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正文內(nèi)容

袋裝面粉輸送機的結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-24 16:19 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 4 帶式輸送機部件的選用 輸送帶輸送帶在帶式輸送機中既是承載構(gòu)件又是牽引構(gòu)件(鋼絲繩牽引帶式輸送機除外),它不僅要有承載能力,還要有足夠的抗拉強度。輸送帶有帶芯(骨架)和覆蓋層組成,其中覆蓋層又分為上覆蓋膠,邊條膠,下覆蓋膠。輸送機的帶芯主要是有各種織物(棉織物,各種化纖織物以及混紡織物等)或鋼絲繩構(gòu)成。它們是輸送帶的骨干層,幾乎承載輸送帶工作時的全部負載。因此,帶芯材料必須有一定的強度和剛度。覆蓋膠用來保護中間帶芯不受機械損傷以及周圍有害介質(zhì)的影響。上覆蓋膠層一般較厚,這是輸送帶的承載面,直接與物料接觸并承受物料的沖擊和磨損。下覆膠層是輸送帶與支撐托輥接觸的一面,主要承受壓力,為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力,下覆蓋膠的厚度一般較薄。側(cè)邊覆蓋膠的作用是當(dāng)輸送帶發(fā)生跑偏使側(cè)面與機架相碰時,保護帶芯不受機械損傷。 輸送帶的分類按輸送帶帶芯結(jié)構(gòu)及材料不同,輸送帶被分成織物層芯和鋼絲繩芯兩大類。織物層芯又分為分層織物芯和整體織物層層芯兩類,且織物層芯的材質(zhì)有棉,尼龍和維綸等。整體編織織物層芯輸送帶與分層織物層芯輸送帶相比,在帶強度相同的情況下,整體輸送帶的厚度小,柔性好,耐沖擊性好,使用中不會發(fā)生層間剝裂,但伸長率較高,在使用過程中,需要較大的拉緊行程。鋼絲繩芯輸送帶是有許多柔軟的細鋼絲繩相隔一定的間距排列,用與鋼絲繩有良好粘合性的膠料粘合而成。鋼絲繩芯輸送帶的縱向拉伸強度高,抗彎曲性能好;伸長率小,需要拉緊行程小。同其它輸送帶相比,在帶強度相同的前提下,鋼絲繩芯輸送帶的厚度小。在鋼芯繩中,鋼絲繩的質(zhì)量是決定輸送帶使用壽命長短的關(guān)鍵因素之一,必須具有以下特點:1)應(yīng)具有較高的破斷強度。鋼芯強度高則輸送帶亦可增大,從另一個角度來說,繩芯強度越高,所用繩之直徑即可縮小,輸送帶可以做的薄些,已達到減小輸送機尺寸的目的。2)繩芯與橡膠應(yīng)具有較高的黏著力。3)應(yīng)具有較高的耐疲勞強度,否則鋼繩疲勞后,它與橡膠的黏著力即下降乃至完全分離。4),可使鋼繩芯具有較好的柔性而不松散。輸送帶上下覆蓋膠目前多采用天然橡膠,國外有采用耐磨和抗風(fēng)化的橡膠的膠帶,如輪胎花紋橡膠的改良膠作為覆蓋膠,以提高其使用壽命。輸送帶的中間用合成橡膠與天然膠的混合物。鋼繩芯帶與普通帶相比較以下優(yōu)點:1)強度高。由于強度高,可使1臺輸送機的長度增大很多。目前國內(nèi)鋼繩芯輸送帶輸送機1臺長度達幾公里、幾十公里。,因此拉緊裝置縱向彈性高。這樣張力傳播速度快,起動和制動時不會出現(xiàn)浪涌現(xiàn)象。2)成槽性好。由于鋼繩芯是沿著輸送帶縱向排列的,而且只有一層,與托輥貼合緊密,可以形成較大的槽角。近年來鋼繩芯輸送帶輸送機的槽角多數(shù)為35186。,這樣不僅可以增大運量,而且可以防止輸送帶跑偏。3)抗沖擊性及抗彎曲疲勞性好,使用壽命長。由于鋼繩芯是以很細的鋼絲捻成鋼繩帶芯,它彎曲疲勞和耐沖擊性非常好。4)破損后容易修補,鋼繩芯輸送帶一旦出現(xiàn)破損,破傷幾乎不再擴大,修補也很容易。相反,帆布帶損傷后,會由于水浸等原因而引起剝離。使帆布帶強度降低。5)接頭壽命長。這種輸送帶由于采用硫化膠接,接頭壽命很長,經(jīng)驗表明有的接頭使用十余年尚未損壞。6)輸送機的滾筒小。鋼繩芯輸送帶由于帶芯是單層細鋼絲繩,彎曲疲勞輕微,允許滾筒直徑比用帆布輸送帶的。鋼繩芯輸送帶也存在一些缺點:1)制造工藝要求高,必須保證各鋼繩芯的張力均勻,否則輸送帶運轉(zhuǎn)中由于張力不均而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。2)由于輸送帶內(nèi)無橫向鋼繩芯及帆布層,抗縱向撕裂的能力要避免縱向撕裂。3)易斷絲。當(dāng)滾筒表面與輸送帶之間卡進物料時,容易引起輸送帶鋼繩芯的斷絲。因此,要求要有可靠的清掃裝置。 輸送帶的連接為了方便制造和搬運,輸送帶的長度一般制成100—200米,因此使用時必須根據(jù)需要進行連接。橡膠輸送帶的連接方法有機械接法與硫化膠接法兩種。硫化膠接法又分為熱硫化和冷硫化膠接法兩種。塑料輸送帶則有機械接法和塑化接法兩種。1)機械接頭機械接頭是一種可拆卸的接頭。它對帶芯有損傷,接頭強度效率低,只有25%—60%,使用壽命短,并且接頭通過滾筒表面時,對滾筒表面有損害,常用于短距或移動式帶式輸送機上??椢飳有据斔蛶С2捎玫臋C械接頭形式有膠接活頁式,鉚釘固定的夾板式和鉤狀卡子式,但鋼絲繩芯輸送帶一般不采用機械接頭方式。2)硫化(塑化)接頭硫化(塑化)接頭是一種不可拆卸的接頭形式。它具有承受拉力大,使用壽命長,對滾筒表面不產(chǎn)生損害,接頭效率高達60%—95%的優(yōu)點,但存在接頭工藝復(fù)雜的缺點。對于分層織物層芯輸送帶在硫化前,將其端部按帆布層數(shù)切成階梯狀,如下圖41所示:圖41 分層織物層芯輸送帶的硫化接頭Figure 41 layered fabric of the core belt of curing joints然后將兩個端頭相互很好的粘合,用專用的硫化設(shè)備加壓加熱并保持一定的時間即可完成。其強度為原來強度的(i1)/i3100%。其中i為帆布層數(shù)。 傳動滾筒 傳動滾筒的作用及類型傳動滾筒是傳動動力的主要部件。作為單點驅(qū)動方式來講,可分成單滾筒傳動及雙滾筒傳動。單滾筒傳動多用于功率不太大的輸送機上,功率較大的輸送機可采用雙滾筒傳動,其特點是結(jié)構(gòu)緊湊,還可增加圍包角以增加傳動滾筒所能傳遞的牽引力。使用雙滾筒傳動時可以采用多電機分別傳動,可以利用齒輪傳動裝置使兩滾筒同速運轉(zhuǎn)。如雙滾筒傳動仍不需要牽引力需要,可采用多點驅(qū)動方式。輸送機的傳動滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu),新設(shè)計產(chǎn)品全部采用滾動軸承。傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄(包)膠滾筒等,鋼制光面滾筒主要缺點是表面磨擦系數(shù)小,所以一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上,鑄(包)膠滾筒的主要優(yōu)點是表面磨擦系數(shù)大,適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機,鑄(包)膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄(包)膠滾筒、人字形溝槽鑄(包)膠滾筒和菱形鑄(包)膠滾筒。 傳動滾筒的選型及設(shè)計 傳動滾筒是傳遞動力的主要部件,它是依靠與輸送帶之間的摩擦力帶動輸送帶運行的部件。傳動滾筒根據(jù)承載能力分為輕型、中型和重型三種。同一種滾筒直徑又有幾種不同的軸徑和中心跨距供選用。1).輕型:軸承孔徑80~100㎜。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。2)中型:軸承孔徑120~180㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。3)重型:軸承孔徑200~220㎜。軸與輪轂為脹套聯(lián)接,筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。輸送機的傳動滾筒結(jié)構(gòu)有鋼板焊接結(jié)構(gòu)及鑄鋼或鑄鐵結(jié)構(gòu),驅(qū)動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄(包)膠滾筒等,鋼制光面滾筒主要缺點是表面摩擦系數(shù)小,一般用在周圍環(huán)境濕度小的短距離輸送機上。鑄(包)膠滾筒的主要優(yōu)點是表面摩擦系數(shù)大,適用于環(huán)境濕度大、運距長的輸送機,鑄(包)膠滾筒按其表面形狀又可分為光面鑄(包)膠滾筒、人字形溝槽鑄(包)膠滾筒和菱形鑄(包)膠滾筒。人字形溝槽鑄(包)膠滾筒是為了增大摩擦系數(shù),在鋼制光面滾筒表面上,加一層帶人字溝槽的橡膠層面,這種滾筒有方向性,不得反向運轉(zhuǎn)。人字形溝槽鑄(包)膠滾筒,溝槽能使水的薄膜中斷,不積水,同時輸送帶與滾筒接觸時,輸送帶表面能擠壓到溝槽里,由于這兩種原因,即使在潮濕的場合工作,摩擦系數(shù)降低也很小。考慮到本設(shè)計的實際情況和輸送機的工作環(huán)境:用于工廠生產(chǎn),環(huán)境潮濕,功率消耗大,易打滑,所以我們選擇這種滾筒。鑄膠膠面厚且耐磨,質(zhì)量好;而包膠膠皮易掉,螺釘頭容易露出,刮傷皮帶,使用壽命較短,比較二者選用鑄膠滾筒。 傳動滾筒結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)示意圖如圖41所示: 圖41驅(qū)動滾筒示意圖Figure 41driven drum diagram 傳動滾筒的設(shè)計1)求軸上的功率若取每級齒輪傳動的效率(包括軸承效率在內(nèi))=,則則軸的角轉(zhuǎn)速2)軸的最小直徑的確定式中 選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,選取=112。于是 得3)滾筒體厚度的計算 選Q235A鋼板用作電動滾筒體材料,并取。對于Q235A剛,=235N/,則=。式中 p—功率,kW。 帶速,m/s。 l—筒長,mm, R=。 許用應(yīng)力,N/。表41 型帶式輸送機寬度與筒長對應(yīng)表Table 41long belt conveyor width and extinguishers correspondence tables輸送帶寬度800100012001400電動滾筒長度950115014001600 由表41可知 滾筒長度l=1600mm,4) 電動滾筒筒體強度的校核 已知 功率P=,帶速筒長l=1600mm,直徑D=630mm,筒體厚度t=,材料為Q235鋼板。由式 圓周驅(qū)動力;由式 , 代入得 =2=224200N, ==114100N; ,為滾筒所受轉(zhuǎn)矩;設(shè)輸送帶平均張力F沿滾筒長度L均勻地分布在滾筒上,則滾筒單位長度上受的力 因 此中 W抗彎截面模數(shù),對于內(nèi)徑d,外徑為D的電動滾筒,其抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選取:因此 式中 R—殼(滾筒)的平均半徑,mm。 t—殼(滾筒)的厚度,mm。則 正應(yīng)力 根據(jù)第四強度理論,合成彎矩可以寫成:  計算強度校核通過。 傳動滾筒軸的設(shè)計計算1)求軸上的功率傳動滾筒軸的設(shè)計因滾筒材料為Q235A剛,其密度為,與滾筒的直徑D=630mm,厚度t=40mm,可求得滾筒質(zhì)量為m=886kg.若取每級齒輪傳動的效率(包括軸承效率在內(nèi))=,則則軸的角轉(zhuǎn)速2)軸的最小直徑的確定式中 選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,選取=112。于是 得3)傳動滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1)擬定軸上的零件方案,現(xiàn)選用下圖 41的裝配方案。圖4-2 傳動滾筒軸受力圖Figure 42 transmission shaft by trying to drum 2) 根據(jù)定位和裝配的要求確定軸的各段直徑和長度,軸的左邊部分如下圖所示。圖4-3 傳動滾筒軸左部分圖Figure 43 left drive shaft of the drum map3) 軸上零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵聯(lián)結(jié),滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4) 確定軸上圓角和倒角尺寸 取周端倒角為,各軸肩處的圓角半徑為R2。5) 求軸上的載荷 軸的受力簡圖如41所示,軸在水平方向的受力如圖所示,圖4-4 軸水平方向力矩圖Figure 44 horizontal axis torque map由M(A)=0,可求得,上圖可知 =71883N軸在垂直方向的受力如圖所示,圖4-5 軸垂直方向力矩圖Figure 45 vertical axis torque map由M(A)=0,可求得,扭矩圖為圖4-6 軸的扭矩圖Figure 46 axis of torque map從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面E是軸的危險截面。4)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面E)的強度。根據(jù)式 式中 軸的計算應(yīng)力,單位為MPa;M軸所受的彎矩,單位為。T軸所受的扭矩,單位為。W軸的抗彎截面系數(shù),單位為,對沒鍵槽的由式 W=許用彎曲應(yīng)力,對也選定的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。因有,因此,此軸安全。 托輥 托輥的作用與類型1)作用托輥是決定帶式輸送機的使用效果,特別是輸送帶使用壽命的最重要部件之一。托輥組的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了輸送帶和托輥所受承載的大小與性質(zhì)。對托輥的基本要求是:結(jié)構(gòu)合理,經(jīng)久耐用,密封裝置防塵性能和防水性能好,使用可靠。軸承保證良好的潤滑,自重較輕,回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小,制造成本低,托輥表面必須光滑等。支承托輥的作用是支承輸送帶及帶上的物料,減小帶條的垂度,保證帶條平穩(wěn)運行,在有載分支形成槽形斷面,可以增大運輸量和防止物料的兩側(cè)撒漏。一臺輸送機的托輥數(shù)量很多,托輥質(zhì)量的好壞,對輸送機的運行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運行費用等影響很大。安裝在剛性托輥架上的三個等長托輥組是最常見的,三個托輥一般布置在同一個平面內(nèi),兩個側(cè)托輥向前傾;亦可將中間托輥和側(cè)托輥錯開布置。后一種形式托輥組的優(yōu)點是能接觸到每一個托輥,便于潤滑;缺點是托輥組支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大,并且輸送帶運行阻力大約增加10%。因此實際上主要采用三個托輥布置在同一平面內(nèi)的托輥組。2)類型托輥可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥等;圖47 槽形托輥Figure 47 trough roller 槽形托輥(圖l 7.3—抽)用于輸送散粒物料的帶式輸送機上分支,使輸送帶成槽形,以便增大輸送能力和防止物料向兩邊灑漏。目前國內(nèi)Ⅱ系列由三個輥子組成的槽形托輥槽角為或,增大槽角可加大載貨的橫斷面積相防止輸送帶跑偏,但使膠帶彎折,對輸送帶的壽命不利。為降低膠帶邊緣的附加應(yīng)力,在傳動滾筒與第一組槽形托輥之間可采取槽角為、的過渡托輥使膠帶逐步成槽。 平形托輥由一個平直的輥子構(gòu)成,用于輸送件貨。其結(jié)構(gòu)簡圖如下:圖48 平行托輥Figure 48 parallel roller緩沖托輥用于帶式輸送機的受料處,以便減少物料對輸送帶的沖擊,有橡膠圈式和彈簧板式等。其結(jié)構(gòu)簡圖如下:圖49 緩沖托輥Figure 49 buffer rollera
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