胶带输送机计算实例

例题一，验算在所给条件，是否能使用SPJ-800型吊挂式胶带输送机。

在倾角为70的采区下山向上运煤，下山巷道长为200m，设计运输生产率为300t/h；巷道内空气潮湿；煤的松散密度约为1t/m3,煤的堆积角为300，煤的最大块度为300mm， 解：

SPJ-800型胶带输送机的有关技术数据如下： 带宽B=0.8m；带速v=1.63m/s； 输送能力m=350t/h；

帆布层数i=6；总围包角a=4730； 胶带拉断力p=560N/（cm层） 上托辊间距Lg’=1.5m； 下托辊间距Lg”=2.5m；

电动机功率（17+30）KW。

一、计算胶带宽度，选定胶带速度

因为输送能力m=350t/h,大于设计运输生产率A=300t/h，所以胶带宽度一定满足要求。选定胶带速度v=1.63m/s。 对带宽进行块度校核

B≥2amax+200=2x300+200=800mm 故胶带宽度能满足要求。 二、运行阻力与胶带张力计算 1.运行阻力计算 重段运行阻力

Wzh=g(q+ qd + qg’).L.ω’.cosβ+g(q+ qd ).L.sinβ

00

=[(51+10.1+7.33)x200x0.04cos7+(51+10.1)x200sin7 〕x10 =20300N 其中

q=A/3.6v=300/3.6x1.63=51kg/m qd=1.1B(δ.i+δ1+δ2) =1.1x0.8x(1.25x6+3+1) =10.1 kg/m

qg’=Gg’/Lg’=11/1.5=7.33 kg/m(采用冲压压座槽形托辊) qg”=Gg”/Lg”=11/2.5=4.4 kg/m(采用冲压座平行托辊) 空段运行阻力

Wk=g[(qd + qg”).Lω” cosβ- qd L.sinβ]

00

=[(10.1+4.4)X200X0.035 cos7-10.1X200 sin7]X10 =-1450N

2.胶带张力计算 1） 用逐点计算法求胶带各点张力（SPJ-800型胶带输送机计算示意图见图） S2≈S1 S3=1.04S2

S4=1.04 S3=1.04 2S2=1.04 2S1 S5=S4+Wk=1.04 2S1+ Wk

3

S6=1.04 S5=1.04S1=1.04 Wk

3

S7=S6+WZH=1.04S1+1.04 Wk+ WZH S8≈S9=1.04S7

42

=1.04S1+1.04 Wk+1.04 WZH

2

=1.17 S1-1.04*1450+1.04*20300 =1.17 S1+19540

2)按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程，得

μa

S9=S1(1+(e-1)/m’)

0.2x8.25

= S1(1+(e-1)/1.15) =4.66 S1 即

S9=4.66 S1

3)方程（1）和（2）联立解得 S1=5600N S2=5600N S3=5820N S4=6060N S5=4610N S6=4790N

S7=25090N S8≈S9=26090N 三、胶带悬垂度与强度的验算 1、 悬垂度验算

重段最小张力点张力S6=4790N

按悬垂度要求重段允许的最小张力为 [Smax]=5(q+ qd). Lg’.cosβ.g

0

=5x(51+10.1)x1.5 cos7x10 =4550N＜S6

故胶带悬垂度满足要不求 2、 胶带强度验算

胶带允许承受的最大张力为 [Smax]=B.p.i/n’=80x560x6/9 =29870＞s9

故胶带强度满足要求。

此处安全系数n’=9是采用硫化接头选取的，若采用机械接头时n’=11则该胶带强度不够，应换用强力型帆布胶带p=960N/(cm层)。 四、计算牵引力与电动机功率 输送机主轴牵引力为 W0=S9-S1+0.04(S9+S1)

=26090-5600+0.04X(26090+5600) =21750N

电动机功率为

N=W0.v/1000η=21750*1.63/1000*0.85=41kw

考虑15%的备用功率，电动机容量为 1.15x4=47kw

通过以上计算，证明在所给条件下可以使用SPJ-800型吊挂式胶带输送机。用两台（17+30）kw电动机拖动。

例题二，某矿采区上山采用胶带输送机运煤，该输送机的技术数据如下

带宽B=0.7m；带速v=1m/s； 帆布层数i=6;总围包角a=4800； 胶带每米质量qd=8.85kg/m； 胶带拉断力p=560N/(cm层)

上托辊每米质量为qg’=10.4 kg/m； 下托辊每米质量为qg”=6.15 kg/m； 铺设长度L=225m 铺设倾角β=130;

两个装载站距离为100m 装载站1装载量A1=60t/h; 装载站2装载量A1=65t/h; 煤的松散密度p’=0.85t/m3 电动机功率为21.5kw.

工作环境为空气潮湿，试验算该胶带输送机在所给条件下是否适用？ 解：

一、运输能力的验算 V=(A1+A2)/k.B2.p’.c

=(60+65)/385x0.72x0.85x0.95=0.82m/s

其中k---货载断面系数，当a=200时，取k=385

c---输送机倾角系数，当β=130时，取c=0.95. 由计算得知，完成运输任务所需要的速度小于输送机的实际运行速度，故运输能力能够满足要求。

二、运行阻力计算

WZH=g(q+ qd + qg’) L.ω’.cosβ-g(q+ qd ).L.sinβ

0

=10x(16.67+8.85+10.4)x100x0.04xcos13+10x(34.72+8.85+10.4)x125x0.04

000

cos13-10(16.67+8.85)x100x sin13-10x(34.72+8.85)x125x sin13=-13963N

Wk=g[(qd + qg”).Lω” cosβ+qd L.sinβ]

=10X[(8.85+6.15)X225X0.04X cos13+8.85X225X sin13] =5800N

其中单位长度货载质量

q1=A/3.6v=60/3.6x1=16.67kg/m

q2=（A1+A2）/3.6v=（60+65）/3.6x1=34.72 kg/m 三、胶带张力计算

1） 依据逐点计算法，按图所示位置定点分段，计算胶带各点张力。 S2=s1+Wk=s1+5800

S3=1.05s2=1.05(s1+5800)=1.05s1+6090

S4=s3+Wzh=1.05s1+6090-13963=1.05s1-7873 S5=1.05s4=1.1s1-8266 S5’≈s5=1.1s1-8266

2） 按摩擦传动条件并考虑摩擦力备用能力列方程。

由输送机的运行阻力计算得知，输送机在有载运行时，将工作于发电运行状态，故摩擦力方程应为：

μα

S1=s5’(1+(e-1)/m’)

其中u---摩擦系数，取u=0.2

a---围包角，a=8.37即ard(4800)

m’---摩擦力备用系数，由于工作地点环境潮湿，取m’=1.2 则

S1=s5’(1+(e0.2x8.37-1)/1.2) 3） 联立解上述各方程得 S1=9370N S2=15170N S3=15900N S4=1950N

S5︾S5’=2030N

四. 胶带悬垂度验算

重段最小张力点张力S4=1950N

按悬垂度要求重段允许的最小张力为 [smin]=5g(q+qd)Lg’cosβ

0

=5x10(34.72+8.85)x1.4xcos13=2970N

’’

其中Lg---重段托辊间距，该输送机实际安装Lg=1.4m 因为s4<[smin]

所以，胶带悬垂度不满足要求。

为保证胶带的悬垂度要求，令S4=2970N，代入原方程组中解得 S1=10300N S2=16100N S3=16920N S4=2970N

S5︾S5’=3120N

这就要求利用输送机的拉紧装置来保证S4点的张力不小于2970N 五、胶带强度验算

00

帆布胶带允许承受的最大张力为 [smax]=Bpi/n’=70x560x6/11=21383>s3 故胶带强度满足要求。

该胶带输送机是采用机械接头 六、计算牵引力并验算电动机功率

因胶带机有载运行时工作于发电运行状态，故牵引力为 w0’=s1-s5’-0.05(s1+s5’)

=10300-3120-0.05x(10300+3120) =6509N

发电运行状态下电机功率为 N’=k’w0’v’η/1000

=1.2x6509x1.05x0.85/1000 =7kw

其中 k’---电动机功率备用系数，取k’=1.2

V’---发电运行状态下，胶带运行速度，v’=1.05v=1.05x1=1.05m/s

由计算知：因输送机所配电动机的功率为21.5kw，故电动机在有载运行时，功率能够满足要求。

但对于这种上山下运输送机在空载运行时，一般还仍按电动机运行状态运行，故还必须验算其空载运行时的电机功率。

空载时牵引力W0”可近似计算如下 w0”=1.05(2qd+qg’+qg”)Lω”gcosβ

0

=1.05(2x8.85+10.4+6.65)x225x0.04xcos13x10 =3200N

则输送机空载行时的电动机功率N ”为 N”=k’w0”v/1000η=1.2x3200x1/1000x0.85 =4.52kw

可见，空载电机运行时，电动机的功率同样满足要求。

通过以上验算得知，证明在所给条件下该输送机是适用的，并可看出，电动机的备用能力也是比较大的。

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