第2章 可伸缩带式输送机的设计计算
2.1 已知原始数据及工作条件
带式输送机的设计计算,应根据下列原始数据及工作条件:
1、物料的名称和输送能力; 2、物料的性质:
(1)粒度大小,最大粒度和粗度组成情况; (2)堆积密度;
(3)动堆积角、静堆积角,温度、湿度、粒度和磨损性等。 (4)工作环境、露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等; (5)卸料方式和卸料装置形式; (6)给料点数目和位置;
(7)输送机布置形式和尺寸,即输送机系统(单机或多机)综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等;
(8)装置布置形式,是否需要设置制动器。 原始参数和工作条件
(1)输送物料:煤
(2)物料特性:1)块度:0~300mm
2)散装密度:?=0.85t/m3
3)在输送带上堆积角:ρ=30° 4)物料温度:<50℃
(3)工作环境:井下
(4)输送系统及相关尺寸: 1)运距:L=1000m
2)倾斜角:β=0°
3)最大运量:Q=2000t/h
初步确定输送机布置形式,如图2-1所示:
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图2-1 传动系统图
2.2 计算步骤
2.2.1 带宽的确定
按给定的工作条件,取原煤的堆积角为30°. 原煤的堆积密度按850 kg/m3; 输送机的工作倾角β=0°;
带式输送机的最大运输能力计算公式为
Q=3.6A?? (2-1)
式中:Q——输送量,t/h; v——带速,m/s;
?——物料堆积密度,kg/m3;
A——在运行的输送带上物料的最大堆积面积,m;
2K——输送机的倾斜系数。 带速选择原则:
(1)输送量大、输送带较宽时,应选择较高的带速。
(2)较长的水平输送机,应选择较高的带速;输送机倾角愈大,输送距离愈短,则带速应愈低。
(3)物料易滚动、粒度大、磨琢性强的,或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的,宜选用较低带速。
(4)一般用于给了或输送粉尘量大时,带速可取0.8m/s~1m/s;或根据物料特性和工艺要求决定。
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(5)人工配料称重时,带速不应大于1.25m/s。 (6)采用犁式卸料器时,带速不宜超过2.0m/s。
(7)采用卸料车时,带速一般不宜超过2.5m/s;当输送细碎物料或小块料时,允许带速为3.15m/s。
(8)有计量秤时,带速应按自动计量秤的要求决定。 (9)输送成品物件时,带速一般小于1.25m/s。
带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关.当输送机向上运输时,倾角大,带速应低;下运时,带速更应低;水平运输时,可选择高带速.带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型,当采用犁式卸料车时,带速不宜超过3.15m/s.
表2-1倾斜系数k选用表
倾角(°) k 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1.00 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81 输送机的工作倾角β=0°。
查DTⅡ带式输送机选用手册或本设计(表2-1)(此后凡未注明均为该书)得k=1。
按给定的工作条件,取原煤的堆积角为30°。
原煤的堆积密度为850kg/m。
考虑山上的工作条件取带速为4.0m/s。
将个参数值代入上式, 可得到为保证给定的运输能力,带上必须具有的的截面积A
Q20002??0.1634m A=
3.6?vk3.6?850?4?1查《矿井运输提升》表3-17, 输送机的承载托辊槽角30°,物料的堆积角为30°时,带宽为1200 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.1878m,此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为1200mm的输送带能满足要求。
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2.2.2 输送带宽度的核算
输送大块散状物料的输送机,需要按(3.2-2)式核算,再查表2-2
B?2??200 (2-2)式中?——最大粒度,mm。
表2-2不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm 带宽B 粒度 筛分后 未筛分 500 100 150 650 130 200 800 180 300 1000 250 400 1200 300 500 1400 350 600
计算:B?1200?2?500?200?1200 故,输送带宽满足输送要求。
2.3 圆周驱动力
2.3.1 计算公式
1)所有长度
传动滚筒上所需圆周驱动力FU为输送机所有阻力之和,可用式(2-3)计算:
FU?FH?FN?FS1?FS2?FSt (2-3) 式中FH——主要阻力,N;
FN——附加阻力,N; FS1——特种主要阻力,N;
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FS2——特种附加阻力,N;
FSt——倾斜阻力,N。
五种阻力中,FH、FN是所有输送机都有的,其他三类阻力,根据输送机侧型及附件装设情况定,由设计者选择。
2)L?80m
对机长大于80m的带式输送机,附加阻力FN明显的小于主要阻力,可用简便的方式进行计算,不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算,则公式变为下面的形式:
FN+FH=CFH (2-4) FU?CFH?FS1?FS2?FSt (2-5)
式中C与输送机长度有关的系数,在机长大于80m时,可按式(2-6)
计算,或从表查取
L?L0C? (2-6)
L式中L0——附加长度,一般在70m到100m之间;
C——系数,不小于1.02。 C查〈〈DTⅡ(A)型带式输送机设计手册〉〉表3-5 既本说明书表2-3,取C为1.12
表2-3附加阻力系数C
L(m) C L(m) C 80 1.92 700 1.14 100 1.78 800 1.12 150 1.58 900 1.10 200 1.45 1000 1.09 300 1.31 1500 1.06 400 1.25 2000 1.05 500 1.20 2500 1.04 600 1.17 5000 1.03
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