湖南工学院
设计说明
书
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DTⅡ型皮带机设计
● 姓 名: 唐 龙
● 班 级: J025
● 系 部: 机械
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
系
● 指导老师: 刘 吉 兆
2005年5月
目 录
一.设计任务
二.设计计算
1、驱动单元计算原则……………………………………………5
2、滚筒的设计计算…………………………………………………14
3、托辊的计算……………………………………………………20
4、拉紧装置的计算………………………………………………29
5、中间架的计算…………………………………………………33
6、机架的结构计算………………………………………………35
7、头部漏斗的设计计算…………………………………………37
8、导料槽的设计计算……………………………………………40
9、犁式卸料器的计算………………………………………………………43
三:设计资料查询……………………………………………………………47
四:设计体会…………………………………………………………………48
一、设计任务
1、原始数据及工作条件:
1.1 输送物料:无烟煤
1.2 额定能力:
额定输送能力:Q=1500t/h;
1.3 输送机主要参数:
带宽:B=1400mm;带速:V=2.5m/s;水平机长:L=92m;导料槽长:L=10m
提升高度:H=22.155m;倾角:δ=13.6°;
容重:ρ=0.985t/m3
1.4 工作环境:
室内布置,每小时启动次数不少于5次。
2 设计要求
2.1. 设计要求
2.1.1 保证规定的生产率和高质量的皮带机的同时,力求成本低,皮带机的寿命长。
2.1.2 设计的皮带机必须保证操作安全、方便。
2.1.3 皮带机零件必须具有良好的工艺性,即:制造装配容易。便于管理。
2.1.4 保证搬运、安装、紧固到皮带机上,并且方便可靠。
2.1.5 保证皮带机强度的前提下,应注意外形美观,各部分比例协调。
2.2 设计图纸
总装图一张,
局部装配图三张,
驱动装置图一张及部分零件图(其中至少有一张以上零号的计算机绘图)。
2.3: 设计说明书(要求不少于一万字,二十页以上)
2.3.1 资料数据充分,并标明数据出处。
2.3.2 计算过程详细,完全。
2.3.3 公式的字母应标明,有时还应标注公式的出处。
2.3.4 内容条理清楚,按步骤书写。
2.3.5 说明书要求用计算机打印出来。
二.设计计算书
1驱动单元计算原则
1.1整机最大驱动功率
(kw)
式中:N——电机功率 (kw)
Smax——胶带最大带强 (N)
μ——传动滚筒与胶带之间的摩擦系数
α——传动滚筒的围包角
V——带速 (m/s)
η总——传动单元总效率 η=0.9
一、 式中各参数的选取
1、 胶带最大张力
对于编织芯带:Smax=ST.B.Z/n (N)
对于钢绳芯带:Smax=ST.B/n (N)
式中:ST——输送带破断强度 N/mm.层
B——输送带宽 (mm)
n——输送带接头的安全系数
a) 输送带的扯断强度、输送带的宽度及输送带芯层层数
芯层材料
胶带型号
胶带扯断强度
N/mm·层
每层厚度
mm
适用带宽
适用层数
棉帆布
CC-56
56
1.5
500~1400
3~6
尼布
NN-150
150
1.1
650~1600
3~6
NN-200
200
1.2
650~1800
3~6
NN-250
250
1.3
650~2200
3~6
尼布
NN-300
300
1.4
650~2200
3~6
聚酯
EP-200
200
1.3
650~2200
3~6
b) 胶带带宽与许用层数的匹配
500
650
800
1000
1200
1400
CC-56
3~4
4~5
4~6
5~8
5~8
6~8
NN-150
3~4
3~5
4~6
5~6
5~6
NN-200
3~4
3~5
3~6
4~6
4~6
EP-200
NN-250
3
3~4
3~6
4~6
4~6
EP-300
NN-300
3
3~4
3~6
4~6
4~6
c) 钢绳芯输送带带宽与带强的匹配
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
800
√
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√
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√
1000
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√
1200
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1400
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√
d) 输送带安全系数
棉帆布带:n=8~9
尼 龙 带:n=10~12
钢绳芯带:n=7~9
5、带速与带宽的匹配
0.8
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4
5
6.5
500
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√
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650
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800
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1000
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1200
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1400
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二、 减速器
根据带式输送机连续工况、冲击载荷类型、尖峰负荷情况以及制造质量等按DBY、DCY选用手册予选减速器,然后进行机械强度、热功率及临界转速校核。
机械强度、热功率校核可参考《圆锥圆柱齿轮减速器选用图册》(ZBJ19026-90)中的校核方法。
临界转速校核
按《机械设计手册》(中)(化学工业出版社)P785,
轴的临界转速校核:
n<0.75nC1
式中:n——减速器输入轴转速 r/min
nC1——允许转速 r/min
nC1的计算参考表8-377中的有关计算。
三、原始数据及工作条件:
1.1 输送物料:无烟煤
1.2 额定能力:
额定输送能力:Q=1500t/h;
1.3 输送机主要参数:
带宽:B=1400mm;带速:V=2.5m/s;水平机长:L=92m;导料槽长:L=10m
提升高度:H=22.155m;倾角:δ=13.6°;
容重:ρ=0.985t/m3
1.4 工作环境:
室内布置,每小时启动次数不少于5次。
2、园周力和运行功率计算
2.1 各种参数的确定:
2.1.1 由GB/T17119-97取系数C=1.836
2.1.2 模拟摩擦系数f=0.025
2.1.3 承载分支每米托辊旋转部分质量qRO
承载辊子旋转部分质量q’R0=8.21kg 承载分支托辊间距a0=1.2m
承载辊子辊径为φ133,轴承为4G305
2.1.4 回程分支每米托辊旋转部分质量qRU
回程辊子旋转部分质量q’RU=21.83kg q’RU=11.64kg
回程分支托辊间距aU=3.0m 回程辊子轴径为φ133,轴承为4G305
2.1.5 每米输送物料的质量qG
2.1.6 每米输送带质量qB
选输送带EP200,上胶4.5mm, 下胶1.5mm,5层 qB=18.76kg/m
2.2 各种阻力的计算
2.2.1 主要特种阻力FS1
a) 承载分支托辊前倾阻力:Fε1=CrμOLe1(qB+qG)gCosδSinε
=0.45×0.4×92×(18.76+166.667)×9.81×Sin2°
=1052N
式中:Cr=0.45 μO=0.4 Le1=92m ε=2°
b) 回程段分支托辊前倾阻力:Fε2=μOLe2qBgCosλCosδSinε
=0.4×30.7×18.76×9.81×Cos10°×Sin2°=78N
式中:λ=10° Le2=
=30.7m
Fε=承载分支托辊前倾阻力+回程段分支托辊前倾阻力=1052+78=1130N
c) 输送物料与导料挡板间的摩擦阻力Fgl
Fgl=
由上得:FS1=Fε+ Fgl=1130+3387.5=4517.5N
2.2.2 附加特种阻力:FS2
a) 输送带清扫器的摩擦阻力Fr(按单个清扫器计算)
合金刀片清扫器阻力:
Fr合=Aρμ3=0.014×7×104×0.6=588N
式中:A=1.4×0.01=0.014m2 ρ=7×104N/m2 μ3=0.6
b) 空段清扫器的摩擦阻力Fr空(按单个清扫器计算)
Fr空=mgμ3=30.9×9.81×0.6=182N
式中:m=30.9kg (单个空段清扫器自重)
本机组共2组合金清扫器,2组空段清扫器,故:
得:FS2=2Fr合+2Fr空=2×588+2×182=1540N(两个合金清扫器和两个空段清扫器)
2.3 园周力FU
FU=CfLg[qR0+qRU+(2qB+qG)]+qGHg+FS1+FS2
=1.836×0.025×92×9.81×[20.525+7.2156+
(2×18.76+166.667)]+166.667×22.155×9.81+4517.5+1540
=51889N
式中:H=22.155m
2.4 输送机所需的运行功率
2.4.1 传动滚筒运行功率:PA
由GB/T17119-97得:
PA=FUV=51889×2.5=129.7kw
2.4.2 驱动电机所需功率:PM
由GB/T17119-97得:
取电机功率P=220kw ,电压6000v ,型号Y355-37-4
3、输送带张力
采用逐点张力计算法
3.1 根据逐点张力法,建立张力关系式如下:(计算简图附后)
S3=S2+2Fr合+FL1 S4=S3+FH3-4+ Fr空 S5=S4+FL2
S6=S5+ FL3 S7=S6+ FL4 S8=S7+ FH7-8+ Fr空
S9=S8+ FL5 S10=S9+ FL6 S1=S10+ FbA+ Ff+Fgl+FC + Fε1
3.2 各段阻力的计算
3.2.1 输送带绕过各滚筒的附加阻力
a) 输送带绕过滚筒的缠绕阻力FL
式中:F——滚筒上输送带趋入点张力
d——胶带厚度 d=12.5mm=0.0125m
D——滚筒直径 B=1.4m
(通过对各滚筒计算将值列表)
滚筒编号
滚筒直径D(mm)
输送带绕过滚筒的缠绕阻力FL(N)
备注
B2
φ500
44.1+0.00225S2
FL1
B3
φ500
44.1+0.002256S4
FL2
B4
φ800
27.56+0.00140625S5
FL3
B5
φ500
44.1+0.002256S6
FL4
B6
φ500
44.1+0.002256S8
FL5
B7
φ800
27.56+0.00140625S9
FL6
b) 滚筒轴承阻力: