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输送带的结构设计与计算 - 返回
输送带的结构设计是指在已知该带的使用条件的情况下,决定带宽、所用骨架材料的种类、结构及层数,输送带的各部件尺寸等。
1.输送带宽度计算:输送带宽度是根据运输物料的特性(如粒度,容重、堆积角、物料的磨损性)、运输量、带速、倾角、槽角而定。带宽过大会造成浪费,过窄则易于撒落物料。其中输送量,输送机功率一定。输送带的运输量 Q 可用下式算出:
Q=3600FγV
式中 Q----输送量,吨/小时
F----被运输物料的横截面积,m2
γ---容重,t/m3 (散料分级为:轻散料,γ≤0.8t/m 3 ,中等散料,0.8t/m 3 ,<γ≤
1.6 t/m 3 ,重散料,γ>1.6 t/m 3 )
V----输送速度,m/s
上式中被运送物料的横断面积是由计算求得的。
首先,对输送带上输送的货物在运送时的状态加以分析。为了避免被运输物料自带上掉下,物料在带上的堆积存在一个自然形成的散料堆,其表面与水平面的最大夹角叫堆积角。流动性良好的散料的堆积角等于散料的内摩擦角。堆积角有静动态之分,在静止平面上自然形成的叫静堆积角(ρ),在运动的平面上形成的叫动堆积角(ρ d )。考虑到在连续运输过程中难以保持自然堆积角ρ值两者均由实测得出,一般ρ d= (0.65~0.80)ρ,常取ρ d =2/3ρ。
运输机支坐有直形滚支座和槽形滚柱支座两种。直形滚柱支座的被运输物料的横截面积为等腰三角形的面积。而槽形滚柱支座的被运输物料的横截面积为等腰三角形的面积与梯形面积之和。
2. 带速选择
(1)较长及水平的输送机可选择较高带速,倾角越大或机长越短,带速应越低;
(2)输送粉尘大的物料,带速一般小于 1m/s;
(3)采用电动卸料车时,带速不宜超过 3.15m/s;
(4)采用犁式卸料器时,带速不宜超过 2m/s;
(5)人工配料称重时,带速约为 1.25m/s;
(6)手选时带速取 0.2-0.3m/s。
胶带宽度应比运输机辊筒的宽度稍小一些,团过大会引起机架摆动,过小则容易引起咬带边部磨损。
3.层数的确定:
运输带的布层数计算有二种方法:1)从传动功率计算运输带布层数。2)从胶带所受的
最大张力计算运输带布层数。前者牵涉了大量的系数经验数据较多,且系数的选取对胶带的
计算有很大影响。后者在计算直线阻力时需先对胶带层数进行假设,再从最后算出的最大张
力值校正。
⑴.根据最大张力计算夹布层数
运输带在工作状态下,由于速度不太大等工作特点,主要是计算拉应力,亦称为张力。
绝大张力值可用全线路逐点计算法求出。“全线路逐点计算法”是将胶带运输路线依次分为
直线段和曲线区段,从空裁最小张力点S 1 算起,运输路线上每一下行点的张力等于前一点张
力加上与两点间阻力之和。设S 1 为空裁员小张力,S 2 点的张力值如下:
S  2 =S 1 +W 2
S 3 =S 2 (1+K 阻 )
S 4 =S 3 +W 1
式中:
S 1 ----空载最小张力点( kg)
S 2 ----S2 点张力 (kg)
S 3 ----S3 点张力 (kg)
S 4 ----最大张力(kg)
W 2 ----无载段阻力(kg)
W 1 ----有载段阻力(kg)
K 阻 -----输送带在带轮上的阻力,通常为绕入点阻力的 5%-7%。
S 4 一般以S最大表示,S 4 是输送带的最大张力点,根据欧拉方程 S 4 ≤S 1 e
fr ,e是自然对数底
数,f是带子与主动轮磨擦系数,r是带子与主动轮的包角弧度
W 1 承载段阻力
倾斜时 W 1 =(q1+q2+q)LWcosβ±(q1+q)H
W 2 空载段阻力
水平时 W 2 =(q 1 +q 3 )LW
倾斜时 W 2 =(q 1 +q 3 )LWcosβ±q1H
其中:β----运输倾斜角度
L-----直线段输送长度
W-----辊柱阻力系数 槽棍:良好时 0.02-0.03 一般 0.03-0.04 不好 0.04-0.06;
平辊时比槽辊略小
q 1 ------每米带长重量kg/m =1.1B(iσ+σ 1 +σ 2 )
σ---芯层帆布厚 m
i-----层数
σ 1 -----上覆盖胶厚 m
σ 2 -----下覆盖胶厚 m
H------输送高度 米
q 2 -----承载段每米托滚转动部分的重量(公斤)q 2 =Gp/t
t-----承载段托滚的距离 米 (0.9—1.5)
q 3 ------空载段每米托滚转动部分的重量(公斤)q 3 =Gp/t’
t’-----空载段托滚的距离 米 (2.5-3.0)
q------每米输送带运的物料重量(公斤)
S 4 = S 3 +W 1 = S 2 (1+K 阻 )+ W 1 = (S 1 +W 2 )(1+K 阻 )+ W 1
S 4 =S 1 e
fr
根据假设的层数在相应的使用条件下得到最大强度,再用安全倍数进行验证。
⑵通过传动功率计算布层数:
P=FV F=P/V层数的选择与最小辊筒直径的关系:
4.覆盖胶厚度及压延厚度的确定:(1)覆盖胶厚度设计
设计覆盖胶的厚度应依据被运送物了的种类,特性,所使用的环境等磨损速率与上料条件,而磨损速率取决于被输送物料的磨损性和带子的运转周期。运转周期越短,意味着带子承受载荷冲击越频繁,因而磨损率越高。输送带上下覆盖胶的最小厚度,就织物芯来说应在 1~2mm 之间,取决于织物的结构,钢丝绳芯带应不小于 3mm。表 1-13 列出输送带上覆盖胶厚度。织物芯带的上下覆盖胶厚度一般是不对称的,但上下覆盖胶之比不应超过 3:1,如果相差过大,那么橡胶硫化后的自然收缩会导致起拱并增加带的预张力。覆盖胶的表面形态对输送角度有一定的影响,光面胶带能在 18º倾斜角度下输送自由流动物料,PVC 带则被限制在 12º以下,有时为提高输送倾斜度,节约用地与工程费用,覆盖胶表面可设计各种不同花纹,如麻面、波浪、角锥、锯齿、U 形、V 形或八字形等形态以调整表面摩擦,增大阻力,提高对物料的抓着持握能力。一般花纹高度在 10mm 以下的浅花纹可将输送倾角提高到 22º-30º,花纹高度在 10mm-35mm 时可将倾角提高到 35 º-40 º。
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