【正文】 P f f? 式（ ） 式中 1JP —— 減速器計算輸入機(jī)械功率， Km； 1RP —— 減速器計算輸入熱功率； 1BP —— 減速器實際輸入功率； 1f —— 工作載荷系數(shù) ， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此處取為 ； 2f —— 啟動頻率系數(shù)， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此處取為 ； 3f —— 小時負(fù)荷系數(shù)， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此處取為 ； 4f —— 環(huán)境溫度系數(shù)， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此處取為 。 (2) 選擇電動機(jī)的容量 電動機(jī)所需工作功率為 (1000 )d aP Fv ?? 式（ ） 式中 F—— 輸送帶的牽引力， N； v —— 輸送帶的速度， m/s； a? —— 電動機(jī)至輸送帶的傳動總功率； 傳動總功率： 421 2 3 4a? ? ?? ?? 式中 1? —— 軸承的傳動效率， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此處為 ； 2? —— 蝸桿傳動的傳動效率， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此 處為 ； 3? —— 連軸器的傳動效率， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此處為 ； 4? —— 滾筒的傳動效率， 由參考文獻(xiàn) [4]， 此處為 。 滾 筒 覆 蓋 面 運(yùn) 行 條 件 12 承載分支 admGBahgqqa????????8)(F 0m i n承 式（ ） 回程分支 admBUahgqa?????????8F min回 式（ ） 式中 adma??????h —— 允許最大夏垂度， 由參考文獻(xiàn) [4],一般 ? ，此處取 ； 0a —— 承載上托輥間距（最小張力處），在 章節(jié)中已取為 mm1000 ； Ua —— 回程下托輥間距（最小張力處），在 章節(jié)中已取為 mm3000 ； g —— 重力加速度 22 /10/ smsmg ?? ； Bq —— 每米長度輸送帶質(zhì)量， mkg/ 。 已知 mL 10? ， mm500B? ， htQ /45? ，解得 ? 。 由參考文獻(xiàn) [4],參考表 27，我們選擇行程為 500mm，最大拉緊力為 9kN 的螺旋拉緊裝置 。 （ 3） 固定絞車?yán)o裝置。 Z, {9 （ 1） 重力拉緊裝置。初定單件物品重量為 ，故選擇承載托輥間距為 1000mm，回程托輥間距為 3000mm。 表 25 托輥直徑與帶寬的關(guān)系 托輥直徑 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2020 2200 2400 √ 76 √ √ 89 √ √ √ 108 √ √ √ √ √ 133 √ √ √ √ √ √ √ 159 √ √ √ √ √ √ √ √ 194 √ √ √ √ √ 219 √ √ 在確定帶速的情況下 , 托輥輥子的轉(zhuǎn)速不能太大。m 2) 質(zhì)量(Kg) 圖 號 傳動滾筒 500 500 22216 49 6 259 DTⅡ 50A105Y 改向滾筒 500 400 22212 23 3 166 DTⅡ 50B204G 托輥 托輥是用于支承輸送帶及輸送帶上所承載的物品，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。 改向滾筒 由參考文獻(xiàn) [4]， 改向滾筒的直徑與長度符合《 GB/T 988— 1991 帶式輸送機(jī)滾筒基本參數(shù)與尺寸》的規(guī)定，見表 23。 由參考文獻(xiàn) [4]， 通用的帶式運(yùn)輸機(jī)傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。因為包裝箱傳送帶所承受的重量大于產(chǎn)品傳送帶，所以下面選擇計算包裝箱傳送帶，產(chǎn)品傳送帶的各參數(shù)可與其相同。 圖 23 帶式輸送機(jī)的典型配置 根據(jù)本課題的設(shè)計要求，我們選擇單滾筒傳動的第一種配置方式。如圖 21，是常見的輸送成件產(chǎn)品的運(yùn)輸機(jī)。 滾筒：根據(jù)本設(shè)計的要求不高，傳動滾筒采用輕型膠面滾筒，改向滾筒采用輕型光面滾筒。與其他運(yùn)輸手段相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、維修容易、運(yùn)輸量大、動力消耗小、節(jié)省人力、運(yùn)費(fèi)低廉的優(yōu)點(diǎn)。 I 摘要 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，皮帶運(yùn)輸機(jī)廣泛用于冶金、煤炭、農(nóng)業(yè)、水電、交通等部門，它結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、維修容易、運(yùn)輸量大、動力消耗小、節(jié)省人力、運(yùn)費(fèi)低廉，已成為現(xiàn)代重要的運(yùn)輸手段。帶傳動具有過載保護(hù)、噪音小、傳動效率高、運(yùn)行平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且在各種機(jī)床等設(shè)備中經(jīng)常使用。 托輥： 選用平行上下托輥。 圖 21 帶式運(yùn)輸機(jī) 帶式輸送裝置一般由傳動滾筒，改向滾筒，輸送帶，托輥，拉緊裝置等組成。 4 部件選擇 輸送帶 類型和層數(shù)的選擇 輸送帶結(jié)構(gòu)型式分為織物心輸送帶和鋼絲繩心輸送帶，由上覆蓋膠、心 層、下覆蓋膠組成，上、下覆蓋膠的作用是保護(hù)心層不受損壞和不受周圍工作環(huán)境的影響。 圖 24 輸送帶寬 驅(qū)動裝置 由參考文獻(xiàn) [4]， 驅(qū)動裝置見表 21。其中： 輕型：軸與輪縠為單鍵連接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)； 中型：軸與輪縠為脹套連接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)； 重型：軸與輪縠為脹套連接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)，有單向出軸和雙向出軸兩種。 表 23 改向滾筒參數(shù) mm 帶寬B 滾筒直徑 250 315 400 500 630 800 光 膠 光 膠 光 膠 光 膠 光 膠 光 膠 500 √ √ √ √ √ √ √ √ 650 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 800 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1000 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1200 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1400 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 改向滾筒按承載能力分為輕型、中型和重 型三種。它是整個輸送裝置中的重要部件 , 使用數(shù)量多 , 形式多樣 , 價格昂貴。在同樣壽命情況下 , 轉(zhuǎn)速大 , 使用時間就短 ,轉(zhuǎn)速小 , 使用時間就長。 拉緊裝置 拉緊裝置給輸送帶一定的初始 拉 緊力，在運(yùn)行中始終使輸送 帶保持一定的 拉 緊程度，以免在驅(qū)動滾筒上打滑，并使輸送帶在拖輥間的撓度保證在規(guī)定的范圍內(nèi)。重力拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡單， 應(yīng)用 最廣泛的一種拉緊裝置。固定絞車?yán)o裝置是利用小型絞車來拉緊，絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動卷筒來纏繞鋼繩，從而拉緊膠帶。 表 27 螺旋拉緊裝置 參數(shù) 帶寬 /mm 行程 /mm 最大拉緊力 /kN 滾筒直徑 /mm 500 800 1000 500 √ √ √ 9 400 650 √ √ √ 16 400 800 √ √ √ 24 500 1000 √ √ √ 38 630 1200 √ √ √ 38 630 1400 √ √ √ 38 630 設(shè)計計算 初定設(shè)計參 數(shù)： 帶速 1m/sv? ，帶寬 mm500B? ，單件物品重量 ? ，物品在輸送機(jī)上的間距? ，輸送機(jī)長度 mL 10? 。再由式 ()解得585NFU ? 。 由參考文獻(xiàn) [4],按表 210選取，此處選 mkg/ ； Gq —— 每米長度輸送產(chǎn)品質(zhì)量， mkg/ ，按式（ ）計算： vIq mG? 式（ ） 得 mkgqG /? 。 所以， 420 .9 8 0 .7 0 .9 9 0 .9 6a? ? ? ? ? ? 4 0 1 . 2 1 1 (1 0 0 0 0 . 6 ) 0 . 6 7P d K W? ? ? ? (3) 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為 60 1000 ( )n v D??? 式（ ） 式中： D—— 傳動滾筒直徑，此處為 500mm； v —— 輸送帶帶速，此處為 1m/s。 所以 ， 1 0 . 7 1 . 2 5 1 . 1 0 . 9 6 2 5JP K W? ? ? ? 1 0 .7 0 .7 1 .1 4 0 .5 6RP K W? ? ? ? 由于 1JP 大于 1RP ，故按 1 KW? 進(jìn)行選擇。該設(shè)計選用我們實驗中常用的 51單片機(jī) AT89S51。 時鐘電路：時鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時序脈沖，單片機(jī)所有運(yùn)算與控制過程都是在統(tǒng)一的時序脈沖的驅(qū)動下的進(jìn)行的，時鐘電路就好比人的心臟，如果單片機(jī)的時鐘電路停止工作（晶振停振），那么單片機(jī)也就停止運(yùn)行了。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。對 P3口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高可作為輸入端口。 XTAL2：振蕩器反向放大器的輸出端。在時鐘振蕩器穩(wěn)定工作情況下，該引腳若有低電平上升到高電平并持續(xù) 2個機(jī)器周期，如圖所示，系統(tǒng)實現(xiàn)一次復(fù)位 操作。也可以使用外部振蕩器產(chǎn)生的信號直接加載到振蕩器的輸入端，作為 CPU的時鐘源，稱為外部時鐘方式。 光電傳感器 在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為： 發(fā)射器 (光源 ) 、 接收器和檢測電路。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。 光電傳感器 的特點(diǎn) （ 1） 檢測距離長 如果在對射型中保留 10m以上的檢測距離等，便能實現(xiàn)其他檢測手段（磁性、超聲波等 ） 無法離檢測。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測 。槽式光電開關(guān)比較適合檢測高速運(yùn)動的物體，并且 它能分辨透明與半透明物體 ,使用安全可靠。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。 （ 2） 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。如圖 310,圖311 所示，把傳感器（紅外發(fā)射、接收裝置）安裝在產(chǎn)品傳送帶的兩側(cè)，使它們對準(zhǔn)，當(dāng)沒有產(chǎn)品通過時，接收器受紅外光照射而導(dǎo)通，從發(fā)射極輸出高電平。 27 圖 314 顯示電路 系統(tǒng)流程圖 光電傳感器與單片機(jī)協(xié)同工作，實現(xiàn)自動計數(shù)功能 。 系統(tǒng)上電后，手動對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，主程序首先對 AT89S51 各 I/0口、定時器 /計數(shù)器 T0 進(jìn)行初始化 。 25 圖 310 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 311 系統(tǒng)框圖 電源電路 圖 312 電源電路 如圖 312 所示， 220V 交流電經(jīng)變壓器降壓、橋式整流、電容濾波后由 7805 三 端集成穩(wěn)壓管得到 +5V 的電壓，給整個電路供電。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。 傳感器的選擇 光電開關(guān)的分類和工作方式如下： （ 1）漫反射式光電開關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測物體經(jīng)過時，物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號。 （ 3） 響應(yīng)時間短 光本身為高速，并 且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。在無光照時管子流過的電流為暗電流 Iceo=（ 1+β ） Icbo（很?。?，比一般三極管的穿透電流還??；當(dāng)有光照時，激發(fā)大量的電子 空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流 Ib增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流 Ic=（ 1+β ） Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。 圖 38（ a） 反射型、（ b）透過型 21 發(fā)射器 對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)