长距离矿用皮带输送机总体设计毕业设计(编辑修改稿)

长距离矿用皮带输送机总体设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

要的作用。 在煤炭行业中也有着大量的应用，尤其是在矿山的煤矿开采运输中起着 举足轻重的作用。 本 毕业设计做的是长距离矿用皮带输送机总体设计。 在设计中计算圆周驱动力和输送带的张力，通过计算并校核所运用的原件。 本 设计的输送机是长距离、大运量，是目前 输送机的 主要发展的方向 也是本 4 设计主要的研究解决的内容。 本设计是主要解决的问题是在长距离 大功率多电机的情况下解决多点驱动的问题。 设计目标及原始 参数 本设计的目标是根据给定的原始参数通过设计计算完成长距离矿用皮带输送机的总体设计， 带速 (m/s)是输送机的重要设计参数，而输送能力 (t/h)是输送机最重要的性能指标，该指标与带宽、带速参数密切相关。 原始数据：输送物料：煤； 输送量： t/h1000 带速： m/ 物料性质：散状物料； 松散密度： 33 kg/m101ρ 工作环境 ：潮湿 ； 输送机布置形式：倾斜 176。 、 11176。 放置。 5 第 2 章 输送机总体结构设计计算 输送机总体方案确定 本 设计 是长距离的在矿山运输巷道中应用的输送机，根据运输巷道的布置图可知输送机的 总运输 长度在大约 4000 多米，在这样长的距离中用皮带机进行煤碳的连续运输。 同 时可知在整个运输过程中总共经过了四个运输区段，有平行运输也有坡度 运输。 在设计皮带机的时候 在 整个运输区段可以 采用两种方方案设计：第一种方案采用一 台输送机； 第 二 种方案 采用两台输送机。 图 21 运输巷走向 图 第一种方案在整个运输区段采用一台输送机。 优点是整个运输区段总长是 4000 多米，使用一台输送机完成整个运输区段的运输，在大运量的情况下完成运输任务；采用一台输送机时驱动的布置可以布置在机头或是机尾部，这样可以在检修的时候不用携带大量的仪器进入运输巷道中，解决了运输巷道狭窄不容易进入的情况。 缺点是采用一台输送机的情况下由于运输距离过井下420684() 3570() 504304()176。 11 ‰地面( m ) 6 长，所使用的输送带就会产生张力过大，拉紧力过大的问题，同时由于采用一台输送机有多点驱动，驱动力平衡的问题， 第二种方案是在整个运输区段采用两台皮带机。 优点是通过两台输送机可以缩 短运输距离，解决了驱动功率过大的问题；缺点是采用两台输送机会有两个机头机尾部增加了工作量，同时开凿出宽运输巷道会增加经济成本，也增加开凿的困难，也由于采用两台输送机，驱动就会布置在巷道的中间，在检修的时候会增加工作量，也不容易携带仪器进入巷道深处。 根据经济成本和技术水平，以及两种方案的优缺点最终选择第一种方案进行设计。 输送带张力计算 输送带允许最大的下垂度计算最小张力 在输送带自重和物料的作用下，输送带在托辊间总是有垂度的 ， 作用在输送带上的张力应足够的大 ， 使输送带在两组托辊间的 垂度小于一定值。 如果悬垂度过大，带条在两托辊之间松弛变平，物料易撒漏和下滑，输送带的运动 阻力 也大为增加，所以在设计中规定了允许的最大悬垂度。 一般规定输送带的最大悬垂度 应满足： h/a=~,本设计取。 为了限制输送带在两组托辊间的下垂度，作用在输送带上任意一点的最小张力 minF 需按 公式 计算 ： 承载分支最小张力 ： )/(8 )(0m in ah gqqaF GB  7 回程分支最小张力 ： )/(8m in ah gqaF Bu 式中， 0a — 输送机承载分支的托辊间距 ； ua — 回程分支最小张力处 ； 所以： 载分支最小张力 0 9 7 )()/(8 )(0m i n   ah gqqaF GB 回程分支最小张力 N5 8 3 )/(8m i n  ah gqaF Bu 输送带不打滑条件 输送机是靠皮带与带轮之间的摩擦力来传递运动和力的 ， 在安装带传动时，须将带张紧 ； 由于张紧力的存在，带与带轮的接触表面上就产生了正压力。 当带传动开始工作时 ， 带与带轮的接触表面有相对 运动的趋势，因而在该接触面间就产生了摩擦力，传动轮的两边就产生了相应的紧边和松边，设紧边的张力为 1F ， 松边为 2F ，则两边的拉力差为 : 21 FFF  由于输送机在非稳定状态下 (启动和制动 )， 带条除受静张力作用外还受速度变化引起的附加动张力作用动张力与静张力叠加 ， 可能引起带条在驱动滚筒上的打滑，这种是不允许的，因为这会造成带条的下覆面胶层与滚筒覆 8 面之间的强烈摩擦、发热而损坏，更主要的是会使滚筒与 带条之间摩擦系数降低，以致造成输送机不仅难于继续传动，而且破坏了它的正常传动。 为了防止这种状况的发生需要在圆周驱动力前乘以一个系数 k； 即 ： 21 FFKFU  根据柔体摩擦的理论，输送带的紧边和松边拉力之间的关系可用欧拉公式表示为 : eFF  21 式中，  — 传动滚筒与输送带间的摩擦系数 ；  — 输送带在所有传动滚筒 上的包角 ； 综合上面两式可得 ： 111  eKFF U 因此，为防止输送带的打滑，需在回程带上保持的最小张力应大于 1F ，即输送带最小张力 min2F ，应按 公式 计算 ： 11m a xm in2  eFF U 式中， maxUF — 输送机满载启动时或制动时出现的最大圆周力，启动时UAU FKF max ，启动系数 ~AK ， AK 取 ； 所以 ： 3 2 0 4 8 8 0 2 a x  UU K F F 式中：  — 传动滚筒与输送带间的 摩擦系数； — 输送带在所有传动滚筒上的尾包角，采用弧度 ； 对于 头部双滚筒尾部 单 滚 筒 驱 动 ， 取 0210 ， 即 e ；即 0321 210  ；   eee ； 9 综上所述 输送机最小张力 ： i n2 F 各种驱动力分配情况下各点张力计算 在求出输送带在不打滑的条件下最小的张力，保证这一情况通过逐点的方法计算并求出在不同的圆周驱动力情况下的各点的张力。 同时输送机的驱动原理图： S 1S 2S 3S4S 5S 6 S7S 8S 9S 10S 11S 12S 13S 14S 15 S 16S 17 S 18S 19S 20S 21S 22S 23图 34 张力点分布图 上分支运行阻力 ： N9 97 48 80 8N3 87 02 32 30 8)3 ()( 11 stsROGB FFf L gqqqF 下分支运行阻力 ： )()(1 rRUB FL w gqqF 如图可知最小张力点在输送机驱动奔离点，则由 in2 F 计算输送机各点张力： 10 12 SS 123 SSS  134 SSS  145 SSS 156 SSS  11167 FSFSS  )( 1178 FSSS )( 1189 FSSS  )( 11910 FSSS 31131011 )( uu FFSFSS  3111112 )( uFFSSS ])([ 3111213 uFFSSS  ])([ 3111314 uFFSSS ])([ 3111415 uFFSSS  ])]([08. 3111516 uFFSSS ])([ 3111617 uFFSSS  ])([ 3111718 uFFSSS ])([ 3111819 uFFSSS  231121920 ])([ FFFSFSS u }])([{ 23112021 FFFSSS u  }])([{ 23112122 FFFSSS u 2231122223 }])([{ uuu FFFFSFSS  表 37 不同驱动力各点张力 按不打滑条件计算 2:1:2(N) 2:2:1(N) 1:2:2(N) 11 续表 按不打滑条件计算 2:1:2(N) 2:2:1(N) 1:2:2(N) 确定传动滚筒合张力： 根据工况要求： 1. 功率配比 2： 1： 2 时 1 5 2 1 8 8 0 2 8525231  NFFF uuu 11123 uFSS  eSS 1123  所以： 8 0 0 1 5 2 1 11111  eFS u 第一滚筒合张力 7 7 4 2 8 0 0 2 9 4 2 211231   SSF 12 第二滚筒合张力 1 6 4 5 2 9 4 2 8 7 0 2 923222  SSF 第三滚筒合张力 2 5 0 2 0 4 9 0 2 0 1 1 611103  SSF 2. 功率配比 2： 2： 1 时 ：  uuu FFF 11123 uFSS  eSS 1123  所以： 8 0 0 1 5 2 1 11111  eFS u 第一滚筒合张力 8 9 8 7 8 0 0 4 1 8 7 411231   SSF 第二滚筒合张力 4 4 1 7 5 7 1 4 8 7 0 2 923222  SSF 第三滚筒合张力 8 2 6 2 82 6 2 5 1 1 . 2 5 N3 2 0 1 1 6 . 9 7 N11102  SSF 3. 功率配比 1： 2： 2 时： 1 5 2 1 8 8 0 2 8525232  uuu FFF 7 6 0 8 8 0 2 851511  uu FF 11123 uFSS  13 eSS 1123  所以 ： 11  eFS u 第一滚筒合张力 6 1 6 3 02 4 0 0 2 . 3 8 N1 3 7 6 2 7 . 7 1 N11231   SSF 第二滚筒合张力 9 0 4 6 61 3 7 6 2 7 . 7 1 5 2 8 3 923222  SSF 第三滚筒合张力 6 8 8 4 21 7 6 8 1 5 . 3 3 N2 9 2 0 2 6 . 7 6 N11103  SSF 综合以上 三种情况： 第一滚筒合力： F 第二滚筒合力： F 第三滚筒合力： F 输送机的基本功能参数 输送带的宽度及校核 考虑输送的物料为散状物料的形式，需要考虑物料的最大粒度，如果所运物料的粒度与带宽相比太大时，由于输送机的振动的影响，物料可能会散落，并导致设备故障。 初选带宽：查表 ]1[ mm1200B 输送带宽度 B和物料最大粒度之间应满足： 20xx  B 14 式中：  — 物料最大粒度， mm； B — 带宽， mm ； 查表 3— 3 mm350 ，代入上式 mm9 0 02 0 03 5 02 B 满足条件 故本设计所选取的 mm1200B 满足以上的各种要求 ]1[。 表 3— 1 散状物料特性表 物料名称 容 重 （ 运动方向的最大倾 15 注：物料的松散密度与随物料的水分、粒度、带速等的不同而变化，应以实测为准，本表仅供参考。 表 3— 2 倾角系数 310 kg/m3 ） 角（176。 ） 无烟煤 ～ 16 褐煤 18 原煤 ～ 20 焦碳 ～ 18 铁矿石、岩石（均匀） 16 石灰石（大块） ～ 18 石灰石（大块） ～ 18 干松泥 土 ～ 20 干砂 ～ 16 湿砂 ～ 22 湿土 ～ 22 盐 ～ 20 铁矿石 ～ 20 谷物 ～ 16 化肥 ～ 14 16 倾角 β 〈4176。 6176。 8176。 10176。 12176。 14176。