皮帶輸送機(jī)選型設(shè)計(jì)1

1、1一、問題的提出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)算書時發(fā)現(xiàn)，按《運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》公式計(jì)算出來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)商報價的刮板機(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，顯然手冊中計(jì)算公式的某個環(huán)節(jié)存在錯誤。二、手冊上通過先計(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的張力，NL——輸送機(jī)長度，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

3、1——物料的外摩擦系數(shù)，f1=tgφ1φ——物料的內(nèi)摩擦角即動堆積角φ1——物料的外摩擦角，干谷物與鋼板n——物料對機(jī)槽兩側(cè)的側(cè)壓系數(shù)，n=x（1sinφ）x——動力系數(shù)，v≤0.32mS時，x=1.0；v＞0.32mS時，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)槽高度電動機(jī)功率P=KFv(1000)kWK——電機(jī)功率備用系數(shù)，1.1~1.3η——傳動效率，0.82~

4、0.9，根據(jù)選用驅(qū)動形式是鏈傳動還是聯(lián)軸器直聯(lián)，是何種減速機(jī)查表計(jì)算。擺線鏈傳動（背駝式）0.82，圓柱齒輪減速機(jī)直聯(lián)傳動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（滑動角）36o，產(chǎn)量50th，長度50m，鏈條7kgm，選用機(jī)型TGSS25，鏈速0.5，料層高度0.16m。1、手冊公式：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、物料之間相對滑動的內(nèi)摩擦阻力。公式中第1項(xiàng)沒有問題，問題主要出自第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)物料相對滑動

6、速率等于鏈條運(yùn)行速度，這顯然是錯誤的。下面給出兩個運(yùn)動模型來判斷。模型A。X、Y、Z三個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)動時，XY相對于Z沒有位移，F(xiàn)=（mXmYmZ）ff為外摩擦系數(shù)。因?yàn)閄Y對Ｚ的表現(xiàn)為靜摩擦，它們之間的動摩擦（內(nèi)摩擦）沒有表現(xiàn)出來。模型B。X、Y、Z三個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)動時，XY相對于地面沒有位移，相對于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，只有XY相對與Z的速度等于鏈條速度時，才能把物料的內(nèi)摩擦完全計(jì)入。這是兩個極端情況下的模型，實(shí)際上刮板機(jī)內(nèi)物料的運(yùn)動基本上是模型A。刮板機(jī)在合理的傾斜角度、鏈節(jié)距、鏈速、產(chǎn)量之下，我通過大量觀察，物料與鏈條之間基本上沒有相對滑動。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，以減少無用功率。我觀察發(fā)現(xiàn)過以下回料實(shí)例。1、一條25刮板機(jī)，長度32米，設(shè)計(jì)產(chǎn)量50噸時，極限產(chǎn)量70噸時，鏈速0.6，刮板節(jié)距0.1，動力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70噸時，連續(xù)使