皮帶輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)1

1、1一、問(wèn)題的提出2000年我公司有一港口刮板機(jī)投標(biāo)項(xiàng)目，在整理投標(biāo)計(jì)算書(shū)時(shí)發(fā)現(xiàn)，按《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》公式計(jì)算出來(lái)的功率比我公司按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的功率要高出一倍左右。在其它糧食行業(yè)的招投標(biāo)項(xiàng)目中也不斷發(fā)現(xiàn)，招標(biāo)書(shū)中設(shè)計(jì)院提供的刮板機(jī)的功率，還有行業(yè)內(nèi)某些知名的設(shè)備制造供應(yīng)商報(bào)價(jià)的刮板機(jī)功率都接近設(shè)備實(shí)際需要功率的兩倍。這一狀況不僅增加了設(shè)備投資成本，也增加了能耗及運(yùn)行成本。我國(guó)糧食行業(yè)刮板機(jī)運(yùn)用已經(jīng)有二十幾年了，這種情況不應(yīng)該繼續(xù)發(fā)生。功

2、率計(jì)算結(jié)果有一倍左右的差距，顯然手冊(cè)中計(jì)算公式的某個(gè)環(huán)節(jié)存在錯(cuò)誤。二、手冊(cè)上通過(guò)先計(jì)算鏈條張力再計(jì)算功率的公式F=Lg（2.1Mf’Mv（ff1（nh’B）））F——刮板鏈條繞入頭輪時(shí)的張力，NL——輸送機(jī)長(zhǎng)度，mg——重力加速度，9.81mS2M——刮板鏈條每米質(zhì)量，kgmf’——刮板與殼體摩擦系數(shù)，0.5Mv——物料每米質(zhì)量，Mv=Q(3.6v)kgmv——刮板鏈條速度，mSQ——計(jì)算輸送量，thf——物料的內(nèi)摩擦系數(shù)，f=tgφf(shuō)

3、1——物料的外摩擦系數(shù)，f1=tgφ1φ——物料的內(nèi)摩擦角即動(dòng)堆積角φ1——物料的外摩擦角，干谷物與鋼板n——物料對(duì)機(jī)槽兩側(cè)的側(cè)壓系數(shù)，n=x（1sinφ）x——?jiǎng)恿ο禂?shù)，v≤0.32mS時(shí)，x=1.0；v＞0.32mS時(shí)，x=1.5h’——輸送物料的料層高度，h’=QmaxhQ，mQmax——選用要求的最大輸送量h——刮板機(jī)承載機(jī)槽高度電動(dòng)機(jī)功率P=KFv(1000)kWK——電機(jī)功率備用系數(shù)，1.1~1.3η——傳動(dòng)效率，0.82~

4、0.9，根據(jù)選用驅(qū)動(dòng)形式是鏈傳動(dòng)還是聯(lián)軸器直聯(lián)，是何種減速機(jī)查表計(jì)算。擺線鏈傳動(dòng)（背駝式）0.82，圓柱齒輪減速機(jī)直聯(lián)傳動(dòng)0.90.三、經(jīng)驗(yàn)公式的準(zhǔn)確性3小麥堆積角（內(nèi)摩擦角）41o，與鋼板外摩擦角（滑動(dòng)角）36o，產(chǎn)量50th，長(zhǎng)度50m，鏈條7kgm，選用機(jī)型TGSS25，鏈速0.5，料層高度0.16m。1、手冊(cè)公式：F=21kN，電機(jī)N=15kW（即使外摩擦角取20度，內(nèi)摩擦角取35度，鏈條與機(jī)殼摩擦系數(shù)取0.4，計(jì)算結(jié)果仍然高達(dá)

5、12kW，還是要取15kW電機(jī)）2、簡(jiǎn)易公式：N=0.00275x50x50=6.9kW，取7.5kW。3、Redler公式：N=4.57x1.250.85=6.72kW，取7.5kw。五、問(wèn)題的根源傳導(dǎo)到鏈條上的阻力包括3部分。1、鏈條與底板的摩擦阻力。2、物料與底板、側(cè)板的外摩擦阻力。3、物料之間相對(duì)滑動(dòng)的內(nèi)摩擦阻力。公式中第1項(xiàng)沒(méi)有問(wèn)題，問(wèn)題主要出自第3項(xiàng)，物料的內(nèi)摩擦阻力。公式中mvf是按物料間全摩擦計(jì)算，也就是假設(shè)物料相對(duì)滑動(dòng)

6、速率等于鏈條運(yùn)行速度，這顯然是錯(cuò)誤的。下面給出兩個(gè)運(yùn)動(dòng)模型來(lái)判斷。模型A。X、Y、Z三個(gè)相同的物體自上而下疊放在一起，外力F作用在Z上，XYZ勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，XY相對(duì)于Z沒(méi)有位移，F(xiàn)=（mXmYmZ）ff為外摩擦系數(shù)。因?yàn)閄Y對(duì)Ｚ的表現(xiàn)為靜摩擦，它們之間的動(dòng)摩擦（內(nèi)摩擦）沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)。模型B。X、Y、Z三個(gè)相同的物體自上而下疊放在一起，外力F作用在Z上，XYZ勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，XY相對(duì)于地面沒(méi)有位移，相對(duì)于Z的速度為V。F=（mXmYmZ）f（m

7、XmY）f1f1為內(nèi)摩擦系數(shù)。也就是說(shuō)，只有XY相對(duì)與Z的速度等于鏈條速度時(shí)，才能把物料的內(nèi)摩擦完全計(jì)入。這是兩個(gè)極端情況下的模型，實(shí)際上刮板機(jī)內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)基本上是模型A。刮板機(jī)在合理的傾斜角度、鏈節(jié)距、鏈速、產(chǎn)量之下，我通過(guò)大量觀察，物料與鏈條之間基本上沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。物料是隨著鏈條，沿機(jī)槽平穩(wěn)勻速前進(jìn)的。輸送效率接近100%。如果產(chǎn)生回料（物料之間有相對(duì)滑移，即物料速度低于鏈速），那么可以斷定是鏈條結(jié)構(gòu)（比如節(jié)距）、鏈速或者加料量不合

8、理（喂料量與機(jī)型產(chǎn)量不匹配），這樣就導(dǎo)致一定產(chǎn)量下多消耗了功率。也就說(shuō)是不合理的結(jié)構(gòu)、速度、喂料量造成功率加大，這不應(yīng)該反應(yīng)在公式上，而應(yīng)該選用合理的結(jié)構(gòu)、鏈速、喂料量，以減少無(wú)用功率。我觀察發(fā)現(xiàn)過(guò)以下回料實(shí)例。1、一條25刮板機(jī)，長(zhǎng)度32米，設(shè)計(jì)產(chǎn)量50噸時(shí)，極限產(chǎn)量70噸時(shí)，鏈速0.6，刮板節(jié)距0.1，動(dòng)力7.5kw，喂料點(diǎn)未控制進(jìn)料量，物料高度竟然達(dá)到回程鏈導(dǎo)軌處（約為設(shè)計(jì)高度的1.7倍），回料明顯，估計(jì)產(chǎn)量也超過(guò)70噸時(shí)，連續(xù)使