論場地堆料機懸臂皮帶機的設計計算

陸中華

(貴州盤江煤電多種經營開發有限公司,貴州六盤水 553537)

論場地堆料機懸臂皮帶機的設計計算

陸中華

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在車站、港口碼頭等大宗干散貨的交易地,場地堆料機具有廣泛的應用,其具有運行成本低、投資小、構造輕巧、結構簡單、生產效率高、動作連續等優點,在實際應用中具有非常好的應用價值,本文就主要對其懸臂皮帶機的設計計算進行簡單分析探討,對于其應用性能的提升具有積極的作用。

場地堆料機 懸臂皮帶機 設計計算

1 場地堆料機懸臂皮帶機帶速的確定

在實際應用中，是將懸臂皮帶機安裝于堆料機上，為了能夠有效的減輕整機的自重，就要在保證其應用性能的基礎上，盡量的減少其外形尺寸，使其保持盡量小的自重，在其帶速確定過程中，要在其生產率Q保持一定的情況下，盡量的減小其帶寬，使其帶速得到有效提升，一般情況下，建議其帶寬保持在1200到1800毫米之間，那么其帶速就保持在3～4.5m/s，那么每米上的物料重就可以應用下式來進行計算：q1=Q/3.6V kg/m。

2 場地堆料機懸臂皮帶的選取

目前市場中常見的皮帶的內抗拉材料具有鋼絲與帆布層兩種不同的材料，并且其厚度也具有較大的差別，在皮帶機上的皮帶選擇過程中，主要的選擇依據有輸送距離、帶速V、生產率Q等，并要綜合的考慮上膠層厚、下膠層厚等內容，在皮帶機選型完成之后，就能夠確定每米膠帶的自重值，其計算公式表現為：q0=qx kg/m，其中qx表示的含義是：所選皮帶每米的重量，需要查閱具體的說明書來確定。

3 懸臂皮帶機主要尺寸、重量及托輥形式的確定

在懸臂皮帶機的托輥形式選擇過程中，通常是上分支應用槽形托輥，下分支應用平形托輥，在其相關尺寸的確定過程中，要結合國家有關標準及實際負載，對托輥的直徑F予以確定，槽形托輥的間距表示為L上，平形托輥的間距值表示為L下，如果一組平形托輥與一組槽形托輥的轉動部分的重量值可以表示為：G0’’與G0’，那么單位長度的平形托輥與槽形托輥的轉動部分的重量值可以應用下式來進行計算：q0’’=G0’’/L下(kg/m);q0’=G0’L上(kg/m)。

4 懸臂皮帶機阻力的計算

首先對其直線區段阻力的計算進行簡單分析，在懸臂皮帶機的上分支中具有2’～3一個區段，在其下分支中具有0～1、1’～2、3’～4、4’～5、5’～m幾個區段，在實際的計算中，除了4’～5之外，其他幾個區段都非常的短，可以忽略不計。其2′～3段的阻力計算表示為：W2′～3=(q1+q0′+q0n″)XL2’～3W′(kg)，4′～5段的阻力計算公式為：W4′～5=(q0′+q0n″)XL4′～5W′(kg)，上式中，L2′～3表示的含義是：該區段水平長度;L4′～5表示的含義是：該區段水平長度;W′表示的含義是：托輥阻力系數，如果取W′槽=0.04，W′平=0.035。

5 懸臂皮帶機張力的計算

按輪廓逐點計算法：Sm=C1C2C3C5S0+C3C5(W2′～3+W供)+C5W4′～5=1.145S0+P，式中，C1表示的含義是：導向滾筒1的張力增大系數，其值為1.03;C2表示的含義是：導向滾筒2的張力增大系數，C3其值為1.04;表示含義是：導向滾筒3的張力增大系數，其值為1.04;C5表示含義是：導向滾筒5的張力增大系數，其值為1.03;S0表示的含義是：驅動滾筒繞出點張力;Sm表示的含義是：驅動滾筒繞入點張力;P表示的含義是電機的牽引力。

圖1 垂度計算簡圖

6 懸臂皮帶機的膠帶檢驗

首先要進行垂度檢驗的分析，其垂度檢驗計算簡圖如圖1所示：

如圖1所示，有載分支a-b之間的垂度最大，在其垂度檢驗過程中，需要對a點的張力進行校驗，其垂度條件表現為：Sa′≥n(q1+q0′)L上，而Sa=C1C2S0+W2′～a+W供，Sa′≤Sa。上式中，n表示的含義是：a與b之間槽形托輥的組數。

再對其強度校驗進行分析，Z0帆布層數≥KSmax/BKp(層)，式中，Kp表示的含義是：膠帶在一厘米寬帆布層徑向拉斷強度;B表示的含義是：皮帶的寬度;Smax表示的含義是：膠帶的最大拉力值;K表示的含義是：安全系數，K=9。

7 懸臂皮帶機的功率計算及選型

N=K啟PV/102η(kW)，式中η表示的含義是：皮帶機的傳動效率;V表示的含義是：皮帶速度;P表示的含義是：牽引力。在實際應用中，散貨物的物料堆一般比較高，主要依靠變幅機構來帶動水平皮帶機變成向上傾斜運輸，由于皮帶機頭部大滾筒的升高，電動機的運輸功率會隨之增加，所以在實際的電機功率選擇過程中，其功率值：N選≈1.5N計。

8 懸臂皮帶機傳動機構的選型

依據相關的手冊標準，根據皮帶機的實際帶寬，皮帶機厚度及材質確定之后，其驅動滾筒的直徑表示為F，那么其驅動滾筒轉速能夠表示為：n驅=60V/πФ (r.p.m)，那么其總的傳動比表示為：i總=n電機/n驅，在實際應用中，要依據總的傳動比對減速箱進行合理選擇，最后再對皮帶實際速度進行計算。

9 結語

場地堆料機由于具有諸多的優點，使得其在大型的散貨集散地具有廣泛的應用，本文就主要對其懸臂皮帶機的設計計算進行了簡單分析，這對于實際應用中，其應用性能的提升具有積極的作用。

[1]俞玉葉.場地堆料機懸臂皮帶機設計計算的探討[J].港口科技,2013(4).

[2]劉利雄,李建偉,蘭志剛.堆料機懸臂皮帶機設計的改進[J].科技創新導報,2011(6).