B型转载车受料臂胶带机计算书

何晓霞

摘 要：本文简要介绍了B型转载车受料臂胶带机的结构组成和工作原理，并对胶带机进行计算，从而确定电机、减速器等关键部件的选型，为以后B型转载车受料臂胶带机的计算提供一定的理论依据。

关键词：皮带机选型；轴功率；张力

中图分类号：U653 文献标识码：A

B型转载机上有一套胶带机系统，由一套驱动装置供给动力，布置在受料溜槽处。驱动装置由一台电机、一个液力耦合器、一个双闸瓦电液制动器和一个伞形正齿轮减速器构成。这些部件位于同一个底座上与驱动辊筒轴连在一起。

一、B型转载车受料臂胶带机选型设计

1.原始参数

带宽：B=2000mm；额定输送量：Q=7150t/h；最大输送量：Qmax=7500t/h；带速：V=3.15m/s；机长：Lh=33m；物料堆比重：ρ=1.65t/m3；提升高度：H=5.82m；胶带类型：钢绳芯胶带；供电电压：10kV3相，50Hz；上皮带槽角：35°；下皮带槽角：15°；托辊组类型：支架式托辊；上托辊间距：LO=1m；托辊直径φ159；下托辊间距：LU=3m；托辊直径：φ159；托辊阻力系数：f=0.025；工作条件：露天作业。

2.计算技术参数

（1）每米物料质量

qG=Qmax/3.6V=7500/（3.6×3.15）=661kg/m

（2）初选胶带ST800 qB=B×qp=2.0×20.5=41kg/m

（3）上分支托辊转动部分质量qR0=51.15kg/m

（4）下分支托辊每米长转动部分质量qRU=12.05kg/m

（5）圆周力——根据ISO国际标准计算方法

Fu=FH+Fst+Fs1+Fs2+FN+Fg1

3.圆周力及驱动功率的计算结果（受料落差最大时）

（1）驱动圆周力Fu

FH=F1+F2=6095+429=6524N

上分支运行阻力

F1=fLg[qR0+qB+qG]cos（α×3.14/180）=6095N

下分支运行阻力F2=fLg[qRU+qB]cos（α×3.14/180）=429N

物料提升阻力Fst=qGgH=37739N

特种主要阻力Fs1=Fε1+Fε2=1361N

Fε1—3个等长度辊子的承载托辊前倾阻力；Fε2—两个辊子的空载托辊阻力；Fε1=Cεμ0Le（qB+qG）×gcosαsinε=1230N；Fε2=μ0LeqB gcosλcosαsinε=131N；Fs2=APμ3=0.08×9×104×0.6=4320N；FN=Fb1+Fb2+Fb3+Fb4=10273N；Fb1—在加料段、加速段输送物料和输送带间的惯性阻力及摩擦力；Fb2—输送带经过滚筒的弯曲阻力；Fb3—在加速段物料和导料挡板间的摩擦阻力；Fb4—改向滚筒轴承阻力

Fb1=ρvIV=1650×3.15×1.26=6549N

Fb2=12×B×0.001×（200+0.01×100000/（0.001×B））×δ/D=235N

Fb3=0.6×IV2ρg×7/（v/2×0.65×B）2=3089N

Fb4=4×0.005×80000×0.25/1.25=400N

Fgl=μ2IV2ρgl /（0.652v2b12）=6436N

Fu=FH+Fst+Fs1+Fs2+FN+Fgl=68667N

（2）传动滚筒轴功率

PN=Fu·V=68667×3.15/1000=216kW

（3）驱动电机功率

PM=K·PN=1.3×216=281kW采用单滚筒双驱动形式

（4）速比

I=1490×3.14×D/60×v=25选用四级电机

4.各点张力计算

（1）按传动滚筒不打滑条件计算胶带最小张力

Fmin≥KAFu

Fmin=1.4×68667×=36975N

（2）按传动滚筒不打滑条件计算胶带最大张力

Fmax=KAFu+Fu=105642N

驱动滚筒合张力（不打滑）F合=Fmin+Fmax=142617N

（3）按胶带垂度1%考虑所需最小张力为

上分支F上min≥=86083N

下分支F下min≥=15083N

上胶带最大张力Smax=Fu-F2-Fs2/2+F上min=152161N

驱动滚筒合张力（按垂度）F′合=2Smax-Fu=235655N

（4）各点胶带张力表

采用逐点张力法（按垂度计算），将上述结果代入经核算求得胶带正常工作条件下的各点张力：

F1=152161N；F2=83494N；F3=86083N；F4=86083N。

5.制动力矩的计算及制动器的选择

MT=9550×PN/1490=9550×216/1490=1384（N·m）

在此受料带式输送机传动装置中选用液压推杆制动器，型号为YWZ9-400/121，制动力矩为1000～2000N·m。

6.联轴器的计算和选择

联轴器传递扭矩M′=1.5×9550×PM×I/1490=67539（N·m）

按照本次招标文件的要求，选用的是ZL13型弹性柱销齿式联轴器。

7.计算胶带最大张力和胶带安全系数

（1）胶带最大张力

正常工作：Fmax=152161N

（2）胶带强度计算

σ==609（N·mm）<800（N·mm）

参考文献

[1]张尊敬，汪甦. DTⅡ（A）型带式输送机设计手册[M].北京：冶金工业出版社，2003.