整條煙噴碼線及碼垛機構(gòu)的設(shè)計【輸送機、碼垛機】

整條煙噴碼線及碼垛機構(gòu)的設(shè)計【輸送機、碼垛機】,輸送機、碼垛機,整條煙噴碼線及碼垛機構(gòu)的設(shè)計【輸送機、碼垛機】,整條煙噴碼線,碼垛,機構(gòu),設(shè)計,輸送 設(shè)計 題 目 整條煙噴碼線及碼垛機構(gòu)的設(shè)計 專 業(yè) 學　　 號 學 生 　　　 指 導 教 師 　　 答 辯 日 期 　　　 評語 姓名： 學號： 專業(yè)： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：整條煙噴碼線及碼垛機構(gòu)的設(shè)計 工作起止日期： 年 9 月 20 日起 2013 年 12 月 17 日止 指導教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）進行情況，完成質(zhì)量及評分意見： _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 指導教師簽字： 指導教師職稱： 評閱人評閱意見： ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ___________________________ 評閱教師簽字：_______________ 評閱教師職稱：_______________ 答辯委員會評語： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）的材料和學生的答辯情況，答辯委員會作出如下評定： 學生 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯成績評定為： 對畢業(yè)設(shè)計（論文）的特殊評語： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 答辯委員會主任（簽字）： 職稱：________________ 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員（簽字）：___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________ 年 月 日 任務書 姓 名： 院 （系）： 專 業(yè)： 班 號： 任務起至日期： 2013年 9月 20 日 至 2013 年 12 月 17 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：整條煙噴碼線及碼垛機構(gòu)的設(shè)計 立題的目的和意義： 整條煙噴碼線及裝箱機構(gòu)的設(shè)計分為:整條煙的輸送機、打碼輸送機、自動裝箱機部分組成。適用于中小城市規(guī)模銷售，做到噴碼到戶。該機械結(jié)構(gòu)只適用于常見包裝方式的整條煙。 該系統(tǒng)的研制，就是凈化煙草行業(yè)的銷售市場，有效地控制假冒偽劣煙充斥市場，更有效地保護消費者的利益，做到專買專賣。 技術(shù)要求與主要內(nèi)容： 根據(jù)現(xiàn)場的已知條件設(shè)計 1.輸送機、2.打碼輸送機、3.碼垛機。 進度安排：1. 9月10日 畢業(yè)設(shè)計動員導師與學生見面，下達設(shè)計任務書 2. 9月20日 開題答辯 3. 11月12日 中期檢查 4. 12月5日 結(jié)題驗收 5. 12月13日 上交論文，導師交叉批閱論文 6. 12月17日 答辯委員會分組答辯 同組設(shè)計者及分工： 獨立完成 指導教師簽字___________________ 年 月 日 系（教研室）主任意見： 系（教研室）主任簽字___________________ 年 月 日 摘 要 本次設(shè)計是關(guān)于輸送機、碼垛機的設(shè)計。首先對膠帶輸送機、碼垛機作了簡單的概述；接著分析了帶式輸送機、碼垛機的選型及計算方法；然戶根據(jù)這些設(shè)計準則與計算選型方法按照給定的參數(shù)要求進行選型設(shè)計；接著對所選擇的輸送機和碼垛機各主要部件進行了校核。普通型帶式輸送機由三個主要部件組成：傳動裝置、拉緊裝置及膠帶；碼垛機由推出機構(gòu)、步進機和氣壓系統(tǒng)等組成。最后簡單的說明了輸送機和碼垛機的安裝與維護。目前，膠帶輸送機正朝著長距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機就是其中一個。在膠帶輸送機的設(shè)計、制造以及應用方面，目前我國與國外先進水平相比仍有較大差距，國內(nèi)在設(shè)計制造帶式輸送機過程中存在著很多不足；碼垛機是機、電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品，中、低位碼垛機可以滿足中低產(chǎn)量的生產(chǎn)需要。 本次設(shè)計代表了設(shè)計的一般過程，對今后的選型設(shè)計工作有一定的參考價值。 關(guān)鍵詞 帶式輸送機;碼垛機;選型設(shè)計;主要部件 Abstract This design is about conveyors, palletizers design. First, belt conveyor , stacking machine briefly outlined ; then analyzes the selection and calculation methods conveyor, stacking machines ; contingent households calculated based on these design criteria and selection process according to the given parameters required be the type design ; then on conveyors and palletizers all major components were selected check . Normal belt conveyor consists of three main components: gear, and belt tensioning device ; palletizer launched by the agency , stepping machines and pneumatic system components. Finally, a brief description of the installation and maintenance of conveyors and stacker machines. Currently, the belt conveyor is moving in the direction of long-distance, high-speed, low- friction development , in recent years the cushion belt conveyor is one of them . In the belt conveyor design, manufacture and application of China's current compared with foreign advanced level there is still a wide gap between the country there are many deficiencies in the design and manufacture of conveyor process ; palletizer is a mechanical, electrical integration high-tech products , the low stacking machine to meet the production needs of the low yield. This design represents a general process of design , selection of design work for the future has a certain reference value. Keywords belt conveyors； palletizers ； selection and design ； the main components 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1研究的目的和意義 1 1.2本課題主要研究內(nèi)容 1 1.3課題的基本內(nèi)容 1 1.4研究方案及目標 1 1.5為完成課題所需的條件 2 第2章 帶式輸送機、碼垛機的概述 3 2.1帶式輸送機的應用 3 2.2帶式輸送機的分類 3 2.3帶式輸送機的機構(gòu)與工作原理 3 2.4帶式輸送機的發(fā)展與現(xiàn)狀 3 2.5碼垛機的應用 4 2.6碼垛機的分類 4 2.7碼垛機的工作原理 4 2.8碼垛機的發(fā)展與現(xiàn)狀 4 2.9本章小結(jié) 5 第3章 帶式輸送機和碼垛機的設(shè)計 6 3.1 帶式輸送機設(shè)計的技術(shù)參數(shù) 6 3.2 輸送機帶速的選擇 6 3.3 輸送帶寬度的計算選擇 6 3.4 圓周驅(qū)動力 7 3.4.1計算公式 8 3.4.2主要阻力計算 8 3.4.3傾斜阻力計算 9 3.5 傳動功率計算 10 3.5.1傳動軸功率（PA）計算 10 3.5.2電動機功率計算 11 3.6輸送帶張力計算 12 3.6.1輸送帶不打滑條件校核 13 3.6.2輸送帶下垂度校核 14 3.6.3各特性點張力計算 14 3.6.4傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 16 3.7傳動滾筒最大扭矩計算 16 3.8拉緊力計算 17 3.9輸送帶強度校核計算 17 3.10驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 17 3.10.1電機的選用 17 3.10.2液力耦合器 19 3.10.3聯(lián)軸器 19 3.11 碼垛機的設(shè)計選型及介紹 20 3.11.1電動機的計算選取 20 3.12本章小結(jié) 22 第4章 輸送帶的計算選型 23 4.1輸送帶的結(jié)構(gòu) 23 4.2覆蓋膠的性能及適用情況 25 4.3輸送帶的帶芯 25 4.4本章小結(jié) 27 第5章 輸送機部件的選用 28 5.1傳動滾筒 28 5.1.1傳動滾筒的作用及類型 28 5.1.2傳動滾筒的選型及設(shè)計 28 5.1.3傳動滾筒的結(jié)構(gòu) 28 5.1.4傳動滾筒的直徑驗算 29 5.2托輥 30 5.2.1托輥的作用與類型 30 5.2.2托輥的選型 31 5.2.3托輥的校核 33 5.3制動裝置 34 5.3.1制動裝置的作用 34 5.3.2制動裝置的種類 34 5.3.3制動裝置的選型 35 5.4改向裝置 35 5.5拉緊裝置 36 5.5.1拉緊裝置的作用 36 5.5.2張緊裝置在使用中應滿足的要求 36 5.5.3拉緊裝置在過渡工況下的工作特點 36 5.5.4拉緊裝置布置式應遵循的原則 37 5.5.5拉緊裝置的種類及特點 37 5.6碼垛機設(shè)備的維護與保養(yǎng) 38 5.7本章小結(jié) 39 結(jié)論 40 致謝 41 參考文獻 42 - VI - 第1章 緒 論 1.1 研究的目的和意義 整條煙噴碼線及裝箱機構(gòu)的設(shè)計分為：整條煙的輸送機、打碼輸送機、自動裝箱機部分組成。適用于中小城市規(guī)模銷售，做到噴碼到戶。該機械結(jié)構(gòu)只適用于常見包裝方式的整條煙。 該系統(tǒng)的研制，就是凈化煙草行業(yè)的銷售市場，有效地控制假冒偽劣煙充斥市場，更有效地保護消費者的利益，做到專買專賣。 1.2 本課題主要研究內(nèi)容 根據(jù)市場和目前技術(shù)狀況的分析以及對現(xiàn)有技術(shù)成果的分析、消化和吸收，以經(jīng)濟性、實用性和可靠性等原則，制定總體設(shè)計方案，采用優(yōu)化設(shè)計 的方法總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出輸送機和碼垛機。 1.3 課題的基本內(nèi)容 根基市場和目前技術(shù)狀況的分析以及對自身技術(shù)成果的分析、消化、和吸收，以經(jīng)濟性、實用性和可靠性等原則，制定總體設(shè)計方案，采用優(yōu)化設(shè)計的方法總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出輸送機和碼垛機。 1.4 研究方案及目標 方案：理解輸送機、碼垛機的工作原理，廣泛收集國內(nèi)外相關(guān)資料，對各種主要研究成果進行整理分析并結(jié)合老師所給技術(shù)參數(shù)設(shè)計計算出各部件的外形尺寸。畫出設(shè)計圖，并對所設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行相應的校核。 目標：設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的輸送機、碼垛機結(jié)構(gòu)，并對此基礎(chǔ)上進行校核，使輸送機、碼垛機能接近合理結(jié)構(gòu)。 1.5 為完成課題所需的條件 熟練掌握設(shè)計思路；了解并掌握校核各零件的計算公式；能快速準確的通過網(wǎng)絡查閱所需材料；熟練應用CAD等制圖軟件及工具。第2章 帶式輸送機和碼垛機的概述 2.1 帶式輸送機的應用 帶式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，連續(xù)運輸機是固定式或運移式起重運輸機中主要類型之一，其運輸特點是形成裝載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各企業(yè)中，連續(xù)運輸機是生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線不可缺少的組成部分。 2.2 帶式輸送機的分類 帶式輸送機分類方法有多種，按運輸物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分為兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類帶式輸送機在輸送帶輸送物料的過程中，上帶呈槽形，下帶呈平形，輸送帶有托輥托起，輸送帶外表幾何形狀均為平面；另外一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機，各有各的輸送特點。 2.3 帶式輸送機的機構(gòu)與工作原理 帶式輸送機由輸送帶、驅(qū)動裝置、托輥、機架、拉緊裝置和制動裝置等組成。輸送帶繞經(jīng)驅(qū)動滾筒和改向滾筒形成環(huán)形封閉帶。上下兩股輸送帶分別支撐在上托輥和下托輥上。拉緊裝置保證輸送帶正常運轉(zhuǎn)所需的張緊力。工作時，驅(qū)動滾筒通過摩擦力驅(qū)動輸送帶運行。物料裝在輸送帶上與輸送帶一同運動。通常利用上股輸送帶運輸物料，并在輸送帶繞過機頭滾筒改變方向時卸載。必要時，可利用專門的卸載裝置在輸送機中部任意點進行卸載。 2.4 帶式輸送機的發(fā)展與現(xiàn)狀 國外帶式輸送機技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是帶式輸送機的功能多元化，應用范圍擴大化；另一方面是帶式輸送機的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離，大運量，高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應用于帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。我國生產(chǎn)制造的皮帶輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間，帶式輸送機的技術(shù)水平有了很大提高，如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備，高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟件起動和制動裝置以及PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力耦合器和行星齒輪減速器。 2.5 碼垛機的應用 碼垛機是機、電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品，中、低位碼垛機可以滿足中低產(chǎn)量的生產(chǎn)需要。可按照要求的編組方式和層數(shù)，完成對料袋、膠塊、箱體等各種產(chǎn)品的碼垛。最優(yōu)化的設(shè)計使得垛形緊密、整齊。 2.6 碼垛機的分類 碼垛機按智能化水平分為：機器人碼垛機和機械式碼垛2種。機械式碼垛機可以分為：龍門式碼垛碼垛機、立柱式碼垛機、機械臂式碼垛機。 碼垛機按照行業(yè)分為：食品飲料行業(yè)碼垛、水泥自動裝車碼垛機、工業(yè)品碼垛機等。 2.7 碼垛機的工作原理 平板上工件符合棧板要求的一層工件，平板及工件向前移動直至棧板垂直面。上方擋料桿下降，另三方定位擋桿起動夾緊，此時平板復位。各工件下降到棧板平面，棧板平面與平板底面相距10mm,棧板下降一個工件高度。往復上述直到棧板堆碼達到設(shè)定要求。 2.8 碼垛機的發(fā)展與現(xiàn)狀 我國包裝機械起步較晚，解放后輕工業(yè)開發(fā)了一批專用包裝設(shè)備，為飲料廠、卷煙廠、火柴廠配套，尚未形成行業(yè)。80年代初，包裝機械作為新興的工業(yè)部門開始發(fā)展起來，經(jīng)過近二十年的艱苦努力，一支從包裝設(shè)備科研、設(shè)計、生產(chǎn)制造及教育管理的行業(yè)隊伍已經(jīng)形成，并初具規(guī)模，產(chǎn)品品種不斷增加，產(chǎn)量迅速上升，技術(shù)水平逐年提高，作為包裝機械工業(yè)在我國國民經(jīng)濟的崛起中正在不斷發(fā)展完善。 2.9 本章小結(jié) 本章主要講述了輸送機、碼垛機的分類和工作原理及發(fā)展和現(xiàn)狀，對輸 送機、碼垛機有了一定了解。第3章 帶式輸送機、碼垛機的設(shè)計 3.1 帶式輸送機設(shè)計的技術(shù)參數(shù) 參數(shù)和工作條件 （1） 輸送物料：整條煙 （2） 物料特性：1）塊度：0-400mm 2）密度：0.9kg∕m3 3）在輸送帶上堆積角：p=23° （3）工作環(huán)境：室內(nèi)、干燥 （4）輸送系統(tǒng)及相關(guān)尺寸：1）運距：10m 2）傾斜角：β=16° 3.2 輸送機帶速的選擇 輸送帶的帶速很大程度上取決于所輸送的物料的特性、所期望的輸送能力和所采用的輸送帶的張力。 塊狀易碎的物料會有帶速的限制。當輸送帶和所輸送的物料通過托輥時，較低的帶速可以使易碎的物料在裝料和卸料點處不會發(fā)生跳動和碎裂。本設(shè)計的輸送物料為塊狀易碎物料，根據(jù)所需要的輸送量計算得帶速為1.6m∕s。 3.3 輸送帶寬度的計算選擇 對于塊狀物料，輸送帶寬度按下式計算 （3-1） B—輸送帶寬度，m； Q—所需輸送量，kg∕h；按最大輸送量Q=50 kg∕h； ρ—物料松散密度，kg∕m3；取ρ=0.75kg∕m3； V—輸送帶速度，m∕s；取V=1.6 m∕s； C—傾角系數(shù)，由《實用機械設(shè)計手冊》表13.3-14查得當輸送機傾角β=16°時，傾角系數(shù)C=0.88； K—裝載系數(shù)，一般取K=0.8-0.9，在此去K=0.85； y—斷面系數(shù)，堆積角p=23°，由《運輸機械設(shè)計選用手冊》表3-15查得y=0.12； 代入數(shù)據(jù)B=0.359m 此時取標注輸送帶寬度B=0.4m=400mm。 3.4 圓周驅(qū)動力 3.4.1 計算公式 傳動滾筒上所需圓周驅(qū)動力Fu為輸送機所有阻力之和，可用式（3-2）計算。 Fu= FH +FN+Fs1+Fs2+Fst （3-2） 式中 FH—主要阻力，N； FN—附加阻力，N； Fs1—特種主要阻力，N； Fs2—特種附加阻力，N； Fst—傾斜阻力，N。 五種阻力中，F(xiàn)H、FN是所有輸送機都有的，其他三類阻力根據(jù)輸送機側(cè)型及附件裝設(shè)情況定。 3.4.2 主要阻力計算 輸送機的主要阻力FH是物料及輸送帶移動和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和?？捎檬剑?-3）計算： FH=fLg[qRO+qRU+（2qB+qG）cosα] （3-3） 式中 f—模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定； L—輸送機長度； g—重力加速度，g=9.8m∕s2； qRO—承載分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg∕m； qRO=G1∕a0 其中G1—承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量，kg； a0—承載分支托輥間距，m； 托輥已經(jīng)選好，已知G1=12.21kg 計算qRO=12.21∕1.2=10.18kg∕m qRU—回程分支托輥組每米長度旋轉(zhuǎn)部分重量，kg∕m； qRU= G2∕au 其中G2—回程分支每組托輥組旋轉(zhuǎn)部分重量； au—回程分支托輥間距，m G2—10.43kg qRU=10.43∕3=3.48kg∕m qG—每米長度輸送物料質(zhì)量，kg∕m； qG=Im∕v=Q∕3.6v=400∕（3.6x1.6）=69.44kg∕m qB—每米長度輸送帶質(zhì)量，kg∕m qB=11.5kg∕m FH=fLg[qRO+qRU+（2qB+qG）cosα] =0.022x400x9.8x[10.18+3.48+（2x11.5+69.44）xcos0°] =9150.06N f運行阻力系數(shù)，f值應根據(jù)表選取。取f=0.022. 表3-1 阻力系數(shù)f 輸送機工況 f 工作條件和設(shè)備良好、帶速低、物料內(nèi)摩擦較小 0.02-0.023 工作條件和設(shè)備一般、帶速較高、物料內(nèi)摩擦較大 0.025-0.030 工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大、設(shè)備質(zhì)量較差 0.035-0.045 3.4.3 傾斜阻力計算 傾斜阻力按下式計算： Fst= qGxgxH 式中 H—輸送機受料點與卸料點間的高差，m；輸送機向上提升時H為正，反之為負。 Fst= qGxgxH=0 由式 Fu= cFH +FN+Fs1+Fs2+Fst （3-4） Fu=1.09x9150.06+0+2100+0=12073.57N C—與輸送機長度有關(guān)的系數(shù)，大于80m時，按式計算； C=（L+L0）∕L L0—附加長度，一般在70m到100m之間； C—系數(shù)，不小于1.02 表3-2 系數(shù)C（裝料系數(shù)在0.7-1.1范圍內(nèi)） L 80 100 150 200 300 400 500 600 C 1.92 1.78 1.58 1.45 1.31 1.25 1.20 1.17 L 700 800 900 1000 1500 2000 2500 5000 C 1.14 1.12 1.10 1.09 1.06 1.05 1.04 1.03 3.5 傳動功率計算 3.5.1 傳動軸功率（PA）計算 傳動滾筒軸功率（PA）按式（3-5）計算： PA= Fu·v∕1000 （3-5） 3.5.2 電動機功率計算 電動機功率Pm，按式（3-6）計算； 發(fā)電工況： Pm= PA∕ηη′η″ （3-6） 發(fā)電工況（下運）： Pm= PAη∕η′η″ （3-7） η=η1η2 式中 η—傳動效率，一般在0.85-0.95之間選??； η1—聯(lián)軸器效率； 每個機械式聯(lián)軸器效率：η1=0.98； 液力耦合器：η1=0.96； η2—減速器傳動效率，按每級齒輪傳動效率，為0.98計算； 二級減速機η2=0.98x0.98=0.96 三級減速機η2=0.98x0.98x0.98=0.94 η’—電壓降系數(shù)，一般取0.90-0.95； η”—多機驅(qū)動功率不平衡系數(shù)，一般取0.90-0.95，單機驅(qū)動時η”=1。 根據(jù)計算出的Pm值，查電動機型譜，按就大不就小原則選定電動機功率。 由式（3-5）PA=（12073.57x1.6）∕1000=19320w 由式（3-6）Pm=19320∕（0.94x0.95x1）=21634.94w 選電動機型號為Y200L-4.30KW 3.6 輸送帶張力計算 輸送帶張力在整個長度上是變化的，影響因素很多，為保證輸送機上正常運行，輸送帶張力必須滿足以下兩個條件： （1） 在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應使得全部傳動滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，而輸送帶與滾筒間應保證不打滑。 （2） 作用在輸送帶上的張力應足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。 3.6.1 輸送帶不打滑條件校核 圓周驅(qū)動力Fu通過摩擦傳遞到輸送帶上（見圖3-1） 圖3-1 作用于輸送帶的張力 為保證輸送帶工作時不打滑，需在回程帶上保持最小張力應F2min計算： F2min≥Fumax 式中：輸送機滿載啟動時或制動時出現(xiàn)的最大圓周驅(qū)動力，啟動時Fumax=KAFu，啟動系數(shù)KA=1.3-1.7,；對慣性小、起制動平穩(wěn)的輸送機可取較小值；否則，就應取最大值。 μ—傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)，見表3-3 表3-3 傳動滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)μ 工作條件 μ 光面滾筒 膠面滾筒 干態(tài)運行 0.35-0.40 0.40-0.45 清潔潮濕運行 0.10 0.35 污濁的濕態(tài)運行 0.05-0.10 0.25-0.30 取KA=1.5，由式Fumax=1.5x12073.57=18110.355N 對常用：1∕﹣1 =0.67 該設(shè)計取μ=0.25；φ=210°。 F2min≥Fumax*1∕（﹣1）=18110.355x0.67=12133.94N 3.6.2 輸送帶下垂度校核 為了限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點的最小張力Fmin，需按式（3-8）和（3-9）進行驗算。 承載分支： F承min≥a0（qB+qG）g∕8（）adm （3-8） 回程分支： F回min≥aD*qB*g∕8（）adm （3-9） 式中（）adm—允許最大垂度，一般≤0.01； a0—承載上托輥間距（最小張力處）； aD—回程下托輥間距（最小張力處）； ?。ǎ゛dm=0.01得： F承min =1.2（11.5+69.44）x9.8∕(8*0.01)=11898.18N F回min=3x11.5x9.8∕(8*0.01)=4226.25N 所以按垂度條件應滿足F回min= F回min≥11898.18N 3.6.3 各特性點張力計算 為了確定輸送帶作用于各改向滾筒的合張力，拉緊裝置拉緊力和凸凹弧起始點張力等特性點張力，需逐點張力計算法，進行各特性點張力計算。 圖3-2 張力分布點圖 3.6.3.1 運行阻力的計算： 由分離點起，依次將特殊點設(shè)為1、2、3、4、5、6，如圖3-2所示。 計算運行阻力時，首先要確定輸送帶的種類和型號。在前面我們已經(jīng)選好了輸送帶，680S型輸送帶，縱向拉伸強度750N∕mm；帶厚8.5mm；輸送帶質(zhì)量11.2kg∕m。 1）承載段運行阻力，由式（3-10）： Fz=[（q+q0+qz）Lwzcosβ+（q+q0）Lsinβ]g （3-10） =[（69.44+11.5+10.18）*400*0.04*1]x9.8 14287.616N 2）回空段運行阻力，由式（3-11）： Fk=[（q0+qk）Lwkcosβ﹣（qk+q0）Lsinβ]g （3-11） F45=[（11.5+3.48）*298*0.035*1] *9.8 =1531.17N F23=[（11.5+3.48）*2*0.035*1] *9.8 =10.28N 3）最小張力點： 由以上計算可知，3點為最小張力點 3.6.3.2 輸送帶上各點張力的計算 1） 由懸垂度條件確定5點的張力 承載段最小張力應滿足 F承min≥1.2（11.5+69.44）*9.8∕（8*0.01）=11898.18N 2） 由逐點計算法計算各點的張力 因為S6=11898.18N,根據(jù)表選CF=1.05 故有S5=S6∕CF=11331.6N S4=S5﹣S45=9800.43N S3=S4∕CF=9333.74N S2=S3﹣S23=9323.46N S1=S6+Fz=26185.796N SY=S1=26185.796N ③用摩擦條件來驗算傳動滾筒分離點與相遇點張力的關(guān)系 滾筒為包膠滾筒，圍包角為210°。選摩擦系數(shù)μ=0.25。并取摩擦力系 數(shù)備用系數(shù)n=1.2. 由式（3-12）可算出允許SY的最大值為： SYmax=S1（1+） （3-12） =26185.796*[1+（e0.25*210∕180﹣1）∕1.2] =33386.89≥SY 故摩擦條件滿足。 3.6.4 傳動滾筒、改向滾筒合張力計算 根據(jù)計算出的各特性點張力，計算各滾筒合張力。 頭部180°改向滾筒的合張力： F改1=S1+S2=26185.796+9323.46=35509.256N 尾部180°改向滾筒合張力： F改2=S5+S6=11331.6+11898.18=23229.78N 3.7 傳動滾筒最大扭矩計算 單驅(qū)動時，傳動滾筒的最大扭矩Mmax按式（3-13）計算： Mmax= （3-13） 式中 D—傳動滾筒的直徑，mm； 初選傳動滾筒直徑為80mm，則傳動滾筒的最大扭矩為： Mmax=12.07*0.8∕2=4.83KN∕m 3.8 拉緊力計算 拉緊裝置拉緊力F0按式（3-14）計算 F0=Si+Si+1 （3-14） 式中Si—拉緊滾筒趨入點張力，N； Si+1—拉緊滾筒奔離點張力，N。 由式（3-14） F0=S3+S4=9333.74+9800.43=19134.13KN 3.9 輸送帶強度校核計算 縱向拉伸強度Gx按式（3-15）計算 Gx≥ （3-15） 式中 n1—靜安全系數(shù)，一般n1=-10。運行條件好，傾角好，強度低取小值；反之，取大值。 輸送帶的最大張力Fmax=26185.796N n1選為7，由式（3-15） Gx≥26185.796*7∕1000=183.30N∕mm 可選輸送帶為680S即滿足要求。 3.10 驅(qū)動裝置的選用與設(shè)計 帶式輸送機的負載時一種典型的恒轉(zhuǎn)矩負載，而且不可避免地要帶負荷啟動和制動。電動機的啟動特性與負載的啟動要求不相適應在帶式輸送機上比較輸出，一方面為了保證必要的啟動力矩，電動機啟動時的電流要比額定的運行的電流大6-7倍，要保證電動機不因電流的沖擊過熱而燒壞，電網(wǎng)不因大電流使電壓過分降低，這就要求電動機的啟動要盡量快，即提高轉(zhuǎn)子的加速度，使啟動過程不超過3-5s。驅(qū)動裝置是整個皮帶輸送機的動力來源，它由電動機、耦合器、減速器、聯(lián)軸器、傳動滾筒組成。驅(qū)動滾筒由一臺或兩臺電機通過各自的聯(lián)軸器、減速器和鏈式聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩給傳動滾筒。 減速器有二級、三級及多級齒輪減速器，第一級為直齒圓錐齒輪減速傳動，第二、三級為斜齒圓柱齒輪減速傳動，聯(lián)接電機和減速器的聯(lián)軸器有兩種，一是彈性聯(lián)軸器，一種是液力耦合器。為此，減速器的錐齒輪也有兩種：用彈性聯(lián)軸器時，用第一種錐齒輪，軸頭為平鍵連接；用液力耦合器時，用第二種錐齒輪，軸頭為花鍵齒輪連接。 傳動滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)，主軸承采用調(diào)心軸承，傳動滾筒的機架與電機、減速器的機架均安裝在固定大底座上面，電動機可安裝在機頭任一側(cè)。 3.10.1 電機的選用 電動機額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機械的要求而選定，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速 不低500r∕min，因為功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速低，其尺寸越大，價格越貴，而效率低。若電機的轉(zhuǎn)速高，則極對數(shù)少，尺寸和重量小，價格也低。本設(shè)計皮帶機所采用的電動機的總功率為21.6kw，所以需選用功率為30kw的電動機。 擬采用Y200L-4型電動機，該型電機轉(zhuǎn)矩較大，性能良好，可以滿足要求。 查《帶式輸送機設(shè)計手冊》，它的主要性能參數(shù)如下表： 表3-4 Y200L-4型電動機主要性能參數(shù) 電動機型號 額定功率kw 滿載 轉(zhuǎn)速r∕min 電流A 效率％ 功率因素cosφ Y200L-4 30 1470 56.8 92.2 0.87 啟動電流∕額定電流 啟動轉(zhuǎn)矩∕額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩∕額定轉(zhuǎn)矩 重量kg 7.0 2.0 2.2 255 3.10.2 液力耦合器 液力傳動與液壓傳動一樣都是以液體作為傳遞能量的介質(zhì)，同屬液體 傳動的范疇，二者的重要區(qū)別在于，液壓傳動是通過工作腔容積的變化，是液體壓力能改變傳遞能量的；液力傳動是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性連接，通過液體動能的變化傳遞能量，傳遞的扭矩與其轉(zhuǎn)速的平方成正比。 目前，在帶式輸送機的傳動系統(tǒng)中，廣泛使用液力耦合器。 液力傳動裝置廣泛應用于煤礦機械，車輛，建筑機械，工程機械，起重機械，載重汽車，小轎車和艦艇上。 次設(shè)計選用的YOD400，輸入轉(zhuǎn)速為1470r∕min，效率達0.96，啟動系數(shù)為1.3-1.7。 3.10.3 聯(lián)軸器 本次驅(qū)動裝置的設(shè)計中，較多的采用聯(lián)軸器，這里對其簡單介紹： 聯(lián)軸器是機械傳動中常用的部件。它用來把兩軸連接在一起，機器運轉(zhuǎn)時兩軸不能分離；只有在機器停車并將連接拆開后兩軸才能分離。 聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度的變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取不同的措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。 根據(jù)對各種相對位移有無補償能力（即能否在發(fā)生相對位移條件下保持連接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無補償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性的撓性聯(lián)軸器兩個類別。 3.11 碼垛機的設(shè)計選型及介紹 本章將詳細分析系統(tǒng)中各個組成硬件的原理與特點，并根據(jù)貨物存儲系統(tǒng)的實際工作環(huán)境，選擇適合本系統(tǒng)的設(shè)備型號以及參數(shù)，完成碼垛機單元的硬件設(shè)計。 3.11.1 電動機的計算選取 3.11.1.1 碼垛機的已知參數(shù) 作為整個碼垛機系統(tǒng)的運動速度驅(qū)動者，電動機的合適選取十分重要。針對該立體倉庫的實際工作情況，設(shè)計的碼垛機系統(tǒng)應當滿足以下參數(shù)要求： 工作臺的質(zhì)量：m1=40kg； 工件質(zhì)量：m2=0.5kg； 最高速度：Vmax=0.012m∕s； 加速時間：t1=0.2s 減速時間：t2=0.2s 絲桿導程：P=5mm 阻力：f=20N 摩擦系數(shù)：μ=0.1-0.3 3.11.1.2 根據(jù)已知參數(shù)對電動機的選型計算 先求加速度：a=Vmax∕t1=0.06m∕s 垂直方向軸向力計算： 上升加速時Fa1=（m1+m2）g+（m1+m2）a+f =（40+0.5）x9.8+（40+0.5）x0.06+20=419.33N 上升勻速時Fa2=（m1+m2）g+f =（40+0.5）x9.8+20=416.9N 上升減速時Fa3=（m1+m2）g-（m1+m2）a+f =（40+0.5）x9.8-（40+0.5）x0.06+20=414.47N 下降加速時Fa4=（m1+m2）g-（m1+m2）a-f =（40+0.5）x9.8-（40+0.5）x0.06-20=374.47N 下降勻速時Fa5=（m1+m2）g-f =（40+0.5）x9.8-20=376.9N 下降減速時Fa6=（m1+m2）g+（m1+m2）a-f =（40+0.5）x9.8+（40+0.5）x0.06-20=379.33N 水平運動時Fa7=μ（m1+m2）g+（m1+m2）a+f =0.2x（40+0.5）x9.8+（40+0.5）x0.06+20=101.81N 通過計算分析可以清楚的發(fā)現(xiàn)，碼垛機垂直方向的較水平方向的力要大，因此只要按照垂直方向的上升加速時的力Fa1計算轉(zhuǎn)矩選取電動機，就可以滿足其它運動對于電動機轉(zhuǎn)矩的要求。 T=FmaxP∕2πη=419.33x5x0.001∕2πx0.9=0.371N*m 通過表3-5可選BS57HB41-02型步進電動機 表3-5 步進電機型號具體參數(shù) 型號 步距角（°） 保持轉(zhuǎn)矩（N*m） 額定電流（A） 相電阻（Ω） 相電感（mH） 轉(zhuǎn)子慣量（g*mm2） BS42HB33-01 1.8 0.16 0.95 4.2 2.5 38 BS42HB38-01 1.8 0.26 1.2 3.3 3.2 54 BS42HB47-01 1.8 0.317 1.2 3.3 2.8 68 BS57HB41-02 1.8 0.39 2.2 1.4 1.4 131 BS57HB51-03 1.8 0.72 3.0 0.74 0.9 275 3.12 本章小結(jié) 通過對各部分部件的選用及計算與校核，得出的結(jié)論完全符合且滿足各項安全指標。從而進一步確保了本次設(shè)計的準確性與合理性。第4章 輸送帶的計算選型 4.1 輸送帶的結(jié)構(gòu) 輸送帶最初是由傳送帶發(fā)展而來，早在1795年就已被發(fā)現(xiàn)，但它是帆布帶。1858年出現(xiàn)了增強骨架，1868年出現(xiàn)了兩層骨架的橡膠輸送帶，1892年才解決了橡膠輸送帶成槽能力，后來又發(fā)明了合成纖維，將棉布與尼龍或聚酯紗合捻作經(jīng)線，提高了輸送帶的成槽性和強度。隨后發(fā)明了阻燃帶。20世紀20年代后期又出現(xiàn)了芳綸帶，使超長距離幾十千米一臺成為可能。 輸送帶的壽命由輸送的物料和使用條件決定，對輸送帶的要求是： 1. 要有足夠的拉伸強度和彈性模量，以達到在所要求的距離內(nèi)輸送材 料所需要的輸出功率以及在負荷狀態(tài)下允許最低裝載所產(chǎn)生的運轉(zhuǎn)伸長率。 2. 要有良好的負荷支撐及足夠的寬度，以滿足運輸物料時所需要的類 型和體積。 3. 要有柔性，目的在于在長度方向上能圍繞滾筒彎曲，如果需要的話， 希望在橫向形成槽形。 4. 要有尺寸穩(wěn)定性，使輸送帶運轉(zhuǎn)時平穩(wěn)。 5. 承載面的覆蓋膠要經(jīng)受的起承載物體的負載沖擊，并且能幫助恢復 彈性，傳動時，覆蓋膠能與滾筒有足夠的摩擦力。 6. 各組分之間有良好的粘合力，避免脫層。 7. 耐撕裂性能好，耐損傷。 8. 能連接成環(huán)形。 由此可見，選擇輸送帶的骨架層成為帶式輸送機最關(guān)鍵的一步，對帶式輸送機的功能起著決定性作用。 輸送帶的結(jié)構(gòu)最為簡易，它由橡膠制成的覆蓋膠，包裹在帶芯骨架的上下兩面，用隔離層粘接物，將覆蓋膠與帶芯粘合在一起。普通輸送帶就是由這三部分組成，見圖4-1 圖4-1 普通輸送帶結(jié)構(gòu) a-帆布帶芯 b-鋼絲帶芯 1-覆蓋膠 2-帶芯 3-隔離層粘接物 1. 覆蓋層。分為上膠層和下膠層，分別粘在帶芯層外邊，由使用條件決定是否要用耐油、耐磨、耐寒、耐燃、耐熱和耐臭氧的橡膠配方。 2. 帶芯層。它是輸送帶的骨架，承受載荷的主體，根據(jù)帶強選擇棉帆布、尼龍布、聚酯紗、芳綸布、鋼絲繩芯，帶芯可制成單層、多層。 3. 隔離層。用于粘接帶芯，視帶芯不同而配方不同。 4.2 覆蓋膠的性能及適用情況： 覆蓋膠的各種適用情況 1. 普通耐磨帶選天然橡膠聚氨酯橡膠或如丁苯膠混煉而成。 2. 耐較高溫度（＞130°）時選氯丁基和三元乙丙橡膠，最高在200℃以下適用。 3. 耐燃帶使用氯丁二烯、丁苯橡膠和天然橡膠混煉而成還要加上阻燃劑。 4. 耐油帶使用氯丁二烯和丁苯橡膠，如果和聚乙烯 并用，能抗氧老化。 5. 耐酸堿帶使用氯丁膠或丁基橡膠。 輸送帶的覆蓋膠除具有上述各橡膠配方外，還可以制成各種各樣形式的表面結(jié)構(gòu)，如凸形花紋、凹形或圓形孔、人字油槽等，這些都屬于特殊膠帶范圍。橡膠的選擇決定了覆蓋膠的性質(zhì)和骨架結(jié)合能力。 4.3 輸送帶的帶芯 由于橡膠彈性大，彈性模量較低、輸送帶的帶芯易在外力作用下產(chǎn)生變形，因此要用紡織材料或金屬材料作骨架。要求其材料強度高、伸長率適當、耐曲撓、耐疲勞、耐熱好、收濕性小和同橡膠結(jié)合性好。 1. 各種纖維性能比較 棉纖維的基本特性是濕強度較高，干強度較低，與橡膠粘接性好，耐油性較差，耐疲勞性較差，彈性差，纖維較粗。它是輸送帶中強度最低的一種。 人造纖維又名粘膠纖維，與棉纖維相比，它強度高，耐熱導熱性好，生熱少，耐疲勞，初始彈性模量較高，尺寸穩(wěn)定性好，但吸濕性大，因而吸濕強度下降較大。 聚酰胺纖維，俗稱尼龍，輸送帶常采用尼龍6和尼龍66兩種，與棉纖維和人造纖維相比，強度高出1.5-1.8倍，吸濕性較低，變形大，收縮性大，尺寸穩(wěn)定性差，與橡膠結(jié)合性差。 聚酯纖維，俗稱滌綸，強度高但比尼龍稍低，伸長性較低，彈性好，耐熱性好，耐疲勞性好，尺寸穩(wěn)定性好，但耐磨性次于尼龍，與橡膠結(jié)合性也差，但它綜合了人造纖維和尼龍的性能。 芳族聚酰胺，俗稱芳綸，有合成鋼絲之稱。它具有合成纖維和鋼絲的優(yōu)點，相對密度小，耐化學腐蝕性好的特點，但價格較貴。 綜上所述，芳綸、尼龍、聚酯都有良好的耐疲勞性，高的強度和重量比，特別適用于強度范圍很寬的輸送帶，經(jīng)過定型和浸漬以后，他們在工作負荷下，能同橡膠很好的粘合，伸長率都低，但聚酯的高彈性模量正好用于設(shè)計深槽形輸送帶的經(jīng)線，聚酯伸長率小于1％，而尼龍是2％-2.5％。 2. 編織方法對強度的影響 用尼龍作為緯線編織的平紋或牛津織物的帶芯，對抗沖擊性、耐撕裂性，成槽性都很好，相對密度也小，制造成低徑向收縮的帶芯結(jié)構(gòu)，能改進其抗拉性能，帶強度可達700KN∕m。在帶長度不變的情況下，彈性模量越高，過渡段就越長；彈性模量越小，過渡段就越短。 維綸芯及尼龍芯輸送帶質(zhì)量好、價格低。本設(shè)計要求帶式輸送機的適應溫度為-15℃-40℃，工作溫度低于-5℃，不宜采用維綸芯膠帶，綜合考慮各種帶的性能及價格后初步?jīng)Q定采用尼龍帶或棉帆布帶。 4.4本章小結(jié) 本章主要講述輸送帶的結(jié)構(gòu)及選擇，選擇合適的輸送帶使輸送機、碼垛機能正常的運轉(zhuǎn)。第5章 輸送機部件的選用 5.1 傳動滾筒 5.1.1 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)。雙滾筒傳動亦可采用多點驅(qū)動方式。 5.1.2 傳動滾筒的選型及設(shè)計 傳動滾筒式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80-100mm。軸與輪轂為單鍵連接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。 ②中型：軸承孔徑120-180mm。軸與輪轂為脹套聯(lián)結(jié)。 ③重型：軸承孔徑200-220mm。軸與輪轂為脹套聯(lián)結(jié)，簡體為鑄焊結(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)，新設(shè)計產(chǎn)品全部采用滾筒軸承。傳動滾筒的表面形式有鋼制光面滾筒、鑄膠滾筒等，鋼制光面滾筒主要缺點是表面摩擦系數(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。 比較選用鋼制光面滾筒 5.1.3 傳動滾筒的結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示 圖5-1 驅(qū)動滾筒結(jié)構(gòu)示意圖 傳動滾筒長度的確定。查《帶式輸送機設(shè)計手冊》表6-1得： 其主要性能參數(shù)如下表5-1所示： 表5-1 傳動滾筒參數(shù)表 Bmm 許用扭矩KN*m 許用合力KN Dmm 1200 7 50 800 軸承型號 代號 轉(zhuǎn)動慣量kg*m2 重量kg 22220 8080.1 25 618 再查表8-6可得出滾筒長度為1200mm。 5.1.4 傳動滾筒的直徑驗算 大量實驗表明，傳動滾筒的摩擦系數(shù)與膠帶和滾筒之間的單位壓力有較大的關(guān)系，在單位壓力較大的區(qū)域摩擦系數(shù)隨壓力的增大而減小，所以傳動滾筒的直徑應按平均壓力進行驗算。 [P]= (5-1) 式中 [P]—膠帶與滾筒之間的平均壓力，對于織物芯，膠帶推薦不大于0.4 B—帶寬，已知B=400mm D—傳動滾筒直徑，800mm a—膠帶在滾筒上的圍包角，210° p—傳動滾筒引力，p=26185.795N 所以 [P]=360*26185.795∕（400*800*3.14*210*0.25） =0.071N∕mm2＜0.4N∕mm2 因此傳動滾筒直徑D合格。 5.2 托輥 5.2.1 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。 ② 類型 托輥可分為槽型托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥等。 ③ 托輥間距 托輥間距的布置應遵循膠帶在托輥間所產(chǎn)生的撓度盡可能小的原則。膠帶在托輥間的撓度值一般不超過托輥間距的2.5%。在裝載處的上托輥間距應小一些，一般的間距為300-600mm，而且必須選用緩沖托輥，下托輥間距可取2500-3000mm，或取上托輥間距的兩倍。 5.2.2 托輥的選型 由于膠帶輸送機膠帶跑偏常常引起設(shè)備停機，撒料，機架堵塞，膠帶邊緣撕裂、磨損等故障，嚴重影響了設(shè)備的使用及壽命，明顯降低了運輸經(jīng)濟指標。因此，設(shè)計時應引起注意，現(xiàn)著重分析帶式輸送機膠帶跑偏的原因并提出相應的防偏措施。 ① 帶式輸送機膠帶跑偏的主要原因 帶式輸送機在運轉(zhuǎn)過程中受各種偏心力的作用，使膠帶中心偏離輸送機 的中心線，產(chǎn)生偏心，其主要原因是卸料點偏心給料、安裝制造誤差、風力干擾、蛇行等。膠帶跑偏不僅能引起膠帶邊緣的磨損、物料灑落等，而且還能造成人力、物力和財力的浪費。 ② 改變托輥組的結(jié)構(gòu)來防止帶式輸送機膠帶跑偏 膠帶跑偏是通過膠帶傳送給托輥。使托輥組與膠帶間的摩擦力產(chǎn)生變化 引起的。因此，解決輸送機的膠帶跑偏問題，最好是改變托輥組的結(jié)構(gòu)，常見的防偏托輥組結(jié)構(gòu)有前傾托輥組、調(diào)心托輥組和鉸鏈式吊掛托輥組。 1） 前傾托輥組 前傾托輥組與普通托輥組的區(qū)別在于側(cè)輥 在邊柱上沿輸送機方向前傾一個角度，一般為1.5°-2.0°。從安裝制造上講，不會造成成本的增加。前傾托輥組糾偏原理是：當膠帶跑偏時，偏離側(cè)的托輥與膠帶的摩擦力增大，而膠帶運行方向與托輥的線速度方向有一夾角及前傾角，使膠帶產(chǎn)生一個向心的糾偏力。由于輥子的前傾增加，膠帶的運行阻力也會增加，輸送機全程采用前傾托輥，耗能約增加10%-20%，所以長距離的輸送機不宜全程采用前傾托輥組。合理的前傾托輥組其邊支柱應做到可將邊托輥置于前傾和對中兩位置上，在調(diào)試運行過程中，只有跑偏段的托輥調(diào)到前傾位置上輸送機的耗能增加很少，不會超過3%。一般情況下，給料穩(wěn)定的膠帶機采用前傾托輥組，能較好地解決膠帶跑偏問題 2） 調(diào)心托輥組 調(diào)心托輥組重量較大、成本較高。對于給料經(jīng)常發(fā)生變化的膠帶機用調(diào)心托輥組糾偏效果較好。目前采用的調(diào)心托輥組主要有錐形連桿式雙向自動調(diào)心托輥組、分體式錐形調(diào)心托輥組和帶側(cè)擋輥的調(diào)心托輥組。調(diào)心托輥組的糾偏原理是：當膠帶跑偏時，引起托輥上的載荷重新分布并且是不均勻的，相對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭矩，跑偏量較小時，調(diào)心托輥組的扭矩小于摩擦力矩，調(diào)心托輥組不會轉(zhuǎn)動，對跑偏沒有反應。當跑偏量逐漸增大，扭矩超過摩擦力矩時橫梁就圍繞立軸成旋轉(zhuǎn)，并隨著轉(zhuǎn)動的增加，轉(zhuǎn)矩繼續(xù)加大，調(diào)心托輥組繼續(xù)轉(zhuǎn)動，輥子的線速度方向與膠帶的運行方向形成的夾角增大，使他們的摩擦力產(chǎn)生向心分力。強制膠帶返回中心位置，而越過中心位置向另一側(cè)繼續(xù)移動，扭矩也逐漸減少，經(jīng)過幾次往復直到扭矩小于摩擦力矩。膠帶達到穩(wěn)定運行。試驗證明，沒8-10個托輥組增加一個調(diào)心托輥組能很好的解決膠帶跑偏的問題 3） 鉸鏈式吊掛托輥組 鉸鏈式吊掛托輥組的輥子是相互鏈接的。側(cè)輥靠拆卸方便的掛具吊在機架或鋼繩上，特別適用于輸送大塊物料和經(jīng)常搬移、安裝精度不高的移置式輸送機上。 5.2.3 托輥的校核 承載分支的校核 P0=ea0（+qB）g (5-2) 式中P0—承載分支托輥靜載荷,N a0—承載分支托輥間距，m e—輥子載荷系數(shù)，查表選e=0.8 v—帶速m∕s，已知v=1.6m∕s qB—每米長輸送帶質(zhì)量，kg∕m，已知11.5 kg∕m Im=svkp 式中 s—三節(jié)托輥槽形輸送帶上最大截面積，m2 k—傾斜系數(shù) v—帶速，m∕s ρ—物料松散密度，kg∕m3 查表3-2得 s=0.1062m2 查表3-3得 k=1 帶上式： Im=0.1062*1.6？*1*900=152.928kg∕s 則P0=0.8*1.2（152.928∕1.6+11.5）*9.8 =1007.41N 查表2-74得，上托輥直徑為108mm，長度為380mm，軸承型號為6205∕C4，承載能力為2640N,大于所計算的P0，故滿足要求。 動載計算 承載分支托輥的動載荷：P0′=P0*fx*fd*fa 式中：P0—承載分支托輥的靜載荷 fx—運行系數(shù)查表4-14取1.2 fd—沖擊系數(shù)查表4-15取1.04 fa—工況系數(shù)查表4-16取1.00 則P0’=1007.41*1.2*1.04*1 =1257.25N＜2640N 故承載分支托輥滿足動載要求。 5.3 制動裝置 5.3.1 制動裝置的作用 對于傾斜輸送物料的帶式輸送機，其平均角度大于4°時，當滿載停車時會發(fā)生上運物料時帶的逆轉(zhuǎn)和下運物料時帶的順滑現(xiàn)象，從而引起物料