【正文】 正確地計(jì)算這些載荷對(duì)于選擇托輥、估算托輥的使用壽命是非常重要的。 托輥的靜載荷計(jì)算主要考慮傳送物料和輸送帶自重對(duì)托輥產(chǎn)生的正向壓力，在膠帶彎曲段還應(yīng)考慮輸送帶張力的作用，托輥的動(dòng)載荷是托輥實(shí)際選型中必須加以考慮的。 由表 316 可知 e?? 為 所以2 m i n m a x 113 6 9 0 2 0 2 7 . 4 7_ 1 2 . 8 2 1uF F Ne ?? ? ? ?? 所以 1 2 m in 369 0 202 7 571 7UF F F N? ? ? ? ? 校 核托輥載荷 托輥載荷可分為靜載荷和動(dòng)載荷，工程設(shè)計(jì)中一般使用靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué) 2種計(jì)算方法。）弧度； ue? 尤拉系數(shù)，見(jiàn)表 315 輸送帶下垂度的限制條件為了限制輸送帶在兩組承載托輥間的下垂度，作用在輸 圖 34 作用于輸送帶上的張力 表 315 尤拉系數(shù) e?? 圍包角 （單位176。 圓周驅(qū)動(dòng)力 uF 通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上，見(jiàn)圖 34，為保證輸送帶工作時(shí)不打滑，需在回程帶上保持最小張力 2F 按公式 （ 35） 進(jìn)行計(jì)算： 天津工程師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 表 314 傳 動(dòng)滾筒和輸送帶之間的摩擦系數(shù) 光滑裸露的 鋼滾筒 帶人字形溝槽的 橡膠覆蓋面 帶人字形溝槽的聚 氨酯覆蓋面 帶人字形溝 槽的陶瓷覆蓋面 上態(tài)運(yùn)行 ～ ～ ～ ～ 清潔潮濕運(yùn)行 ～ 污濁的濕態(tài)運(yùn)行 ～ ～ 2 max 1 1uFF e?? ? （ 35） 式中： maxuF 滿載輸送機(jī)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的最大圓周驅(qū)動(dòng)力； ? 傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見(jiàn)表 314 ?傳動(dòng)滾筒的包角系數(shù)，一般取 — （ 45176。 輸送帶張力的計(jì)算 輸送帶張力在整個(gè)長(zhǎng)度上時(shí)變化的，影響因素很多，為保持輸送機(jī)的正常運(yùn)行，輸送帶的張力必須滿足以下兩個(gè) 條件： （ 1）輸送帶的張力在任何負(fù)載情況下，作用到全部滾筒上的圓周力是通過(guò)摩擦傳遞到輸送帶上的，而輸送帶與滾筒間保證不打滑。 根據(jù)減速機(jī)的減速比 17 和設(shè)計(jì) 帶 速 ,可以算出滾筒的轉(zhuǎn)數(shù)： 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0 0 . 6 5 1 . 1 4 m in3 . 1 4 2 5 0vnrd?? ? ? ?? ? ??滾 筒 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為 : 1400 8 2 m in17nnri? ? ?電 機(jī)減 可以算出鏈輪的傳動(dòng)比為： 51 0 .6 282ni n? ? ?滾 筒鏈輸 出 根據(jù)此傳動(dòng)比可以由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選出小鏈輪的齒數(shù) 18，然后計(jì)算出大鏈輪的齒數(shù)為 ，取整為 28。 )組裝在一起，可構(gòu)成直聯(lián)型減速機(jī)。 首先選擇直聯(lián)型減速機(jī)， 全部傳動(dòng)裝置可分為三部分：輸入部分；減速部分；輸出部分。擺線減速機(jī)傳動(dòng)效率高 體積小、重量輕、故障少，壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠平穩(wěn)、拆裝方便、容易維修、傳動(dòng)比大。 由表 313 可知系數(shù) C=； 由表 31 可得：上托輥 ? 48, L=780mm,軸承 4G025， ROq 為 ； 下托輥 RCq 為 ； 由表 36 可知， Bq = 計(jì)算 Gq 3 3 . 7 1 5 . 63 . 6 3 . 6 0 . 6G Qq k g mv? ? ?? 本帶式輸送機(jī)采用的是平行托輥 ，沒(méi)有托輥的前傾阻力 ， 所以 1sF 可以不考慮； 輸送機(jī)是用來(lái)輸送成件物品，一般不會(huì)在輸 送帶表面殘留物品，所以不需要設(shè)計(jì)專用的清掃裝置，采用人工來(lái)定期清掃就可以了，因此對(duì)于 2sF 來(lái)說(shuō)也可以不用考慮。 由帶速、帶寬驗(yàn)算輸送能力 輸送能力 mI 的計(jì)算： m GvI T? KG/S （ 32） 式中： G代表單件物品重量， kg， v 帶速， m/s， T物品在輸送機(jī)上的間距 , 2 5 0 . 6 3 . 9 83 . 7 6m Gv kgI sT ?? ? ? 每小時(shí)內(nèi)輸送的件數(shù)： 3． 5 設(shè)計(jì)過(guò)程中 的相關(guān) 計(jì)算 天津工程師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 3 6 0 0 3 6 0 0 0 .6 5 7 4 6 03 .7 6vn T ?? ? ? ? 滿足每小時(shí) 60 袋的設(shè)計(jì)要求 輸送機(jī)的輸送量為： 574 25 t h? ? ? 由于我們的輸送機(jī)是間歇性的工作，所以輸送機(jī)實(shí)際的輸送量為： 6 0 2 5 1 .51000Q t h???實(shí) 輸送機(jī) 1 小時(shí)內(nèi)實(shí)際工作的時(shí)間是： ? ? ? 和 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 1 ． 滾筒有效張力的計(jì)算 傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力等于所有阻力之和： ? ? 12( 2 )u R O R U B G G S SF CfL g q q q q q H g F F? ? ? ? ? ? ? （ 33） 式中： C系數(shù)，按 ISO5048 計(jì)算； f模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造、安裝水平選取，參見(jiàn)表 34； L輸送及長(zhǎng)度， m； g重力加速度， g= ； ROq 承載分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量， kgm ； RCq 回程分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量， kgm ； Bq 每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量； H輸送機(jī)卸料段和裝料段的高差 ； uF 輸送帶的圓周驅(qū)動(dòng)力； 1sF 托輥前傾阻力 ； 2sF 輸送帶清掃器的阻力； 當(dāng)傾角大于 18176。 原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 設(shè)計(jì)的條件： 25Kg/袋；設(shè)計(jì)依據(jù)：間歇性輸送，輸送線路的最大長(zhǎng)度為 3700mm，最大傾角為 45176。但是，當(dāng)滾筒直徑增大后，驅(qū)動(dòng)滾筒 的質(zhì)量、驅(qū)動(dòng)裝置減速器的減速比、減速器的質(zhì)量和尺寸都需要相應(yīng)增大。 3． 4 滾筒的設(shè)計(jì) 圖 33 滾筒結(jié)構(gòu) 天津工程師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 1． 滾筒直徑的確定 在帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中一般只需要選擇出滾筒，選擇滾筒的主要指標(biāo)是滾筒的直徑。這種結(jié)構(gòu)的滾筒沒(méi)有方向性，可進(jìn)行可逆運(yùn)行。滾筒包膠是在光面鋼制造的滾筒表面上用冷粘或硫化一層橡膠。滾筒的結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。由于中型滾筒和重型滾筒承載重，設(shè)計(jì)計(jì)算不合理， 容易造成滾筒斷軸等事故的發(fā)生。根據(jù)滾筒的承載不同，可將滾筒分為輕型滾筒、中型滾筒、重型滾筒，輕型滾筒為焊接結(jié) 構(gòu)，即輻板與筒皮焊接。要保證托輥的加工和裝配質(zhì)量，關(guān)鍵是找一家具備雄厚的技術(shù)力量、 完善的技術(shù)裝備、科學(xué)的管理和良好的服務(wù)意識(shí)的托輥制造商，該生產(chǎn)商應(yīng)能為用戶天津工程師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 提供從設(shè)計(jì)計(jì)算、托輥選型、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析到整機(jī)設(shè)計(jì)的完整的技術(shù)服務(wù)。若同心度太差，會(huì)造成滾動(dòng)軸承咬死、增加阻力，降低使用壽命；若零件的軸向尺寸誤差太大，會(huì)形成較大的軸向間隙，導(dǎo)致軸向竄動(dòng)，破壞潤(rùn)滑和密封；若安裝質(zhì)量不好，將發(fā)生跑偏、咬卡、加劇磨損等，大大降低托輥使用壽命。目前在托輥的設(shè)計(jì)上主要采用定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合的辦法，對(duì)托輥的靜特性計(jì)算已經(jīng)比較成熟，對(duì)動(dòng)特性的計(jì)算還有待進(jìn)一步完善 ； 結(jié)合輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，綜合考慮加工、安裝、 拆卸和互換性等方面的因素，參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料給出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再根據(jù)帶式輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行模擬，確定合理的承載托輥間距。在輸送松散物料時(shí)，由式 (32)得知，承載托輥間距與物料在輸送帶上單位長(zhǎng)度的重量 G有關(guān)， G值越大承載托輥間距應(yīng)取較小值，反之，可取較大值。為此有必要根據(jù)帶式輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行托輥間距設(shè)計(jì)。 目前，帶式輸送機(jī)托輥間距通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，沿輸送機(jī)長(zhǎng)度，采用統(tǒng)一的托輥間距。 托輥間距確定應(yīng)滿足的條件：輥?zhàn)虞S承的承載能力和輸送帶的下垂度，托輥間距應(yīng)配合考慮該處的輸送帶張力，使輸送帶獲得合適的垂度。 可依據(jù)帶寬來(lái)確定托輥的直徑，根據(jù) 表 35由帶寬可取托輥 直徑為 48mm。 的選擇 在帶式輸送機(jī)中，托輥用于支承輸送帶 和貨載，并且保證輸送帶的垂度在設(shè)計(jì)限定的范圍內(nèi)。托輥占了一臺(tái)皮帶機(jī)總成本的 35%，承受 70%以上的阻力，因此托輥的質(zhì)量尤為重要。 天津工程師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 表 34各種因素對(duì)輸送帶的磨損影響程度 覆蓋層 影響程度 Ⅰ輸送物料 1 在裝載處物料的滑動(dòng) 大 2傾斜輸送機(jī)物料的滑動(dòng) 小 3經(jīng)托輥物料 與帶的滑動(dòng) 很小 Ⅱ?qū)Я喜蹞醢? 以結(jié)構(gòu)不同，大 Ⅲ刮板及各類清掃機(jī) 依結(jié)構(gòu)不同，大 Ⅳ托輥 小 Ⅴ滾筒 很小 2． 輸送帶與輸送機(jī)各部件的摩擦 （ 1）輸送帶跑偏帶邊與機(jī)架的摩擦磨損 （ 2）導(dǎo)料槽擋板造成的輸送帶磨損 （ 3）清掃器的磨損 （ 4）托輥的磨損 輸送帶的下覆蓋層膠也要受到調(diào)心托輥以及前傾 槽形托輥的摩擦，在槽形托輥到滾筒的過(guò)渡段和輸送機(jī)彎曲的凸起處都有磨損產(chǎn)生。 表 31 帆布帶質(zhì)量 qB (kg/m) 帆布層數(shù) Z 上膠 +下膠 厚度 mm 帶 寬 （ mm） 500 650 800 1000 3 + + + 4 + + + 表 32 織物輸送帶的技術(shù)參數(shù) 抗拉體材料 輸送帶型號(hào) 扯斷強(qiáng)度 N/mm 每層質(zhì)量 kg/m3 每層厚度 mm 伸長(zhǎng)率 % 帶寬范圍mm 層數(shù)范圍 覆蓋膠厚度質(zhì)量 上 下 棉織物 CC56 56 5001400 38 尼龍帆布 NN150 150 6501600 36 NN200 200 6501800 36 聚脂帆布 EP100 100 5001000 24 EP200 200 6502200 36 設(shè)計(jì)過(guò)程中帶速 v、帶寬 B 與輸送能力 Iv 的匹配關(guān)系可見(jiàn) 表 33 表 33 帶速 v、帶寬 B 與輸送能力 Iv 的匹配關(guān)系 V(m/s B Iv 500 69 87 108 139 174 217 310 650 127 159 198 254 318 397 420 輸送帶的磨損形式 1． 輸送帶磨損的隱身 輸送帶的正常使用壽命取決于輸送帶的磨損情況。 上覆蓋膠厚度 10mm，下覆蓋膠厚度 。 天津工程師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 輸送帶型號(hào) EP200，扯斷強(qiáng)度 200N/mm。 2． 輸送帶寬度的確定 根據(jù)表 32 和聚丙烯酰胺包裝袋的尺寸 600mm， 可初選 帶寬 B=650mm的膠帶 根據(jù)本輸送 機(jī)的工作性質(zhì)，和輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，選用菱形包膠滾筒 結(jié)構(gòu)的花紋輸送帶，輸送帶的規(guī)格及技術(shù)參數(shù)為； 由計(jì)算結(jié)果和 表 31 可選擇抗拉體材料為聚脂帆布膠帶。因?yàn)槲锪箱h利的邊緣會(huì)過(guò)度磨損輸送帶表層，特別是當(dāng)裝料速度在輸送方向明顯低于輸送帶的速度的時(shí)候。當(dāng)輸送帶和輸送的物料通過(guò)托輥時(shí)，較低的帶速可以使易碎物料在裝料和卸料點(diǎn)處不會(huì)發(fā)生跳動(dòng)碎裂。 粉末狀的物料要求采用足夠低的帶速輸送，以最大程度地減少灰塵，特別是在裝料和卸料點(diǎn)更是如此。 輸送帶的選擇要考慮多方面的因素，主要是：輸送機(jī)系統(tǒng)對(duì)輸送帶的相關(guān)要求；地形環(huán)境條件與安全方面的要求；輸送物料的種類、形態(tài)、粒度、特性、有無(wú)熱作用與化學(xué)作用；要求最大寬度、工作張力與輸送能力；滾筒最小直徑；成槽性與橫向剛度；負(fù)載支撐；曲線段與過(guò)渡段長(zhǎng)度； 張緊 方式與行程；受料點(diǎn)與收料條件，以及輸送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)周期；抗沖擊抗撕裂方面的要求；接頭條件。 6)張緊 裝置；需要考慮 張緊 裝置的主要形式，位置和 張緊 的行程。 4)驅(qū)動(dòng)裝置；輸送帶在傳動(dòng)滾筒上的包角；驅(qū)動(dòng)裝置的位置；滾筒表面的膠面的形式；采用的起動(dòng)方式。 2)最大承載量或所需要的最大輸送能力、帶寬、帶速等。 2 輸送帶設(shè)計(jì)需要考慮的問(wèn)題 3． 2 輸送帶的結(jié)構(gòu)與選擇 天津工程師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 需要考慮下列細(xì)節(jié)，以對(duì)輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，從而確定輸送帶技術(shù)性能要求。 6)各部分之間有良好的粘合力，避免脫層。 4)要有尺寸穩(wěn)定性，使輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)。 2)要 有良好的負(fù)荷支撐及足夠的寬度，以滿足運(yùn)輸物料時(shí)所需要的類型和體積。合理選擇輸送帶不僅對(duì)輸送機(jī)的輸送任務(wù)至關(guān)重要，還影響輸送機(jī)的滾筒，托輥和驅(qū)動(dòng)裝置等機(jī)械部件的設(shè)計(jì)。合理選擇輸送帶，對(duì)輸送機(jī)非常重要。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，輸送帶所受 的載荷是極其復(fù)雜的，它除受到縱向的拉伸力外，還受到經(jīng)過(guò)滾筒和托輥的彎曲應(yīng)力。、直線段為 3m； 6． 設(shè)計(jì)帶速為 ； 7． 工作制度： 每天 10 小時(shí)， 每年 360 天，輸