带式输送机基本计算

带式输送机基本计算带式输送机生产率计算生产率（输送量）是带式输送机的最基本的参数之一，是设计的主要依据。

定义：所谓生产率是指单位时间内输送物料的数量： 容积生产率 单位hM3；分：质量生产率 单位h kg 或h t ；生产率主要取决于与两个因素：a. 承载构建单位长度上的物料重量物qb. 承载构建的运动速度V 生产率计算通式：V V Q ⋅=⋅=物物计q 6.3q 10003600（h t ）物q 的计算：物料的种类有关 （堆积密度r ）；物q 与：输送的方式有关 （连续、定量、单件）； 对带式输送机而言物料的输送为连续流，则：物q r F lrFl⋅==10001000（m kg ） 式中：r -物料堆积密度3m t ；F -物料横截面积2m 。

其中：物料最大的横截面积为：21F F F +=1F -上面弓形面截；2F -下面近似梯形面截。

[]6cos )(2331ϕαtg l b l F -+= ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=ααsin 2)(cos 2)(3332l b l b l F式中：b -运输带可用宽度，m ，可按以下原则取值： m B 2≤时，m B b 05.09.0-=； m B 2≥时，m B b 25.0-=；3l -等长三托辊（中间托辊）长度，m ；对于一辊或二辊的托辊组，则03=l ；ϕ-物料的动堆积角，可查表，度；α-槽角，度。

F 值也可查表。

生产率的计算：r k V F Q ⋅⋅⋅=6.3计 （ht ）式中：V -带速，s m ；k -倾角系数，倾斜布置输送机引起物料截面积折减系数，按下式计算或者查表。

)1(111k FF k --= 式中：1k -上部物料1F 的减小系数。

ϕϕδ2221cos 1cos cos --=k 其中：δ-输送机倾角、度。

带宽的确定:已知生产率，可由能下式计算所需的物料横截面积F 。

krQ F V 6.3计=根据F 查表得所需带宽，对于输送大块散体物料的输送机，还需满足下式要求：2002+≥αB式中：a -最大粒度，mm 。

功率的计算： 可以由给定的生产率来计算（概算）；或者由驱动滚筒的牵引力（圆周力）来计算。

根据生产率来计算：a. 做垂直输送时（做有效功）：输输轴ηη⋅⋅=⋅⋅=367Q 36001000102HH Q N （KW ）1S m kg KW ⋅=102 b. 水平输送时：由于物料不提升，故所需功率主要是用来克服运行时的摩擦阻力（有害功）。

输轴η102W VN ⋅=式中：W -运行阻力 ω⋅⋅=水物L q W其中ω-阻力系数V6.3Qq =物∴ω⋅⋅=水L V6.3QW 故：输水轴ηω367Q ⋅⋅=L N （KW ）c ．倾斜输送时：此时轴功率为a 和b 两项之和则：输水输轴ηωη367L Q 367HQ ⋅⋅+⋅=N ⋅+=水输（L H Qη367ω) (KW )电机功率计算：由轴功率可计算电机功率，K N ⋅=传轴电ηN式中：K -满载启动系数，一般取7.1~3.1K =（功率备用系数），根据驱动滚筒上的牵引力及带速来计算：输轴η102VP N ⋅=（KW ）则：输传电ηη⋅⋅=102VP KN（KW ）式中：V -带速，s m ；P -牵引力，kg ,等于线路上的阻力之和。

由电N 选电机。

电机超载系数的校核（校验）：[]ϕ≤额定M M max式中：[]ϕ-电机允许的超载系数，可由电机产品目录中查得，一般为5.2~0.2；额定M -电机额定力矩，由电机产品目录中查得，是由电机本身的结构决定的。

m ax M -电机轴的最大启动力矩，是有外载决定的，其中包括：转惯直惯静M M max ++=M M[]t375n GD 15.1t V i 2D L q L q i 2D P 2电筒传带带物传筒）（+⨯⨯⋅+++⋅=ηηq 式中： L -输送机长度，m ；i -驱动装置的传动比；传η-驱动装置的效率；t -启动时间，一般取s 5~2t =（可控制启制动，40、60、120s ）电n -电机转速，mimr；筒D -驱动滚筒的直径；[]2GD -高速轴上所有旋转质量（转子、联轴接、制动轮等）的转动惯量；1.15-考虑其它轴上的旋转质量对驱动轴所产生的惯性力矩的折算系数；带q -输送带单位长度的质量，m kg；运行阻力的计算：目的：1）求输送带的最大张力max S ；2）选输送带；3）求牵引力、求功率选电机。

由下面输送机线路布置图可知，运行阻力可以分三种类型来讨论：a) 直线段的阻力：直线段：'322'11'66'55'44'3------、、、、、； b) 曲线段：'22'11'55'44'33-----、、、、；c) 局部阻力：装载及卸载阻力、清扫器阻力、托辊前倾阻力等。

上述三种阻力的总和等于驱动装置的牵引力，我们主要讨论直线段阻力和曲线段阻，关于局部阻力手册[DT Ⅱ(A)型]中有阐述。

直线段阻力：在输送机线路布置的倾斜区段截取一直线段a L ab =为分离体进行分析研究： a) 当输送带在支承托板上滑动时 向上运行时：ββωsin cos q L q L S S a a b a ++= ββωωsin q L S q L S S a a b a +=-)(H L q +=ωqHLq +=ω向下运行时：)(H L q S S b a -=-ω 其中运行阻力系数 f =ω输送带对钢质（或铸铁）的支承滑板：6.0~35.0=f ；输送带对铇过的本质（或纤维质）支承滑板：7.0~4.0=f当然目前有一种无摩擦（即少摩擦）材料支承滑板，则摩擦系数f 就更小了。

b ） 当输送带在支承托辊上滚动时：向上输送时：'sin )(cos q ωβωβ⋅⋅+++⋅+=-a a a b a L q L q q L q S S 托带物带物）（a a L q q L q q q ⋅++⋅++≈ββωsin )(cos )(带物托带物H q q L q q q )()(带物托带物++⋅++=ω向下输送时：H q q L q q q S S b a )()(带物托带物+-⋅++=-ω式中：a L -该直线段实际长度，m ；H L 、分别为水平投影长度和垂直高度差，m ；β-倾角，度；物q -单位长度上物料重量，mkg；带q -单位长度上输送带重量，mkg；托q -单位长度上托辊旋转部分的重量，mkg；ω-托辊的运动阻力系数由于形成托辊运动阻力的原因较复杂，因此ω一般用实验方法确定（可查表）。

当采用滑动轴承时，一般ωω)3~2(≈滑通过分析对直线段运动阻力和张力可写出下列通式： 阻力：)(H L q W ±=ω 张力:W S S i i +=-1结论：1）运行阻力W 向上输送时加H ，向下输送时减H ； 2）运行阻力W 之大小与i S （张力）无关，只与至于线载荷q 及线路布置有关（H L 、）；3）运动阻力系数ω与支承的结构形式有关；4）线路中任一点的张力i S 等于运动方向前一点张力1-i S 加上两点之间的运行阻力W 。

曲线段阻力：牵引构建（输送带）绕在改向滚筒上的运行阻力： 此时运行阻力由两部分组成： 轴颈的摩擦阻力牵引构件（输送带）的僵性阻力轴颈的摩擦阻力：因为 2211轴筒d N D W μ=⋅所以 筒轴D d N W 11μ=式中：筒D -滚筒直径；轴d -滚筒轴直径；1μ-轴颈摩擦系数滑动支承时， 15.0~1.01≈μ 滚动支承时，03.0~02.01≈μ而N （正压力）应等于出入、S S 及改向滚筒重量的几何和，但是一般情况下滚筒的重量（特别是焊接滚筒）与输送带的张力相比是很小的，因此为了简化计算可忽略滚筒的重量。

又因为出入与S S 相差很小，通常在%6~%3，很少达到%10。

则：2sin22sin)(αα⋅≈+=入出入S S S N将N 代入轴颈摩擦阻力1W 中，得:筒轴入D d S W 112sin2μα⋅⋅=僵性阻力（亦即刚性阻力）：僵性阻力也就是抗变形的能力，其情况与钢丝绳的僵性例同，一般用试验方法确定，并用经验公式表示：ξξ入出入）S S S W 2(2≈+=其中ξ-僵性阻力系数，其值是根据牵引构件的型式和尺寸以及导向滑轮或滚筒的直径而定。

输送带的僵性阻力系数之推荐公式： 对胶带：3.123.1筒D δξ=对钢带：筒D δξ=式中： δ-输送带厚度筒D -滚筒直径曲线段改向滚动上运行阻力则为：ξαμ⋅+⋅⋅=+=入筒轴入曲S D d S W W W 22sin2121ξαμ22sin2(1+=筒轴入D d S )入曲S ⋅=ω其中： 曲ω-曲线段运动阻力系数 曲ωξαμ22sin21+=筒轴D d曲ω一般在08.0~02.0之间，可查表。

曲W 为绕出端张力增大部分，且与入S 成正比，故： 曲入出W S S +=入曲入S S ω+=入曲S )1(ω+=入S C ⋅=其中：C -为张力增大系数>=+=入出曲S S C )1(ω1的系数当包角为90°时，03.1~02.1=C ；当包角为180°时，04.1~03.1=C ；也可查表。

输送带绕过驱动滚筒时的运动阻力 此时绕入端与绕出端张力必须满足欧拉公式：出入S e S ⋅=μα此时只考虑其僵性阻力，而不考虑轴颈的摩擦阻力，摩擦阻力在电机效率中计。

僵性阻力为：)(出入僵S S W +=ξ而牵引力（圆周力）P 为：僵总出入W W S S P +=-=但由于ξ值很小，则僵性阻力与总W 比较小得多，故有时不考虑僵W 。

则： 总出入W S S P ≈-=输送带绕过导向托辊组时的运动阻力 取一个托辊来分析研究，在该托辊上所作用的正压力为：2'sin'2α⋅=∆入S N包角'α很小，2'α就很小 故:2'2'sin αα≈因此:''2''2αα⋅=⋅=∆入入S S N对于n 个托辊，则总的正压力：'α⋅⋅=∆⋅=入S n n n N而 αα≈'n ,∴α⋅=入S N则曲线段运动阻力: 曲入曲曲ωαω⋅=⋅=S N W而 入出曲S S W -= 曲入入曲入出αω⋅+=+=S S W S S )1(曲入αω+=S入S C ⋅=式中：曲αω+=1C01.0+=Ddμω曲综上所述：改向处之曲线段运动阻力及其张力通式：阻力：入曲曲S W ω= 张力：入曲S C S ⋅=式中：C -张力增大系数，与包角、轴承型式、牵引构件型式等有关，可查表。

结论：a) 曲线段阻力与绕入点张力入S 大小有关，二者成比例（入曲曲S W ⋅=ω）； b) 已知绕入点张力，即可求得绕出点的张力 入出S C S ⋅=；c) 驱动滚筒处之入S 与出S 之间关系，不能用下式计算：入出S C S ⋅=，而是符合欧拉公式。