何曉霞

摘 要：本文簡要介紹了B型轉(zhuǎn)載車受料臂膠帶機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，并對(duì)膠帶機(jī)進(jìn)行計(jì)算，從而確定電機(jī)、減速器等關(guān)鍵部件的選型，為以后B型轉(zhuǎn)載車受料臂膠帶機(jī)的計(jì)算提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)選型；軸功率；張力

中圖分類號(hào)：U653 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

B型轉(zhuǎn)載機(jī)上有一套膠帶機(jī)系統(tǒng)，由一套驅(qū)動(dòng)裝置供給動(dòng)力，布置在受料溜槽處。驅(qū)動(dòng)裝置由一臺(tái)電機(jī)、一個(gè)液力耦合器、一個(gè)雙閘瓦電液制動(dòng)器和一個(gè)傘形正齒輪減速器構(gòu)成。這些部件位于同一個(gè)底座上與驅(qū)動(dòng)輥筒軸連在一起。

一、B型轉(zhuǎn)載車受料臂膠帶機(jī)選型設(shè)計(jì)

1.原始參數(shù)

帶寬：B=2000mm；額定輸送量：Q=7150t/h；最大輸送量：Qmax=7500t/h；帶速：V=3.15m/s；機(jī)長：Lh=33m；物料堆比重：ρ=1.65t/m3；提升高度：H=5.82m；膠帶類型：鋼繩芯膠帶；供電電壓：10kV3相，50Hz；上皮帶槽角：35°；下皮帶槽角：15°；托輥組類型：支架式托輥；上托輥間距：LO=1m；托輥直徑φ159；下托輥間距：LU=3m；托輥直徑：φ159；托輥?zhàn)枇ο禂?shù)：f=0.025；工作條件：露天作業(yè)。

2.計(jì)算技術(shù)參數(shù)

（1）每米物料質(zhì)量

qG=Qmax/3.6V=7500/（3.6×3.15）=661kg/m

（2）初選膠帶ST800 qB=B×qp=2.0×20.5=41kg/m

（3）上分支托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量qR0=51.15kg/m

（4）下分支托輥每米長轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量qRU=12.05kg/m

（5）圓周力——根據(jù)ISO國際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法

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

3.圓周力及驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算結(jié)果（受料落差最大時(shí)）

（1）驅(qū)動(dòng)圓周力Fu

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

上分支運(yùn)行阻力

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

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

物料提升阻力Fst=qGgH=37739N

特種主要阻力Fs1=Fε1+Fε2=1361N

Fε1—3個(gè)等長度輥?zhàn)拥某休d托輥前傾阻力；Fε2—兩個(gè)輥?zhàn)拥目蛰d托輥?zhàn)枇Γ籉ε1=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、加速段輸送物料和輸送帶間的慣性阻力及摩擦力；Fb2—輸送帶經(jīng)過滾筒的彎曲阻力；Fb3—在加速段物料和導(dǎo)料擋板間的摩擦阻力；Fb4—改向滾筒軸承阻力

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）傳動(dòng)滾筒軸功率

PN=Fu·V=68667×3.15/1000=216kW

（3）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率

PM=K·PN=1.3×216=281kW采用單滾筒雙驅(qū)動(dòng)形式

（4）速比

I=1490×3.14×D/60×v=25選用四級(jí)電機(jī)

4.各點(diǎn)張力計(jì)算

（1）按傳動(dòng)滾筒不打滑條件計(jì)算膠帶最小張力

Fmin≥KAFu

Fmin=1.4×68667×=36975N

（2）按傳動(dòng)滾筒不打滑條件計(jì)算膠帶最大張力

Fmax=KAFu+Fu=105642N

驅(qū)動(dòng)滾筒合張力（不打滑）F合=Fmin+Fmax=142617N

（3）按膠帶垂度1%考慮所需最小張力為

上分支F上min≥=86083N

下分支F下min≥=15083N

上膠帶最大張力Smax=Fu-F2-Fs2/2+F上min=152161N

驅(qū)動(dòng)滾筒合張力（按垂度）F′合=2Smax-Fu=235655N

（4）各點(diǎn)膠帶張力表

采用逐點(diǎn)張力法（按垂度計(jì)算），將上述結(jié)果代入經(jīng)核算求得膠帶正常工作條件下的各點(diǎn)張力：

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

5.制動(dòng)力矩的計(jì)算及制動(dòng)器的選擇

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

在此受料帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中選用液壓推桿制動(dòng)器，型號(hào)為YWZ9-400/121，制動(dòng)力矩為1000～2000N·m。

6.聯(lián)軸器的計(jì)算和選擇

聯(lián)軸器傳遞扭矩M′=1.5×9550×PM×I/1490=67539（N·m）

按照本次招標(biāo)文件的要求，選用的是ZL13型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。

7.計(jì)算膠帶最大張力和膠帶安全系數(shù)

（1）膠帶最大張力

正常工作：Fmax=152161N

（2）膠帶強(qiáng)度計(jì)算

σ==609（N·mm）<800（N·mm）

參考文獻(xiàn)

[1]張尊敬，汪甦. DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.