇ ｍ－１时ꎬ分别计算了文献[６]~文献[１２]ꎬ文献[１３]和本文关于辊子输送机的轴功率ꎮ详细结果见图３~图７所示:图３㊀Ｇｍ＝１００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)图４㊀Ｇｍ＝２００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)图５㊀Ｇｍ＝３００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)５７２０２０年第６期唐兴华:辊子输送机功率计算方法比较㊀㊀㊀图６㊀Ｇｍ＝４００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)图７㊀Ｇｍ＝５００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)㊀㊀由图(３)~图(７)得出如下结论:辊子输送机输送距离较短时(Ｌɤ５０ｍ)ꎬ上述计算方法的结果相对吻合ꎻ辊子输送机输送距离较远时(Ｌ>５０ｍ)ꎬ上述计算方法的结果出现了较大的差异ꎮ㊀㊀１)双链传动ꎮ文献[６]~文献[１２]的计算结果>>本文计算结果>文献[１３]计算结果ꎮ文献[６]~文献[１２]驱动轴功率明显超过其他计算方法很多ꎻ文献[１３]的计算结果比本文方法计算结果偏小ꎮ２)单链传动ꎮ本文计算结果>文献[１３]计算结果>文献[６]~文献[１２]计算结果ꎮ对上述结论的原因分析如下:短距离输送时(Ｌɤ５０ｍ)ꎬ各参考文献考虑不全面ꎬ对于计算结果的影响未凸显ꎬ各文献以及本文的观点均适用于短距离输送时的辊子输送机功率计算ꎻ较远距离输送时(Ｌ>５０ｍ)ꎬ各参考文献考虑不全面或者其他缺点对于计算结果的影响充分显现ꎮ１)双链传动ꎮ文献[６]~文献[１２]由于传动系数Ｑ的设置不合理ꎬ对计算结果造成了较大程度的放大ꎬ且输送物品重量越大ꎬ此放大效应越明显ꎬ因此必须要正确对待传动系数Ｑ的合理性以及严谨性ꎮ文献[１３]计算结果小于本文计算结果ꎬ主要由于其未考虑辊子旋转部分的惯性力矩以及被输送物品的惯性力矩错误计算ꎮ据分析ꎬ文献[１３]关于被输送物品的惯性力矩计算结果约为本文计算结果的１/７ꎮ２)单链传动ꎮ文献[１３]计算结果由于考虑了物品的惯性阻力矩ꎬ所以结果大于文献[６]~文献[１２]计算结果ꎮ文献[１３]关于轴承摩擦力矩计算中未考虑链条重量影响ꎬ且物品惯性阻力矩计算偏小ꎬ所以文献[１３]的结果计算小于本文观点的计算结果ꎮ４.２㊀合理建议对于双链传动ꎬ为了进一步深入研究传动辊子数量和非传动辊子数量的比例对于辊子输送机驱动轴功率计算结果的影响ꎬ取传动辊子数量ʒ非传动辊子数量＝１ʒ１ꎬ不同输送物品重量情况下ꎬ对比文献[６]~文献[１２]和本文观点的计算结果如图８所示ꎮ(ａ)Ｇｍ＝１００ｋｇ/ｍ(ｂ)Ｇｍ＝２００ｋｇ/ｍ(ｃ)Ｇｍ＝３００ｋｇ/ｍ(ｄ)Ｇｍ＝４００ｋｇ/ｍ(ｅ)Ｇｍ＝５００ｋｇ/ｍ图８㊀Ｇｍ＝１００ｋｇ ｍ－１~５００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比６７ 煤矿机电２０２０年第４１卷㊀㊀㊀㊀由图(８)得出如下结论:１)对于文献[６]~文献[１２]ꎬ增加非传动辊子数量ꎬ可以降低轴功率ꎮ２)当传动辊子数量＝非传动辊子数量时ꎬ文献[６]~文献[１２]的计算结果较接近本文观点计算结果ꎮ３)对于初学者和相关工程技术人员ꎬ在设计时需要考虑增加非传动辊子数量在全部辊子数量中的占比ꎮ５　结论１)较全面地分析了辊子输送机输送阻力矩ꎬ提出了一种辊子输送机功率计算方法ꎬ论证过程充分ꎬ能够合理地指导设计ꎮ２)对比研究了不同参考文献的观点ꎬ分析了各自存在的不足和局限性ꎬ举例讨论了不同计算方法的差异ꎬ给出了差异存在的原因分析ꎬ并给出了一些合理建议ꎮ３)研究方法和思路ꎬ为辊子输送机的精细化设计提供了重要的理论参考ꎬ也为类似输送设备的设计计算提供了一定借鉴ꎮ参考文献:[１]㊀洪致育ꎬ林良明.连续输送机[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ１９８２.[２]㊀汪志城.滚动摩擦机理和滚动摩擦系数[Ｊ].上海机械学院学报ꎬ１９９３(４):３５￣４３.[３]㊀濮良贵ꎬ纪名刚.机械设计[Ｍ].８版.北京:高等教育出版社ꎬ２００６.[４]㊀中国机械工业联合会.ＧＢ/Ｔ３８１１ ２００８起重机设计规范.[出版地不详]:[出版时间不详].[５]㊀陈春灿.轧机机组中小车拖动扭矩或功率的计算[Ｊ].有色金属加工ꎬ２０１０ꎬ３９(２):４６￣４７.[６]㊀刘光第.辊子输送机的设计与计算[Ｊ].铸造设备研究ꎬ１９９４(５):２３￣２７.[７]㊀张之仪.国内外辊子输送机的发展概况[Ｊ].铸造设备研究ꎬ１９９４(５):１０￣２２.[８]㊀王鹰.连续输送机械设计手册[Ｍ].北京:中国铁道出版社ꎬ２００１.[９]㊀徐正林ꎬ刘昌祺.自动化立体仓库实用设计手册[Ｍ].北京:中国物资出版社ꎬ２００９.[１０]㊀黄学群.运输机械选型设计手册[Ｍ].２版.北京:化学工业出版社ꎬ２０１１.[１１]㊀邱卫东.常用辊子输送机的设计与计算[Ｊ].机械研究与应用ꎬ２０１０(４):６９￣７０.[１２]㊀计三有ꎬ许先凯.自动化立体仓库辊子输送机的设计与计算[Ｊ].物流工程与管理ꎬ２０１２ꎬ３４(３):１０４￣１０５.[１３]㊀文小炎ꎬ史良蟾.辊子输送机的驱动功率计算[Ｊ].汽车科技ꎬ１９９７(５):５５￣６０.作者简介:唐兴华(１９８４ )ꎬ男ꎬ高级工程师ꎮ２００９年毕业于同济大学(硕士学位)ꎬ现主要从事船舶装备和生产流水线的设计工作ꎮ已发表学术论文２０篇ꎮ(收稿日期:２０２０－０３－２０ꎻ责任编辑:贺琪)７７２０２０年第６期唐兴华:辊子输送机功率计算方法比较㊀㊀㊀。

辊道输送机技术参数辊道输送机是一种常用的物料输送设备，它广泛应用于矿山、港口、建材、化工等行业。

辊道输送机通过辊筒的转动将物料从起始点输送到终点，具有输送量大、输送距离远、运行稳定等特点。

本文将从技术参数、应用范围等方面，对辊道输送机进行详细介绍。

一、技术参数1. 输送带宽度：辊道输送机的输送带宽度通常在300mm-2000mm范围内，可以根据用户的需要进行定制。

2. 输送带速度：根据不同的物料输送需求，辊道输送机的输送带速度可以调节，一般在0.8m/s-4.5m/s之间。

3. 输送能力：辊道输送机的输送能力取决于输送带宽度、输送带速度等参数，通常在100t/h-1000t/h之间。

4. 机架高度：辊道输送机的机架高度一般根据工地的实际情况进行设计，可以满足不同高度的物料输送需求。

5. 动力配置：辊道输送机的动力配置通常包括电动机、减速机、传动装置等，可以根据实际需求进行选配。

6. 输送距离：辊道输送机的输送距离较长，可以根据用户需求设计定制不同长度的输送线路。

7. 输送物料：辊道输送机适用于输送颗粒状、块状、粉状等各类物料，如煤炭、矿石、砂石、水泥等。

8. 输送角度：辊道输送机的输送角度一般在0°-20°之间，可以根据实际情况进行调整。

以上为辊道输送机的一般技术参数，当然在实际应用中还有更多的细节参数需要根据具体情况进行确定。

辊道输送机作为一种常用的物料输送设备，其技术参数的选择对设备的性能和使用效果具有重要影响。

二、应用范围1. 矿山行业：在矿山生产中，辊道输送机可以用于煤矿、铁矿、铜矿等各类矿石的输送工作，提高了物料输送效率，降低了人力成本。

2. 港口行业：在港口装卸作业中，辊道输送机可以实现集装箱、散装货物等的快速输送，提高了港口的吞吐量和操作效率。

3. 建材行业：在建材生产中，辊道输送机可用于水泥、石灰石、砂石等原料的输送，保证了生产线的连续作业。

4. 化工行业：在化工生产中，辊道输送机可以用于化肥、化工原料等物料的输送，确保了生产的连续性和安全性。

辊道输送机简介辊道输送机是一种用于物料输送的机械设备，广泛应用于各行各业的生产线中。

其工作原理是通过一系列的辊子将物料从一个位置传送到另一个位置。

辊道输送机具有传送效率高、运输成本低、工作稳定等特点，因此被广泛用于仓储、物流、制造业等领域。

辊道输送机主要由主机、辊子、传动装置和支撑装置等部分组成。

其中，主机包括电动机、减速器等，主要提供动力；辊子则是物料传送的主要部件，通常由钢质制成，表面平整且耐磨；传动装置包括链条、齿轮等，用于传递动力；支撑装置用于支撑辊道输送机的整体结构。

辊道输送机的工作原理是通过电动机带动辊子旋转，从而实现物料的传送。

当物料放置在辊道上，电动机启动后，辊子开始旋转，物料随之被传送到目标位置。

辊道输送机可以根据实际需求进行调节，实现不同速度、不同方向的传送。

应用领域辊道输送机广泛应用于各个行业的生产线中，以下是一些常见的应用领域：1.仓储物流：辊道输送机是仓储物流领域中最常见的物流设备之一。

它可以将货物从一个位置传送到另一个位置，提高物流效率。

在仓储物流系统中，辊道输送机通常和叉车、堆垛机等设备配合使用，实现物料的高效传送和储存。

2.制造业：辊道输送机在制造业中有着广泛的应用。

在生产线上，它可以将零部件、半成品等物料从一个工位传送到另一个工位，提高生产效率。

辊道输送机还可以用于组装线上的物料传送，如将各个零部件传送到组装工位，实现产品的自动化生产。

3.食品加工：在食品加工行业中，辊道输送机可以用于将食品从一个加工环节传送到另一个加工环节。

例如，在面包生产线上，可以使用辊道输送机将生面团传送到切割、烤制等环节。

辊道输送机的运输带通常采用食品级材质制作，符合食品安全要求。

4.电子行业：辊道输送机在电子行业的生产线中也有着重要的应用。

在电子元器件的生产过程中，辊道输送机可以将电子元器件从一个工序传送到另一个工序，实现自动化生产。

此外，辊道输送机还可以用于电子产品的包装和装配过程。

辊子输送机设计手册
辊子输送机设计手册是一本详细介绍辊子输送机设计、选型、计算、安装和维修的参考书籍。

它可以帮助工程师和技术人员更好地理解和应用辊子输送机，以满足不同行业的使用需求。

以下是关于辊子输送机设计手册的一些建议内容：
1. 辊子输送机概述：介绍辊子输送机的定义、类型、结构、工作原理和应用范围。

2. 辊子输送机的设计与计算：包括辊子长度、输送宽度、载荷分布、输送速度等参数的计算方法，以及设计过程中需要考虑的因素。

3. 辊子输送机的选型：介绍如何根据输送物料的性质、生产环境、生产要求等因素选择合适的辊子输送机型号和配置。

4. 辊子输送机的安装与维护：包括输送机的安装方法、注意事项，以及日常维护、故障排除等方面的内容。

5. 辊子输送机的应用案例：介绍辊子输送机在不同行业、不同场合的应用实例，以供参考。

6. 辊子输送机相关标准和规范：列举与辊子输送机相关的国家和行业标准，以及设计、制造、安装、验收等方面的规范。

7. 辊子输送机的发展趋势：分析辊子输送机在技术、市场、应用等方面的最新动态和发展趋势。

总之，以上内容仅为建议，实际的手册内容可能会有所不同。

如果您需要购买辊子输送机设计手册，建议您查阅相关出版物的目录和简介，以确定手册是否符合您的需求。

一、辊子输送机的特点及应用范围：
辊子输送机可以沿水平或较小的倾斜角输送具有平直底部的成件物品，如板、棒、管、型材、托盘、箱类容器以及各种工件。

对于非平底物品及柔性物品可借助托盘实现输送。

与其他输送成件物品的运输机相比，除了具有结构简单、运转可靠、维护方便、经济、节能等特点以外，最突出的就是它与生产工艺过程能较好地衔接和配套，并有功能的多样性，具体表现在以下几方面。

（1）布置灵活，容易分段和连接，可以根据需要，由直线、圆弧、水平、倾斜、分支、合流等区段以及辅助装置，组成开式、闭式、平面、立体等各种形式的输送路线。

（2）功能多样，可以按无动力式、动力式、积放式等多种输送方式输送或积存物品，可以在输送过程中升降、移动、翻转物品，可以结合辅助装置，按直角、平行、上下等方式实现物品在辊子输送机之间或辊子输送机与其他输送机之间的转运。

（3）便于和工艺设备衔接配套，衔接方式简易紧凑，有时可以直接作为工艺设备的物料输入和输出段。

辊子间的空隙部位便于布置各种装置和设备。

（4）物品输送平稳，便于对输送过程中的物品进行加工、装配、试验、分拣、包装、储存等各种工艺性操作，便于对输送过程实现自动控制。

（5）两台辊子输送机的连接尺寸小，可以转运较小尺寸的物品。

（6）双排或数排辊子输送机可以并排组成大宽度的辊子输送机，以运送大型成件物品。

（7）允许输送高温物品。

（8）辊子输送机标准化、系列化、通用化程度高，易于拼装组成不同的生产线，同时不需要特殊土建基础。

由于辊子输送机在输送成件物品时具有明显优点，因而在各生产部门和行业的物件输送中，尤其是在各种流水生产线中得到了广泛的应用。

斜辊道输送机的工作原理斜辊道输送机是一种常见的物料输送设备，其工作原理是通过辊道的倾斜角度和辊道上的辊子来实现物料的输送。

斜辊道输送机由输送带、辊道和支撑装置组成。

输送带是将物料从起点输送到终点的载体，辊道是支撑输送带的结构，支撑装置用于支撑和固定输送带和辊道。

在工作时，物料首先被放置在输送带的起点处。

输送带通过电机驱动，开始运动。

当输送带开始运动时，物料会受到重力的作用，沿着辊道的倾斜方向向下滑动。

在滑动过程中，物料与辊道上的辊子发生摩擦，从而实现物料的输送。

辊道的倾斜角度是决定物料滑动速度和输送效率的重要因素。

倾斜角度越大，物料下滑的速度越快，输送效率也越高。

然而，倾斜角度过大会导致物料滑动不稳定，甚至可能发生溜动现象。

因此，在设计和使用斜辊道输送机时，需要根据物料的性质和输送要求确定合适的倾斜角度。

辊道上的辊子起到支撑和导向物料的作用。

辊子通常由金属或塑料制成，具有平滑的表面，以减少物料与辊子之间的摩擦。

辊子的直径和间距也会影响物料的输送效果。

辊子直径越大，物料与辊子之间的接触面积越小，摩擦力也越小；间距越小，物料在辊子之间的滑动距离越短，输送效率越高。

斜辊道输送机在物料输送过程中还需要考虑物料的流动性和均匀性。

一些粉状或颗粒状的物料在斜辊道上容易产生堆积或堵塞现象，影响输送效果。

因此，需要采取一些措施，如安装振动器或喷水装置，以促进物料的流动和均匀分布。

斜辊道输送机广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业，用于输送各种散状物料和成件物料。

它具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点，被广泛认可和接受。

斜辊道输送机通过辊道的倾斜角度和辊道上的辊子来实现物料的输送。

在工作过程中，物料通过重力作用沿着辊道滑动，利用辊子的支撑和导向作用实现输送。

斜辊道输送机在物料输送过程中需要考虑倾斜角度、辊子直径和间距、物料流动性和均匀性等因素，以确保输送效果和运行稳定性。

辊道输送机工作原理辊道输送机是一种常用的物料输送设备，广泛应用于各个行业的生产流程中。

它的工作原理基于辊子和带子的相互配合，通过辊子的转动来实现物料的输送。

辊道输送机主要由驱动装置、辊子、带子和支撑结构等部分组成。

驱动装置通过电动机、减速器等设备将动力传递给辊子，使辊子开始转动。

带子则被安装在辊子之上，承载物料并随着辊子的转动一起向前移动。

支撑结构则起到支撑和固定的作用，保证整个输送机的稳定运行。

辊道输送机的工作过程大致可分为三个阶段：起动阶段、运行阶段和停止阶段。

在起动阶段，通过启动驱动装置，电动机开始工作，传递动力给辊子，使其开始转动。

同时，带子也开始随着辊子的转动向前移动，物料被置于带子上，开始被输送。

在运行阶段，驱动装置继续提供动力，使辊子和带子保持稳定的转动和运动状态。

物料随着带子的运动被平稳地输送到目的地，完成物料的传输任务。

在这个过程中，辊子的转动起到了支撑和导向的作用，带子的运动则起到了牵引物料的作用。

当物料到达目的地后，停止阶段开始。

通过关闭驱动装置，停止电动机的工作，辊子和带子停止转动。

物料随着带子的停止而停止运动，完成输送任务。

同时，需要注意的是，辊道输送机在停止后，应该保持适当的时间，让带子和辊子完全停止，避免滑移或其他意外情况的发生。

辊道输送机的工作原理简单而高效。

通过驱动装置将动力传递给辊子，带动带子和物料一起向前移动。

辊子的转动起到了支撑和导向的作用，带子的运动则起到了牵引物料的作用。

这种结构和工作方式可以灵活地应用于各个行业的生产流程中，满足不同物料输送的需求。

辊道输送机的工作原理不仅具有简单高效的特点，还具有一定的灵活性和可扩展性。

根据具体的物料输送要求，可以调整辊子和带子的长度、宽度和高度等参数，以适应不同尺寸和重量的物料。

同时，还可以根据实际情况选择不同类型的辊子和带子，以满足特殊物料输送的需要。

辊道输送机是一种常用的物料输送设备，其工作原理基于辊子和带子的相互配合。