1、帶式輸送機(jī)基本計算帶式輸送機(jī)生產(chǎn)率計算生產(chǎn)率（輸送量）是帶式輸送機(jī)的最基本的參數(shù)之一，是設(shè)計的主要依據(jù)。定義：所謂生產(chǎn)率是指單位時間內(nèi)輸送物料的數(shù)量： 容積生產(chǎn)率 單位；分： 質(zhì)量生產(chǎn)率 單位或；生產(chǎn)率主要取決于與兩個因素：a. 承載構(gòu)建單位長度上的物料重量b. 承載構(gòu)建的運(yùn)動速度生產(chǎn)率計算通式： （）的計算： 物料的種類有關(guān) （堆積密度）；與： 輸送的方式有關(guān) （連續(xù)、定量、單件）；對帶式輸送機(jī)而言物料的輸送為連續(xù)流，則： （）式中：-物料堆積密度； -物料橫截面積。其中：物料最大的橫截面積為： -上面弓形面截； -下面近似梯形面截。式中：-運(yùn)輸帶可用寬度，可按以下原則取值：時，；時，；-等

2、長三托輥（中間托輥）長度，；對于一輥或二輥的托輥組，則；-物料的動堆積角，可查表，度；-槽角，度。值也可查表。生產(chǎn)率的計算： （）式中：-帶速，；-傾角系數(shù)，傾斜布置輸送機(jī)引起物料截面積折減系數(shù)，按下式計算或者查表。式中：-上部物料的減小系數(shù)。其中：-輸送機(jī)傾角、度。帶寬的確定:已知生產(chǎn)率，可由能下式計算所需的物料橫截面積。根據(jù)查表得所需帶寬，對于輸送大塊散體物料的輸送機(jī)，還需滿足下式要求：式中：-最大粒度，。功率的計算：可以由給定的生產(chǎn)率來計算（概算）；或者由驅(qū)動滾筒的牽引力（圓周力）來計算。根據(jù)生產(chǎn)率來計算：a. 做垂直輸送時（做有效功）： （）1b. 水平輸送時：由于物料不提升，故所需功

3、率主要是用來克服運(yùn)行時的摩擦阻力（有害功）。式中：-運(yùn)行阻力其中-阻力系數(shù)故： （）c傾斜輸送時：此時軸功率為a和b兩項(xiàng)之和則：)()電機(jī)功率計算：由軸功率可計算電機(jī)功率，式中：-滿載啟動系數(shù)，一般取（功率備用系數(shù)），根據(jù)驅(qū)動滾筒上的牽引力及帶速來計算：（）則：（）式中：-帶速，；-牽引力，,等于線路上的阻力之和。由選電機(jī)。電機(jī)超載系數(shù)的校核（校驗(yàn)）：式中：-電機(jī)允許的超載系數(shù)，可由電機(jī)產(chǎn)品目錄中查得，一般為；-電機(jī)額定力矩，由電機(jī)產(chǎn)品目錄中查得，是由電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)決定的。-電機(jī)軸的最大啟動力矩，是有外載決定的，其中包括： 式中：-輸送機(jī)長度，；-驅(qū)動裝置的傳動比；-驅(qū)動裝置的效率；-啟動時間

4、，一般取（可控制啟制動，40、60、120s）-電機(jī)轉(zhuǎn)速，；-驅(qū)動滾筒的直徑；-高速軸上所有旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸接、制動輪等）的轉(zhuǎn)動慣量；1.15-考慮其它軸上的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量對驅(qū)動軸所產(chǎn)生的慣性力矩的折算系數(shù)；-輸送帶單位長度的質(zhì)量，；運(yùn)行阻力的計算：目的：1）求輸送帶的最大張力；2）選輸送帶；3）求牽引力、求功率選電機(jī)。由下面輸送機(jī)線路布置圖可知，運(yùn)行阻力可以分三種類型來討論：a) 直線段的阻力：直線段：；b) 曲線段：；c) 局部阻力：裝載及卸載阻力、清掃器阻力、托輥前傾阻力等。上述三種阻力的總和等于驅(qū)動裝置的牽引力，我們主要討論直線段阻力和曲線段阻，關(guān)于局部阻力手冊DT(A)型中有闡述。直線

5、段阻力：在輸送機(jī)線路布置的傾斜區(qū)段截取一直線段為分離體進(jìn)行分析研究：a) 當(dāng)輸送帶在支承托板上滑動時向上運(yùn)行時：向下運(yùn)行時：其中運(yùn)行阻力系數(shù) 輸送帶對鋼質(zhì)（或鑄鐵）的支承滑板：； 輸送帶對铇過的本質(zhì)（或纖維質(zhì)）支承滑板：當(dāng)然目前有一種無摩擦（即少摩擦）材料支承滑板，則摩擦系數(shù)就更小了。b） 當(dāng)輸送帶在支承托輥上滾動時：向上輸送時：向下輸送時： 式中：-該直線段實(shí)際長度，；分別為水平投影長度和垂直高度差，；-傾角，度；-單位長度上物料重量，；-單位長度上輸送帶重量，；-單位長度上托輥旋轉(zhuǎn)部分的重量，；-托輥的運(yùn)動阻力系數(shù) 由于形成托輥運(yùn)動阻力的原因較復(fù)雜，因此一般用實(shí)驗(yàn)方法確定（可查表）。當(dāng)采用

6、滑動軸承時，一般通過分析對直線段運(yùn)動阻力和張力可寫出下列通式： 阻力： 張力:結(jié)論：1）運(yùn)行阻力向上輸送時加，向下輸送時減； 2）運(yùn)行阻力之大小與（張力）無關(guān)，只與至于線載荷及線路布置有關(guān)（）； 3）運(yùn)動阻力系數(shù)與支承的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)； 4）線路中任一點(diǎn)的張力等于運(yùn)動方向前一點(diǎn)張力加上兩點(diǎn)之間的運(yùn)行阻力。曲線段阻力：牽引構(gòu)建（輸送帶）繞在改向滾筒上的運(yùn)行阻力：此時運(yùn)行阻力由兩部分組成： 軸頸的摩擦阻力 牽引構(gòu)件（輸送帶）的僵性阻力軸頸的摩擦阻力：因?yàn)?所以 式中：-滾筒直徑；-滾筒軸直徑；-軸頸摩擦系數(shù) 滑動支承時， 滾動支承時，而（正壓力）應(yīng)等于及改向滾筒重量的幾何和，但是一般情況下滾筒的重量

7、（特別是焊接滾筒）與輸送帶的張力相比是很小的，因此為了簡化計算可忽略滾筒的重量。又因?yàn)橄嗖詈苄。ǔＴ?，很少達(dá)到。則：將代入軸頸摩擦阻力中，得:僵性阻力（亦即剛性阻力）：僵性阻力也就是抗變形的能力，其情況與鋼絲繩的僵性例同，一般用試驗(yàn)方法確定，并用經(jīng)驗(yàn)公式表示：其中-僵性阻力系數(shù)，其值是根據(jù)牽引構(gòu)件的型式和尺寸以及導(dǎo)向滑輪或滾筒的直徑而定。輸送帶的僵性阻力系數(shù)之推薦公式：對膠帶：對鋼帶：式中：-輸送帶厚度-滾筒直徑曲線段改向滾動上運(yùn)行阻力則為：)其中：-曲線段運(yùn)動阻力系數(shù)一般在之間，可查表。為繞出端張力增大部分，且與成正比，故：其中：-為張力增大系數(shù) 1的系數(shù)當(dāng)包角為時，；當(dāng)包角為180時，；

8、也可查表。輸送帶繞過驅(qū)動滾筒時的運(yùn)動阻力此時繞入端與繞出端張力必須滿足歐拉公式：此時只考慮其僵性阻力，而不考慮軸頸的摩擦阻力，摩擦阻力在電機(jī)效率中計。僵性阻力為：而牽引力（圓周力）為：但由于值很小，則僵性阻力與比較小得多，故有時不考慮。則： 輸送帶繞過導(dǎo)向托輥組時的運(yùn)動阻力取一個托輥來分析研究，在該托輥上所作用的正壓力為：包角很小，就很小故:因此:對于個托輥，則總的正壓力：而,則曲線段運(yùn)動阻力:而式中：綜上所述：改向處之曲線段運(yùn)動阻力及其張力通式：阻力：張力：式中：-張力增大系數(shù)，與包角、軸承型式、牽引構(gòu)件型式等有關(guān)，可查表。結(jié)論：a) 曲線段阻力與繞入點(diǎn)張力大小有關(guān)，二者成比例（）；b) 已

9、知繞入點(diǎn)張力，即可求得繞出點(diǎn)的張力 ；c) 驅(qū)動滾筒處之與之間關(guān)系，不能用下式計算：，而是符合歐拉公式。牽引構(gòu)件（輸送帶）張力的計算張力計算的目的：通過張力計算：a) 求得線路最大張力；b) 由最大張力選取輸送帶并驗(yàn)算其強(qiáng)度；c) 求牽引力及功率。逐點(diǎn)輪廓計算法：輸送帶在輸送機(jī)線路中，任一點(diǎn)的張力等于前一點(diǎn)的張力加上這兩點(diǎn)間區(qū)段的運(yùn)動阻力，如計算相鄰兩點(diǎn)的張力應(yīng)用的計算通式： （直線段） （曲線段）下面以圖示的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)為例來分析討論： 已知條件：由給定線路可知 分別為承載及無載分支的線載荷；分別為承載及無載分支的運(yùn)動阻力系數(shù)；分別為相應(yīng)曲線區(qū)段的張力增大系數(shù)，并且設(shè)驅(qū)動裝置在頭部，張緊裝

10、置設(shè)在尾部（重錘式），線路中任一點(diǎn)（1點(diǎn)）的張力為已知。試求：驅(qū)動裝置（滾筒上）繞入點(diǎn)（4點(diǎn)）的張力?求張力的步驟：a) 先確定線路中的各典型點(diǎn)，即直線區(qū)段與曲線區(qū)段的交接點(diǎn)，如：點(diǎn)等；b) 再由已知點(diǎn)（假設(shè)1點(diǎn)）的張力（）開始依次按輪廓的各點(diǎn)求出相應(yīng)點(diǎn)的張力；c) 最后求得所需要點(diǎn)的張力。根據(jù)給出的線路圖，由已知條件逐點(diǎn)進(jìn)行張力計算：故牽引力（即圓周力）為：注意：a) 求點(diǎn)張力時，不能采用關(guān)系式，因?yàn)樵隍?qū)動滾筒處和是符合歐拉公式的，即：點(diǎn)的張力可由1點(diǎn)的張力逆時針方向來進(jìn)行計算：b) 驅(qū)動滾筒位置改變時，各點(diǎn)的張力也隨之變化，假定驅(qū)動裝置設(shè)在1處，且為已知，則此時計算順序應(yīng)從點(diǎn)按逆時針順序直

11、至求得，再從點(diǎn)按順時針求得。小結(jié)：a) 采用“逐點(diǎn)張力輪廓計算法”求輸送帶各點(diǎn)張力時，必須從線路中某一點(diǎn)（或已知點(diǎn)張力）開始；b) 根據(jù)驅(qū)動裝置位置確定順時針或逆時針進(jìn)行計算；c) 驅(qū)動裝置位置不同直接影響線路中個點(diǎn)張力大小，一般是從輸送帶的最小張力點(diǎn)開始計算。最小張力：確定最小張力的目的：1. 防止輸送帶發(fā)生過大的垂度；2. 保證驅(qū)動裝置正常工作；3. 保證工作構(gòu)件的穩(wěn)定性等。 最小靜張力分：最小工作張力最小靜張力-指輸送機(jī)安裝后不運(yùn)轉(zhuǎn)時，輸送帶所承受的預(yù)張力，它在整個線路中的各點(diǎn)其張力是相等的。最小靜張力值是根據(jù)：1. 操作經(jīng)驗(yàn)；2. 工作條件；3. 線路布置（）；4. 輸送量及物料堆積密

12、度等而定。最小工作張力-指輸送機(jī)保證正常工作時，輸送帶的最小張力值，它在整個線路中不同情況的各點(diǎn)其張力大小是不相等的。輸送機(jī)工作時，輸送帶上任一點(diǎn)的張力值均不得小于最小靜張力值。（）最小工作張力的確定：可按下列三種情況確定：1) 為了避免打滑，與兩者之間應(yīng)滿足歐拉公式：則 2) 兩個支承托輥間牽引構(gòu)件的垂度不超過許用垂度來確定：在輸送帶自重和物料重量的作用下，輸送帶在支承托輥間要產(chǎn)生下垂。當(dāng)托輥間距相同時，輸送帶產(chǎn)生最大下垂度的地方應(yīng)該在牽引構(gòu)件張力最小處。因此，為了使輸送帶的最大垂度不超過允許的值，就必須保證輸送帶的最小張力不小于某一定值，一般是考慮承載分支。見圖。為了簡化計算，把曲線按直線

13、來考慮（因支承間的曲線長度與線段的長度相差無幾），其上作用均布的線載荷：在均布載荷作用下，輸送帶產(chǎn)生懸垂，取一下段來討論： 原點(diǎn)為0定坐標(biāo)系 橫坐標(biāo) 縱坐標(biāo)在所取線段的兩端之張力分別為：和根據(jù)力的平衡條件得： - - 用式除以式得：即 而 積分得： 由初始條件確定積分常數(shù)當(dāng)時，則因此 -顯然為拋物線方程當(dāng)時，即在支點(diǎn)處則 實(shí)際上此時為支點(diǎn)處的縱坐標(biāo)值，而在數(shù)值上等于原點(diǎn)處的最大垂度值 -一般取的其最小張力值為：當(dāng)線路上（承載分支）的最小張力小于由上述公式所決定的張力值時，則必須取承載分支上的張力最小的那一點(diǎn)之張力等于（或大于），再重新計算線路上各點(diǎn)之張力。通過對線路各點(diǎn)的張力計算，便可求出整個

14、線路的最大張力（一般為驅(qū)動滾筒繞入點(diǎn)之張力），由最大張力可進(jìn)行輸送帶強(qiáng)度校核：織物帶： -穩(wěn)定工況下輸送帶最大張力，；-縱向拉斷強(qiáng)度；-穩(wěn)定工況，靜安全系數(shù)；棉；尼龍、聚酯鋼繩芯帶：-縱向拉伸強(qiáng)度；-一般取小結(jié)： 當(dāng)已給出時，則用來校驗(yàn)線路上的最小靜張力和最小工作張力是否大于已知值(S),否則需提高靜張力; 如果沒有給出,可利用上述公式求得,再由此點(diǎn)張力開始求其它點(diǎn)張力； 對靠摩擦驅(qū)動的輸送機(jī)，一般用保證不打滑的條件來驗(yàn)算，或者反之。牽引構(gòu)件張力圖解當(dāng)知道最小張力點(diǎn)的 位置及大小時，并且知道各區(qū)段的運(yùn)行阻力，就可采用逐點(diǎn)張力計算法求得輸送帶上任一點(diǎn)的張力。1. 驅(qū)動裝置位置：驅(qū)動裝置位置不同時

15、，各點(diǎn)之張力值是不同的（變化的），因此對帶強(qiáng)、功率、張緊力等均產(chǎn)生影響。總之對整機(jī)的尺寸和成本影響很大。以一臺水平輸送機(jī)為例：當(dāng)已知：kg -有載分支kg -無載分支kg -最小張力L-輸送長度,單位m，其余如圖。 驅(qū)動裝置在A處時+線路中最大張力：牽引力：張緊力：G+作用于結(jié)構(gòu)架上載荷 處： 處： 驅(qū)動裝置在處時， 線路中最大張力：牽引力：張緊力：作用于結(jié)構(gòu)架上載荷 處： 處：比較兩種方案：最大張力：牽引力：張緊力：結(jié)構(gòu)架所受載荷 處： 處：由上述比較，顯然驅(qū)動裝置位置在處比在處有利。驅(qū)動裝置最合理位置考慮的原則： 最大張力最小的地方； 總的運(yùn)行阻力最小的地方； 張緊力最小的地方； 結(jié)構(gòu)所受

16、載荷最小的地方。由上面分析可知：一般驅(qū)動裝置設(shè)在 運(yùn)行阻力最大區(qū)段的后面，即卸載點(diǎn)附近最為有利，是拉拽而不是推動； 對傾斜輸送機(jī)，應(yīng)放在上端。2.張力圖解：對線路布置比較復(fù)雜的輸送機(jī)，為了選擇最合理的驅(qū)動裝置的位置，就必須對線路各點(diǎn)張力進(jìn)行多次計算，反復(fù)比較后確定其驅(qū)動裝置的位置。為了簡化這種計算，同時能直觀的“了解張力的變化情況”，使得其變化一目了然，所以可采用張力圖解。 橫坐標(biāo)表示輸送線路各段長度；用 縱坐標(biāo)表示輸送帶張力大?。ǜ鼽c(diǎn)） 取一定比例尺,如1厘米代表 前面討論的水平輸送機(jī)為例,求各點(diǎn)張力:求張力時一般是要知道線路中某一點(diǎn)的張力，從而可求得線路中任一點(diǎn)的張力。而對帶式輸送機(jī)，即使

17、不知道，也可以利用最小張力的概念來求得。如，-是線路中繞出點(diǎn)張力，且是最小張力點(diǎn)，按張力逐點(diǎn)輪廓計算法，沿運(yùn)動方向來計算：則：=+=+150 其中C=1.05=-(1)根據(jù)歐拉公式: 其中 =3.01 -查表p24表3-13歐拉系數(shù) -(2)(1)和(2)公式聯(lián)立求解得:=488.5=670.43=1470.63確定比例尺: 1cm分別代表t、kg和u、m畫出橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)當(dāng)驅(qū)動裝置位于B處時，可用簡化的方法，通過將橫坐標(biāo)平移（向上或向下）相應(yīng)的距離，使其最小張力值不小于一定的值。通過做I II平行橫坐標(biāo)并交于，且使線路上各點(diǎn)不小于505kg.kg是由聯(lián)立求解得出：而故kg由此可知： 1所包圍的圖形即為驅(qū)動裝置設(shè)在A處時的張力圖解。而所包圍的圖形即為驅(qū)動裝置設(shè)在B處時的張力圖解。根據(jù)上述圖解可進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)比較，便可確定合理的驅(qū)動裝置位置。校核工作分支最小張力：由圖解可知：在A處： 張緊力結(jié)構(gòu)載荷：A處 B處在B處： 張緊力結(jié)構(gòu)載荷：A處 B處 結(jié)論：驅(qū)動裝置在A處有利。多滾筒傳動的各滾筒的驅(qū)動力分配 以三個滾筒驅(qū)動為例，當(dāng)輸送機(jī)中間設(shè)置傳動滾時，其關(guān)系也類似。圖中以及、分別表示三個滾筒及三個驅(qū)動滾筒驅(qū)動力。各驅(qū)動滾筒驅(qū)動力的配比要考慮：1. 各傳動滾筒傳遞驅(qū)動力之能力；2.電動機(jī)功率與數(shù)量的分配，配比應(yīng)為整數(shù)，以便分配電