混凝土攪拌站輸送部分畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　存檔編號 </p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　混凝土攪拌裝置是指將砂子、水泥、石子、水、添加劑等物料按照一定的混凝土配合比計量，然后經(jīng)過混凝土攪拌機攪拌成合格混凝土的設(shè)備，通常又被稱作混凝土攪拌站?；炷翑嚢柙O(shè)備主要包括物料貯存設(shè)備、物料運輸設(shè)備、稱量設(shè)備、攪拌設(shè)備、控制系統(tǒng)等。&l

2、t;/p><p>　　混凝土攪拌站的發(fā)展歷史</p><p>　　第一座混凝土攪拌站由德國于1903年建立，此后，商品混凝土便作為獨立的產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)，隨后美國、法國分別于1913年、1933年建立了自己的攪拌站。二次世界大戰(zhàn)后，尤其在20世紀60年代到70年代，由于戰(zhàn)后重建工作，各國急需混凝土，使混凝土攪拌站迎來了一個黃金發(fā)展時期。目前德國、美國、日本等國在混凝土攪拌技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，而我國的

3、混凝土機械發(fā)展在解放前是一片空白，即使在解放初也只是仿造國外落后的攪拌機。1951年，上海市建筑機械廠生產(chǎn)了JG250型混凝土攪拌機，它成為我國早期建設(shè)的主力軍；1978年后，我國采取以經(jīng)濟建設(shè)為中心的方針，這一措施促進了工程建設(shè)的發(fā)展，同時使發(fā)展混凝土機械成為一項重要任務(wù)，我國花重金引進多套攪拌站設(shè)備并組織多家領(lǐng)頭機械廠對攪拌站進行攻關(guān)、研發(fā)，取得了一定的成就。隨后我國在不斷引進外國攪拌站技術(shù)的同時，加大自身對混凝土攪拌站的研發(fā)，到2

4、1世紀我國的攪拌站技術(shù)已較為先進。</p><p>　　第1.2節(jié)混凝土攪拌站的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　目前，國內(nèi)生產(chǎn)的混凝土攪拌站可靠性不斷提高，逐步取代了進口攪拌站并在國內(nèi)市場中占據(jù)主導地位。我國攪拌站生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品已形成系列化，雖然部分產(chǎn)品已接近甚至超過國外水平，但仍存在普及率不高、地區(qū)差異大、存在污染等缺點。</p><p>　　1.2.1自動化程

5、度較高</p><p>　　自動化程度是反映一臺設(shè)備技術(shù)含量高低的主要標志，混凝土攪拌站從原始的人工攪拌到滾筒式攪拌，再到強制式攪拌站，其自動化程度不斷提高 ，目前多數(shù)混凝土公司采用多臺主機并聯(lián)的方式，這種方式在提高生產(chǎn)能力的同時保證了一臺備用，減少了運輸車的等待時間。其控制系統(tǒng)比較先進和穩(wěn)定，能夠長時間全自動連續(xù)生產(chǎn)?？刂剖依锏碾娔X監(jiān)控能夠形象的反映出整個生產(chǎn)流程和每個部位的情況，如骨料的運輸、混凝土的出料等，

6、一旦某個部位出現(xiàn)故障，可以快速的發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤。</p><p>　　攪拌站采用計算機控制，可以自動控制或手動操作。動態(tài)面板能夠顯示攪拌站各部件的運輸情況，同時可以存儲攪拌站的數(shù)據(jù)?？刂剖遗鋫淇照{(diào)，能夠確保電器元件性能穩(wěn)定可靠?？刂葡到y(tǒng)一般采用兩種方式，一種是雙機雙控形式，即系統(tǒng)由兩臺高性能工業(yè)計算機組成，一臺作為主控生產(chǎn)系統(tǒng)，另一臺作為管理及監(jiān)控系統(tǒng)，并當主控計算機出現(xiàn)故障時，代替主控計算機作為主控生產(chǎn)系統(tǒng)，主

7、控系統(tǒng)具有手動及自動功能，控制機與管理機間的數(shù)據(jù)共享，當控制機出現(xiàn)故障時可以轉(zhuǎn)換到管理機工作，最大限度的保證系統(tǒng)的持續(xù)正常運行；另一種采用工業(yè)計算機加配料控制儀表組成，即配料控制儀表數(shù)據(jù)輸入工業(yè)計算機，通過板卡或可編程控制器輸出執(zhí)行信號從而保證系統(tǒng)正常運行。工業(yè)計算機通過外部采樣經(jīng)過計算、比較、處理，輸出控制外部驅(qū)動元件，從而真正實現(xiàn)了攪拌站計算機控制。</p><p><b>　　1.2.2可靠性高&

8、lt;/b></p><p>　　我國的混凝土攪拌站經(jīng)過了十多年的發(fā)展，其可靠性較高，尤其是關(guān)鍵部件如攪拌機、螺旋機、主要控制和氣動元件的性能已相當穩(wěn)定，為了確保其可靠性攪拌葉片采用獨特的高鉻高錳合金耐磨材料，軸端支撐及密封形式采用獨特的多重密封；對于常受沖擊、易磨損處，如卸料斗等處采用耐磨鋼板在里面加強；環(huán)形皮帶結(jié)合處采用硫化工藝接頭，使用壽命較長。</p><p>　　1.2.3

9、生產(chǎn)能力較高</p><p>　　當前混凝土攪拌站多采用雙并聯(lián)站和多并聯(lián)站的形式，這極大地提高混凝土公司的生產(chǎn)能力，從根本上解決了生產(chǎn)能力不足的問題；另一方面生產(chǎn)能力的提高，可以承擔更多的業(yè)務(wù)，從而占領(lǐng)更多的混凝土市場份額。</p><p>　　1.2.4計量精度高</p><p>　　混凝土攪拌站的計量精度分四個方面，及水泥、骨料、水、外加劑，其中水泥的精度控制在

10、±1%之內(nèi)，骨料的精度控制在±2%之內(nèi)，水的精度控制在±1%之內(nèi)，外加劑的精度控制在±1%之內(nèi)。水泥及粉料的稱量一般采用稱量斗來進行，當有多種粉料時采用累積稱量或單獨稱量；骨料的稱量一般采用皮帶秤、稱量斗來進行稱量，皮帶秤為累計稱量，稱量斗可以單獨稱量或累計稱量；水的計量方式有容積式和稱量式；外加劑的稱量有容積式、質(zhì)量式和脈沖計量表式。無論哪種物料的稱量，其稱量、控制和信號轉(zhuǎn)換元件等均采用進口元件

11、，這保證了計量的精度。</p><p>　　1.2.5普及率不高地區(qū)差異大</p><p>　　目前我國商品混凝土發(fā)展不平衡，沿海與內(nèi)地，東部與西部地區(qū)，省會與地級城市都存在很大差異。</p><p>　　1.2.6環(huán)保性能不高</p><p>　　混凝土攪拌站的污染主要來自于三個方面，一是粉塵的污染，粉塵主要是輸送水泥等粉料物質(zhì)時產(chǎn)生的；二

12、是噪聲的污染，主要是裝卸骨料時產(chǎn)生的；三是污水的污染。這些環(huán)保問題一方面是混凝土生產(chǎn)商為節(jié)約投資不注重環(huán)保，另一方面是政府及相關(guān)部門監(jiān)管力度不夠。</p><p>　　第1.3節(jié) 混凝土攪拌站的發(fā)展方向</p><p>　　我國的混凝土攪拌站雖然已取得了很大的成就，但與發(fā)達國家的攪拌技術(shù)還存在很大的差異，我國的混凝土發(fā)展道路還很長，總體發(fā)展方向是實現(xiàn)混凝土攪拌站的智能化、環(huán)?；?、高精度化、

13、標準化、國產(chǎn)化、中小型化、普及化。</p><p>　　第1.4節(jié) 混凝土攪拌站的組成</p><p>　　混凝土攪拌站主要包括物料輸送設(shè)備、物料稱量設(shè)備、物料貯存設(shè)備、攪拌設(shè)備及控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.4.1物料輸送設(shè)備</p><p>　　不同的物料需要不同的輸送設(shè)備，除了水還有其他液體添加劑需要通過泵輸送外，還需要另外兩套輸

14、送設(shè)備，其中一套用來輸送骨料，主要有皮帶運輸機、拉鏟、裝載機、提升斗；另一套用來輸送水泥等粉料物質(zhì)，主要有螺旋運輸機、斗式提升機、氣力輸送設(shè)備等。皮帶運輸機是最常用的物料輸送設(shè)備，它的運輸速度快，工作連續(xù)，輸送平穩(wěn)，沒有噪音，消耗功率小，工作可靠；拉鏟結(jié)構(gòu)簡單，使用方面；裝載機常用于移動式和拆遷式攪拌站，其運輸量比較大，速度較快，自裝自卸，使用非常方便；提升斗常用于二次提升。螺旋輸送機式輸送水泥的理想設(shè)備，其料槽是封閉的，因此可以減少對

15、環(huán)境的污染；斗式提升機常用于垂直方向輸送水泥，其占地面積小，輸送能力大、輸送高度高、密封性較好；氣力輸送設(shè)備具有占地面積小、容易布置、速度快、輸送量大、沒噪音的優(yōu)點，但它能量消耗大。</p><p>　　1.4.2物料稱量設(shè)備</p><p>　　計量系統(tǒng)是混凝土生產(chǎn)過程中的一項關(guān)鍵工藝設(shè)備，精確的稱量設(shè)備不僅能夠提高生產(chǎn)率，而且能夠確?；炷恋馁|(zhì)量。攪拌物料的計量方式一般采用重力計量。按

16、照所稱量物料種類可以分為單獨稱量和累計稱量；按秤的具體傳力方式可以分為杠桿秤、杠桿電子秤和電子秤；按作業(yè)方式可以分為周期分批計量和連續(xù)計量。</p><p>　　1.4.3物料貯存設(shè)備</p><p>　　貯料設(shè)備包括貯料斗、卸料設(shè)備和其他一些附屬裝置，通常情況下石子、砂子露天堆放，而水泥用封閉的筒倉貯存。</p><p><b>　　1.4.4攪拌設(shè)備&

17、lt;/b></p><p>　　攪拌機是混凝土攪拌站中的重要設(shè)備，其機型多種多樣，按其工作過程可分為連續(xù)式攪拌機、周期式攪拌機；按照工作原理可以分為自落式攪拌機、強制式攪拌機。</p><p><b>　　1.4.5控制系統(tǒng)</b></p><p>　　控制系統(tǒng)是混凝土攪拌站的核心，它能夠控制物料的配比，監(jiān)視攪拌站的運行情況，用戶可以根

18、據(jù)自己的需要選擇不同功能的控制系統(tǒng)。</p><p>　　第二章 帶式輸送機</p><p>　　第2.1節(jié) 帶式輸送機的應(yīng)用</p><p>　　帶式輸送機是理想的連續(xù)性輸送設(shè)備，其特點是輸送距離長，運量大，機身可以很方便的伸縮，另外其輸送線路適應(yīng)性強、靈活，故帶式輸送機廣泛應(yīng)用于冶金、交通、煤炭、水電、化工、糧食及交通運輸?shù)炔块T。</p><

19、;p>　　第2.2節(jié) 帶式輸送機分類</p><p>　　帶式輸送機有很多分類方法，按輸送物料的輸送帶結(jié)構(gòu)可分成兩類，一類是普通型帶式輸送機，這類輸送機在輸送過程中，上帶呈現(xiàn)槽形，下帶成平形，輸送帶由托輥托起，輸送帶外表幾何形狀為平面；另一類是特種結(jié)構(gòu)的帶式輸送機，各有各自的特點。具體分類如下：</p><p>　　DTⅡ型固定式帶式輸送機</p><p>　

20、　QD80輕型固定帶式輸送機</p><p>　　普通型帶式輸送機 DX型鋼繩芯帶式輸送機</p><p><b>　　U型帶式輸送機</b></p><p>　　帶式輸送機 管形帶式輸送機</p><p><b>　　氣墊帶式輸送機</b>&l

21、t;/p><p><b>　　波狀擋邊帶式輸送機</b></p><p>　　特種結(jié)構(gòu)型帶式輸送機 鋼繩牽引帶式輸送機</p><p><b>　　壓帶式帶式輸送機</b></p><p><b>　　其他類型</b></p><p>　　第2.3節(jié) 帶

22、式輸送機的主要組成零件及輸送機的布置形式</p><p>　　2.3.1輸送機的主要組成零件</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　1-頭部漏斗；2-機架；3-頭部清掃器；4-傳動滾筒；5-安全保護裝置；6-輸送帶；7-承載托輥；8-緩沖托輥；9-導料槽；10-改向滾筒；11-拉緊裝置；12-尾架；13-空段清掃器；

23、14-回程托輥；15-中間架；16-電動機；17-液力耦合器； </p><p>　　18-制動器；19-減速器；20-聯(lián)軸器</p><p>　　帶式輸送機主要由輸送帶、滾筒、托輥、張緊裝置、驅(qū)動裝置機架等組成。輸送帶是承載和牽引構(gòu)件由上下托輥支承，繞過頭部、尾部滾筒形成閉合環(huán)路，借助傳動托輥同于輸送帶間的摩擦傳遞動力，實現(xiàn)物料的連續(xù)輸送。</p><p&g

24、t;　　輸送帶的作用是承擔運輸物料；</p><p>　　滾筒分為傳動滾筒和改向滾筒，傳動滾筒與驅(qū)動裝置相連，其作用是將力傳向輸送帶；改向滾筒用來改變輸送帶的運行方向。</p><p>　　托輥的作用是承托輸送帶及輸送帶上所載的物料。 </p><p>　　張緊裝置的作用是在輸送帶內(nèi)產(chǎn)生一定預(yù)張力，避免物體在傳動滾筒上滑動，同時控制輸送帶在托輥間的撓度，以減少阻力和

25、避免撒料。</p><p>　　驅(qū)動裝置為帶式輸送機提供動力。</p><p>　　2.3.2帶式輸送機的布置形式</p><p>　　帶式輸送機的驅(qū)動方式按照驅(qū)動裝置可以分為單點驅(qū)動方式和多點驅(qū)動方式兩種。所謂單點驅(qū)動方式是指驅(qū)動裝置集中安裝在輸送機的某一位置，一般安裝在機頭處；多點驅(qū)動方式是指驅(qū)動裝置安裝在多處位置。通常帶式輸送機采用單點驅(qū)動方式，單點驅(qū)動方式根

26、據(jù)傳動滾筒的數(shù)目又可分為單滾筒和多滾筒驅(qū)動，而滾筒又可由單個或多個電動機驅(qū)動。單筒、單電機驅(qū)動方式為最常用的。</p><p>　　輸送機可以根據(jù)地形和工藝要求進行布置，一般可布置成水平輸送、向上直線輸送、向上凸弧輸送、向上凹弧輸送和向下輸送等多種形式。</p><p>　　圖2.2 輸送機布置形式</p><p>　　第三章 皮帶輸送機的設(shè)計及計算</p&

27、gt;<p>　　第3.1節(jié) 初定設(shè)計參數(shù)</p><p>　　查表2-4，選安息角α=35°，動態(tài)安息角一般為安息角的50%~75%，故選動態(tài)安息角θ=20°；物料松散密度ρ=1800。</p><p>　　設(shè)計水平皮帶運輸機，運輸傾角δ=0°，運輸帶寬B=800，輸送長度L=12.6，輸送速度v=1.6，輸送量為400t。</p>

28、<p>　　第3.2節(jié) 輸送能力的計算</p><p>　　由公式2-3，得=0.0678×1.6×1×1800=195.3(kg/s)</p><p>　　Q=195.3x3.6=703.1(t/h)>400(t/h)</p><p><b>　　能滿足運輸要求</b></p>

29、<p>　　其中s由表1-3得，s=0.0678；</p><p>　　查表3-1，得k=1；</p><p>　　表3-1 傾斜系數(shù)k</p><p>　　——輸送量，kg/s；</p><p>　　S——輸送帶上物料的最大橫截面積,m2；</p><p><b>　　k——傾斜系數(shù)；<

30、/b></p><p>　　第3.3節(jié) 托輥的選用</p><p>　　托輥在輸送機中起著支撐的作用，托輥能夠隨著輸送帶的運行而轉(zhuǎn)動，可以降低輸送機的運輸阻力，</p><p>　　3.3.1對托輥的技術(shù)要求</p><p>　　（1）對托輥的主要要求是能夠很好的支撐和保護輸送帶；</p><p>　　（2）輸送

31、散狀物料的輸送機的托輥直徑通常按照標準的尺寸設(shè)計，</p><p>　?。?）托輥輥子的摩擦阻力影響輸送帶的張力，并最終影響帶式輸送機的功率。</p><p>　　托輥的表面要光滑，軸承要保持良好的潤滑。</p><p>　　3.3.2托輥的分類</p><p>　　托輥可以分為承載托輥、空載托輥、擋輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥等</p>

32、;<p>　?。?）槽形托輥，用于支撐物料，目前國內(nèi)常用的槽形托輥槽角為35°或45°，增大槽角可以加大運輸物料的橫斷面積防止輸送帶跑偏，但由于使膠帶彎折對輸送帶的壽命不利。</p><p><b>　　圖3.2 槽形托輥</b></p><p>　?。?）緩沖托輥，常用于帶式輸送機的受料處，減少物料對輸送帶的沖擊。</p>

33、;<p><b>　　圖3.3 緩沖托輥</b></p><p>　?。?）調(diào)心托輥：有摩擦式和錐形式兩種，用于帶式輸送機載荷側(cè)支撐調(diào)整輸送帶跑偏，防止蛇形，保證輸送帶穩(wěn)定運行。</p><p>　　圖3.4摩擦上調(diào)心托輥 圖3.5錐形上調(diào)心托輥</p><p>　　3.3.3托輥間距的選擇<

34、;/p><p>　　托輥布置的原則是使輸送帶在托輥間距所產(chǎn)生的撓度盡可能的小。一般情況下，用于輸送散狀物料的帶式輸送機，其承載段的托輥間距一般為0.8~1.5m，空載段的托輥間距一般為2~3m。并且在輸送機的特殊部位間距需要根據(jù)具體情況另外考慮，如在輸送機頭部和尾部可以安裝一組過度托輥，用來減少過渡段膠帶邊緣的應(yīng)力，從而降低對膠帶邊緣的損害；另外在受料處承載托輥間距應(yīng)為正常間距的二分之一，或者安裝緩沖托輥，其間距應(yīng)該

35、根據(jù)物料的松散密度、粒度及落料高度而定，一般按承載分支托輥間距的，當松散密度較大、落差較高時可取間距。</p><p>　　在帶速一定的情況下，托輥輥子的轉(zhuǎn)速不能太大。在同樣壽命情況下，轉(zhuǎn)速越大，其使用時間越短，但棍子的直徑也不能太大，否則，整個運輸機不配套，成本也會變高。</p><p>　　綜合以上因素，根據(jù)表2-10，初選上下托輥直徑為108，上托輥選槽形前傾托輥，其中槽角λ=35&

36、#176;，下托輥選平托輥，根據(jù)表3-2，選上托輥間距為1.0，回程托輥間距為3m。</p><p>　　表3-2 承載分支托輥間距</p><p>　　第3.4節(jié)輸送帶的選用</p><p>　　輸送帶作為承載構(gòu)件及牽引構(gòu)件，它不僅要具有足夠的承載能力，而且要具有足夠的抗拉強度。輸送帶由帶芯和覆蓋層組成。</p><p>　　輸送機的帶芯

37、主要棉、化纖織物或鋼絲繩，它們是輸送帶中的主要承重部件，因此帶芯材料的強度和剛度一定要足夠。覆蓋層的作用主要是保護帶芯不受機械損傷及周圍有害物質(zhì)的損害。通常上覆蓋層較厚，因為它直接承受物料的沖擊和磨損，而下覆蓋層主要承受壓力，為了減少輸送帶沿托輥運行時的壓陷阻力，下覆蓋層往往較薄。</p><p>　　3.4.1輸送帶的分類</p><p>　　輸送帶按照帶芯分為織物芯輸送帶、鋼絲繩輸送帶

38、?？椢镄据斔蛶в妹藁蚧w織物掛膠后的膠布層為帶新材料，用橡膠或PVC作覆蓋材料，用不同的帶芯材料和不同的覆蓋層材料可以構(gòu)成不同特性的輸送帶，帶芯輸送機又可以分為整體織物芯輸送帶和分層織物芯輸送帶，在相同的厚度情況下，整體織物芯輸送帶的強度要比分層織物芯輸送帶的強度高；鋼絲芯輸送帶用特殊的鋼絲繩作帶芯，用不同配方的橡膠作覆蓋材料，制出各種特性的輸送帶，鋼絲芯輸送帶抗彎性能好，伸長率小，需要的拉緊行程小。</p><p&

39、gt;　　3.4.2輸送帶的連接方式</p><p>　　輸送帶的連接方式可以分為機械接頭、冷粘接法、熱膠接法三種。</p><p>　?。?）機械接頭法，一般指使用皮帶扣接頭，這種接頭方法方便、經(jīng)濟，,接頭的拉伸強度能達到本體膠帶的60%，但接頭的效率低，容易損壞對輸送帶的使用壽命有一定影響。</p><p>　?。?）輸送帶冷粘接頭法，即采用冷粘粘合劑來進行接頭

40、。這種方法比機械接頭的效率高，也比較經(jīng)濟，接頭的強力大，能達到本體膠帶的80%，但從實踐結(jié)果看由于工藝比較難掌握，所以不很穩(wěn)定。</p><p>　?。?）熱硫化接頭法，是最理想的一種接頭方法，不僅能夠保證高的接頭效率，而且也非常穩(wěn)定，接頭壽命也很長，接頭處光滑且沒有間隙容易掌握，但存在工藝麻煩、費用高、接頭時間長等缺點。</p><p>　　3.4.3輸送帶的選用依據(jù)</p>

41、<p>　?。?）輸送帶的性能與帶芯材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和層數(shù)的關(guān)系很大；</p><p>　?。?）棉帆布多層輸送帶強度低、層數(shù)多，不耐疲勞，重量大，能耗多，已日趨淘汰；</p><p>　?。?）尼龍輸送帶強度高、彈性大、重量輕、抗沖擊和耐彎曲性能好，其成槽性能好、防霉、耐水等各項性能優(yōu)于棉帆布輸送帶，其缺點是伸長量大，當拉緊行程可以設(shè)置較長時可優(yōu)選尼龍帶；</p>

42、<p>　　（4）滌綸帶芯強度與棉綸相似，具有尼龍帶所有的優(yōu)點，其彈性模量比尼龍高，伸長率小，尺寸穩(wěn)定性好，是一種較理想的輸送帶；</p><p>　?。?）設(shè)計覆蓋層厚度需要考慮磨損速率、受料條件、覆蓋層的抗沖擊性以及輸送帶的運轉(zhuǎn)周期。</p><p>　　根據(jù)以上條件，初選輸送帶型號NN-100，由表2-16根據(jù)輸送帶型號、物料密度及帶寬，確定Z=5；</p>

43、<p>　　查表1-6，得NN-100輸送帶的每層質(zhì)量1.02，每層厚度1，上覆蓋膠厚度，下覆蓋膠厚度，每毫米厚膠料重1.19。</p><p>　　第3.5節(jié) 清掃裝置的選用</p><p>　　輸送帶清掃器的作用是清除輸送帶上的粘附物質(zhì)，如果不能清掃干凈輸送帶上的粘附物料，這些物料在經(jīng)過回程托輥時會被碰落并堆積，當堆積高度過高時，會與輸送帶回程所接觸，造成停機事故，同時，物料

44、被帶到回程段時，會引起輸送帶的強烈磨損。</p><p>　　3.5.1對清掃器的要求</p><p>　?。?）能夠有效的清掃粘附物質(zhì)，不影響輸送機的正常工作；</p><p>　　（2）能承受高溫且對輸送帶的損傷較??；</p><p>　?。?）能夠確保與輸送帶橫截面各點相接觸；</p><p>　　（4）使用簡單

45、、維修方便；</p><p>　　3.5.2清掃器分類</p><p>　　清掃器可以分為刮板式清掃器、輥式清掃器、刷式清掃器、振動式清掃器、風動式清掃器和綜合式清掃器。刮板式清掃器是清掃輸送帶最簡單的方法，這種裝置廣泛應(yīng)用與清掃弱粘性松散物質(zhì)，其工作機構(gòu)采用金屬刮板、彈性刮板或塑料刮板，刮板通常裝載有重錘或彈簧壓緊的旋轉(zhuǎn)架上，刮板式清掃器不適用于高速，一般用于帶速2.5m/s以下；輥式清

46、掃器是一種輔助清掃器。</p><p>　　根據(jù)以上資料，選用一個頭部清掃器和兩個空段清掃器，由?運輸機械設(shè)計選用手冊?表2-66，得頭部清掃器、空段清掃器相關(guān)尺寸</p><p><b>　　圖3.6頭部清掃器</b></p><p>　　表3-3頭部清掃器相關(guān)參數(shù) mm</p><p>&

47、lt;b>　　圖3.7空段清掃器</b></p><p>　　表3-4空段清掃器相關(guān)參數(shù) mm</p><p>　　第3.6節(jié) 圓周驅(qū)動力及所需傳動功率計算</p><p>　　3.6.1圓周驅(qū)動力Fu</p><p>　　根據(jù)公式4-2-12，得</p><p&

48、gt;<b>　　——模擬摩擦系數(shù)；</b></p><p><b>　　L——輸送機長度；</b></p><p>　　g——重力加速度，??；</p><p>　　——承載分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；</p><p>　　——回程分支托輥每米長旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量；</p><p>

49、;<b>　　——附加阻力；</b></p><p><b>　　——特種主要阻力；</b></p><p><b>　　——特種附加阻力；</b></p><p><b>　　——傾斜阻力；</b></p><p>　　查表2-30，根據(jù)輸送機按標準設(shè)計

50、，制造調(diào)整好，物料內(nèi)摩擦系數(shù)中等，</p><p><b>　　故=0.022。</b></p><p>　　(1)計算輸送機承載分支每米機長托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量</p><p>　　查表2-42，根據(jù)帶寬、輥子直徑選取軸承4G205，輥子長度=315；</p><p>　　查表2-70，根據(jù)直徑φ108，=315，軸承為4

51、G205查得單個上輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量 </p><p>　　(2)計算輸送機回程分支每米機長托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量</p><p>　　查表2-50，根據(jù)帶寬、輥子直徑選取軸承4G205，輥子長度=950；</p><p>　　查表2-70，根據(jù)直徑φ108,=950，軸承為4G205，差得單個下輥轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量</p><p>　　

52、(3)計算承載分支和回程分支每米輸送帶的質(zhì)量</p><p>　　輸送帶每米質(zhì)量=【布層數(shù)×每層質(zhì)量+（上膠厚+下膠厚）×每毫米厚膠料質(zhì)量】×帶寬</p><p>　　(4)計算每米輸送物料的質(zhì)量</p><p><b>　　(2-44)</b></p><p><b>　　(5)

53、計算附加阻力</b></p><p>　　①由表2-31，得公式</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　——在加料段、加速段輸送物料和輸送帶間的慣性阻力及摩擦阻力</p><p>　　—— 輸送能力， </p><p>　　②由表2-31，得公式&l

54、t;/p><p>　　其中，此處取；，此處??；</p><p><b>　　;</b></p><p>　　——擋料板內(nèi)部寬度，查表2-112，得；</p><p>　　——在加速段物料和擋料板間的摩擦阻力；</p><p>　　——物料與輸送帶間的摩擦系數(shù)；</p><p>

55、　　——物料與導料板間的摩擦系數(shù)；</p><p>　　——在輸送帶運行方向上的輸送速度；</p><p>　　③由表2-31，得公式</p><p><b>　　其中;</b></p><p>　　查表2-20，根據(jù)帆布帶型號為NN-100，Z=5，傳動滾筒直徑D=630mm；</p><p>

56、　　根據(jù)表2-21，選擇180°尾部改向滾筒直徑D=400mm；</p><p>　　F——輸送帶平均張力，取20000N；</p><p>　　——輸送帶經(jīng)過滾筒的彎曲阻力；</p><p><b>　　故，</b></p><p>　?。?）計算特種主要阻力</p><p>　　①由

57、表2-32，得公式</p><p>　　由表2-32，，此處取；</p><p>　　根據(jù)表2-32，由插值法求得</p><p>　?。é?30°時，；λ=45°時，；）</p><p>　　查表2-42，得ε=1°20、=1.33°；</p><p>　　ε ——托輥軸線相對

58、于垂直輸送帶縱向軸線的前傾角；</p><p><b>　　—— 槽形系數(shù)；</b></p><p><b>　　——托輥前傾阻力；</b></p><p>　　由表2-32，得公式</p><p><b>　　其中；；</b></p><p>　　由表

59、2-32，，此處?。?lt;/p><p>　　查表2-112，得b1=0.495；</p><p>　　——物料和導料擋板間的摩擦系數(shù)；</p><p>　　——輸送物料與導料擋板間的摩擦阻力；</p><p><b>　　故</b></p><p>　　(7)計算特種附加阻力</p>

60、<p><b>　　由表2-32，得</b></p><p>　　其中A=0.009+2x0.012=0.033；</p><p>　　查表2-32，，此處取；</p><p>　　——輸送帶和輸送帶清掃器的摩擦系數(shù)；</p><p>　　A——輸送帶和輸送帶清掃器的接觸面積；</p><p

61、>　　P——輸送帶清掃器與輸送帶間的壓力（一般?。┐颂幦?；</p><p>　　——輸送帶清掃器的摩擦阻力；</p><p>　　該皮帶運輸機無卸料器，故</p><p>　　根據(jù)上述計算，圓周驅(qū)動力</p><p>　　3.6.2傳動功率計算</p><p><b>　　由公式2-15，得</b

62、></p><p><b>　　由公式2-16，得</b></p><p><b>　　，初選；</b></p><p>　　——傳動滾筒軸所需功率；</p><p>　　——帶式輸送機所需功率；</p><p>　　第3.7節(jié) 輸送帶張力的計算</p>

63、<p>　　輸送帶的張力在整個長度上是變化的，其影響因素有很多，為保證其正常運行，運輸帶的張力需滿足以下兩個條件：</p><p>　?。?）輸送帶張力在任何負載作用下，作用到滾筒上的圓周力是通過摩擦力傳遞到輸送帶上，且保證輸送帶與滾筒間不打滑；</p><p>　?。?）作用到輸送帶上的張力應(yīng)使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。</p><p>　　3

64、.7.1輸送帶下垂度的限制</p><p>　　為限制輸送帶在兩組托輥間的下垂度，應(yīng)使作用在輸送帶上的最小張力滿足下式</p><p>　　由公式2-19，承載分支</p><p>　　輸送帶許用的最大下垂度應(yīng)滿足;</p><p>　　由公式2-10，回程分支</p><p>　　3.7.2保證輸送帶工作時不打滑&l

65、t;/p><p>　　由公式2-31，得起動時傳動滾筒上最大圓周力</p><p>　　——啟動系數(shù)，，此處取</p><p><b>　　由公式2-18，得</b></p><p><b>　　查表2-33，取，</b></p><p>　　圍包角φ=170~240°

66、，取φ=200°，</p><p>　　由表2-34，根據(jù)，φ=200°，查得，</p><p><b>　　取，</b></p><p>　　3.7.3 輸送帶層數(shù)的計算</p><p><b>　　由公式2-21，得</b></p><p>　　輸送帶

67、安全系數(shù)應(yīng)考慮可靠、安全、壽命、制造質(zhì)量、經(jīng)濟成本等因素，對于錦綸（尼龍）帆布芯輸送帶，硫化接頭時取安全系數(shù)n=10~12，此處n=12；</p><p>　　查表1-6得扯斷強度σ=100；</p><p><b>　　故</b></p><p>　　第3.8節(jié) 輥子荷載的校核</p><p><b>　　3

68、.8.1靜載計算</b></p><p>　　由公式2-40，得承載分支托輥</p><p>　　——承載分支托輥靜載荷，N；</p><p>　　——承載分支托輥間距，m；</p><p><b>　　——輸送能力， ；</b></p><p>　　——每米長輸送帶質(zhì)量，</p

69、><p>　　表3-5 輥子載荷系數(shù)e</p><p>　　查表2-35，承載托輥為三節(jié)托輥，故e=0.8,</p><p>　　查表2-74，根據(jù)托輥φ108,L=315mm,軸承4G205，查得</p><p>　　輥子承載能力2.75KN>1.02KN,能滿足要求</p><p>　　由公式2-40，得回程分支

70、托輥</p><p>　　查表2-35，回程托輥為一節(jié)托輥，故e=1,</p><p>　　查表2-74，根據(jù)托輥φ108，L=950mm,軸承4G205,查得</p><p>　　輥子承載能力1.53KN>0.25KN,能滿足要求</p><p><b>　　3.8.2動載計算</b></p>&l

71、t;p><b>　　承載分支托輥</b></p><p><b>　　表3-6運行系數(shù)</b></p><p><b>　　表3-7 沖擊系數(shù)</b></p><p><b>　　表3-8工況系數(shù)</b></p><p>　　查表3-6，根據(jù)每天運行

72、小時>9~16，得， ；</p><p><b>　　查表3-7，?。?lt;/b></p><p>　　查表3-8，根據(jù)工況條件為有磨蝕或磨損性物料，選;</p><p><b>　　滿足要求；</b></p><p><b>　　回程分支托輥</b></p>

73、<p><b>　　查表3-6，?。?lt;/b></p><p><b>　　查表3-8，選；</b></p><p><b>　　滿足要求；</b></p><p>　　第四章 帶式輸送機部件的選用</p><p>　　第4.1節(jié) 電動滾筒的選用</p>

74、<p>　　電動滾筒是一種將電動機和減速器共同至于滾筒體內(nèi)部的新型驅(qū)動裝置。主要應(yīng)用固定式和移動式輸送機，代替?zhèn)鹘y(tǒng)電動機。</p><p>　　4.1.1電動滾筒基本尺寸的確定</p><p>　　由?電動滾筒設(shè)計與選用手冊?表6-3，</p><p>　　選電動滾筒壁厚為7mm，</p><p><b>　　圖4.1

75、電動滾筒</b></p><p>　　由?運輸機械設(shè)計與選用手冊?表2-76查得電動滾筒相關(guān)尺寸，列在下表</p><p>　　表4-1電動滾筒尺寸</p><p>　　由?運輸機械設(shè)計與選用手冊?表2-75，根據(jù)帶寬B=800mm,滾筒直徑D=630mm,帶速v=1.6m/s，得</p><p>　　電機功率為7.5kw，輸出扭

76、矩為1388N?m，最大張力4348N,</p><p>　　4.1.2滾筒體的受力分析</p><p>　　電動滾筒承擔著輸送機的動力傳遞及輸送帶的改向作用，滾筒體工作時承受的是一種復雜的交變復合應(yīng)力，它的破壞主要來自疲勞和磨損，所以滾筒體的合理設(shè)計可以保證電動滾筒的安全性和可靠性。</p><p>　　電筒滾筒的筒體可以視作簡支梁，兩端支撐的端蓋在水平面內(nèi)及垂直

77、面內(nèi)均為鉸支。作用在筒體上的載荷有輸送帶對滾筒的張力、圓周驅(qū)動力以及輸送帶橫向位移產(chǎn)生的軸向力，該力與前兩項力相比較小，可忽略不計，電筒滾筒受力分析如下圖</p><p>　　圖4.2電動滾筒受力分析</p><p><b>　　——緊邊張力；</b></p><p><b>　　——松邊張力；</b></p>

78、<p><b>　　——平均張力；</b></p><p><b>　　——圓周驅(qū)動力；</b></p><p>　　（1）電動滾筒體校核</p><p>　　由?電動滾筒設(shè)計與選用手冊?得公式7-2</p><p>　　式中 ——滾筒上緊邊張力；</p><p&g

79、t;　　——滾筒上松邊張力；</p><p>　　——由前面計算，得；</p><p><b>　　——圓周驅(qū)動力；</b></p><p>　　由?電動滾筒設(shè)計與選用手冊?得公式7-1</p><p>　　式中 ——允許過載系數(shù)，通常?。?lt;/p><p>　　如圖1，為滾筒所受的扭矩：</

80、p><p><b>　　圖4.3</b></p><p>　　由?電動滾筒設(shè)計與選用手冊?得公式7-5</p><p><b>　　——滾筒直徑，m；</b></p><p><b>　　——功率，；</b></p><p><b>　　——帶速，

81、；</b></p><p>　　如圖2中，為彎矩，設(shè)輸送帶平均張力沿滾筒均勻地分布在滾筒上，則滾筒單位長度上受的力,</p><p><b>　　圖4.4</b></p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　——滾筒長度，m；</b><

82、;/p><p><b>　　計算合成應(yīng)力</b></p><p>　　根據(jù)第四強度理論合成應(yīng)力</p><p>　　——彎矩作用下的正應(yīng)力，；</p><p>　　τ——扭矩作用下的剪切應(yīng)力，；</p><p>　　由?運輸機械設(shè)計與選用手冊?得公式7-13</p><p>　

83、　電動滾筒的筒體選用鋼制造，該鋼的屈服強度，故</p><p>　　故強度校核符合條件。</p><p>　　式中——抗彎截面模數(shù)；</p><p>　　——筒體的平均半徑；</p><p><b>　　——筒體的厚度；</b></p><p><b>　　——許用應(yīng)力；</b&g

84、t;</p><p>　?。?）根據(jù)中長殼理論驗算殼的允許臨界載荷及</p><p>　　——鋼的彈性模量，??；</p><p>　　——泊松比，對于鋼ν=0.3；</p><p><b>　　——筒體的長度；</b></p><p><b>　　——系數(shù)，，；</b><

85、;/p><p>　　由計算結(jié)果，知 ，故電動滾筒的筒體是安全的。</p><p>　　第4.2節(jié) 拉緊裝置的選用</p><p>　　拉緊裝置可以分為重錘式拉緊裝置、自動拉緊裝置和固定式拉緊裝置三種，其中重錘式拉緊裝置分為垂直重錘拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置；固定式拉緊裝置分為螺旋拉緊裝置和固定絞車拉緊裝置；自動拉緊裝置分為自動絞車拉緊裝置和液壓自動拉緊裝置。</p

86、><p>　　通常情況下，螺旋拉緊裝置適用于較短、功率較小的運輸機；垂直重錘拉緊裝置所占空間較小且能隨著張力的變化靠重力自動補償輸送帶的伸長，因此應(yīng)優(yōu)先考慮此裝置；重錘車式拉緊裝置適用于距離較長、功率較大的運輸機，其拉緊行程較大；固定式絞車拉緊裝置用于大行程、大拉緊力、長距離、大運量的帶式輸送機，其最大拉緊行程可達17m。</p><p><b>　　拉緊裝置的作用</b>

87、;</p><p>　?。?）使輸送帶具有足夠的初張力，保證輸送帶與傳動滾筒之間所需的摩擦力；</p><p>　　（2）保證輸送帶最小張力點的張力，以保證輸送帶的垂直限制條件，保證輸送機的平穩(wěn)運行；</p><p>　?。?）滿足輸送帶張力引起的彈性伸長要求的拉緊行程；</p><p>　?。?）補償輸送帶的永久伸長；</p>

88、<p>　?。?）為輸送帶接頭提供必要的行程。</p><p>　　綜合以上因素，由于本次所設(shè)計運輸機的輸送距離僅為12.6m，且輸送機功率較小，故選用螺旋張緊裝置，由于輸送距離較短，故拉緊行程選500mm即可。</p><p>　　查《運輸機械設(shè)計選用手冊》表2-58，根據(jù)輸送帶寬度為800mm，可得螺旋拉緊裝置相關(guān)參數(shù)，列于下表， </p><p&g

89、t;　　表4-2拉緊裝置參數(shù) mm</p><p>　　圖4.5螺旋拉緊裝置 </p><p>　　第4.3節(jié) 機架的設(shè)計</p><p>　　帶式輸送機的機架是支持托輥、驅(qū)動裝置的金屬結(jié)構(gòu)，帶式輸送機的機架形式取決于地形、安全及輸送物的性質(zhì)、是否有沖擊等因素。帶式輸送機的機架可以分為頭架、中間架、尾架，按結(jié)構(gòu)形式主要有：

90、梁架、桁架、三腳架、支柱。</p><p><b>　　4.3.1頭架</b></p><p>　　頭架是支撐滾筒及承受輸送帶張力的裝置。</p><p>　　頭架主要有四種形式，可滿足帶寬500~1400，傾角0°~18°，圍包角190°~210°多種形式的典型布置。常見的頭架有以下四種：</p&

91、gt;<p>　　（1）01頭架：用于0°~18°傾角的頭部傳動及頭部卸料滾筒；</p><p>　?。?）02頭架：用于0°~18°傾角的尾部改向滾筒或中間卸料的傳動滾筒；</p><p>　?。?）03頭架：用于0°~18°傾角的頭部探頭滾筒或頭部卸料傳動滾筒，圍包角小于或等于180°；</p&g

92、t;<p>　?。?）04頭架：用于傳動滾筒設(shè)在下分支的機架，可用于單滾筒傳動也可用于雙滾筒傳動，圍包角大于或等于200°.</p><p>　　其中01、02頭架適用于500~1400mm,03、04機架適用于帶寬800~1400mm。</p><p><b>　　圖4.6頭架</b></p><p><b>

93、;　　4.3.2中間架</b></p><p>　　中間架可以選取標準安裝架，通常情況下，可以選取6000mm標準架或3000~6000mm標準安裝架。本次設(shè)計選取6000mm標準架。</p><p><b>　?。?）載荷的計算</b></p><p>　　輸送機機體的重力荷載包括輸送帶的重力，上下分支托輥的重力，故單位長度上的重

94、力為：</p><p>　　其中，查《運輸機械設(shè)計選用手冊》表2-70，根據(jù)φ108，L=315mm，軸承4G205，得單個托輥質(zhì)量為：5.07Kg，</p><p>　　查《運輸機械設(shè)計選用手冊》表2-70，根據(jù)φ108，L=950mm，軸承4G205，得單個托輥質(zhì)量為：12.77Kg，</p><p>　　物料的單位長度重力為：</p><p

95、><b>　　梁所受的載荷為：</b></p><p>　　由于有兩根梁，每個梁所受的載荷為：</p><p>　　如下圖為托輥的布置，對于一組中間架，其長度為6m，可計算出每個集中載荷如下：</p><p>　　圖4.7機架受力分析</p><p>　　(2)應(yīng)力和截面計算</p><p>

96、;<b>　　由以上兩式聯(lián)立解得</b></p><p>　　RA=47.7N，RB=2814.06N</p><p><b>　　求各點彎矩</b></p><p>　　假設(shè)C、D點彎矩逆時針方向為正，</p><p>　　負號表示實際方向與假設(shè)方向相反，最大彎矩</p><p

97、><b>　　方向為順時針方向</b></p><p>　　求由自重產(chǎn)生的最大彎矩</p><p><b>　　圖4.8</b></p><p>　　當x在A、B點之間時，</p><p><b>　　當時，</b></p><p>　　當 時，

98、 </p><p>　　當x在B、C點之間時，</p><p><b>　　當時，</b></p><p>　　故 為重力產(chǎn)生的最大彎矩</p><p>　　重力產(chǎn)生的彎矩與載荷產(chǎn)生的彎矩方向相同，其合成為</p><p><b>　　截面的抗彎模量為</b&g

99、t;</p><p><b>　　截面上的最大應(yīng)力為</b></p><p>　　材料的許用應(yīng)力為315Mpa大于最大應(yīng)力，故滿足強度條件</p><p>　　第五章 皮帶運輸機的常見故障分析</p><p>　　帶式輸送機在使用過程中會出現(xiàn)一些故障，影響正常的生產(chǎn)，造成經(jīng)濟損失常見的故障有輸送帶打滑、輸送帶跑偏、撒料等

100、。</p><p>　　第 5.1節(jié) 輸送帶打滑</p><p>　　帶傳動是靠摩擦力傳動的，打滑是由于主動帶輪摩擦力小，不能克服工作阻力而出現(xiàn)主動帶輪與帶之間的相對滑動。打滑多半是帶的張力不夠引起輸送帶松動或帶膠磨損嚴重造成的，這就要求增加摩擦力，調(diào)整張緊裝置或加一些木屑。</p><p>　　負荷過重時也會造成皮帶打滑，這就要求提高帶式輸送機的輸送能力，以解決打

101、滑問題。造成打滑的原因還有很多，如機械傳動、設(shè)備潤滑等。</p><p>　　解決帶打滑的方法主要有：對于超載情況，減少輸送重量即可；對于帶與帶輪之間的摩擦系數(shù)變小，可以通過對主動帶輪進行表面處理，增大摩擦系數(shù)。</p><p>　　第5.2節(jié) 輸送帶跑偏</p><p>　　輸送帶跑偏通常有以下幾種情況：</p><p>　?。?）由于進料

102、斗位置不對或落料點位置不對造成料流偏析，從而使輸送帶向一邊跑，要解決這種現(xiàn)象，我們通常采取增加擋料板的方式改變物料流向，已達到料流適中位置。</p><p>　?。?）當一邊上托輥缺損較多時，也會造成輸送帶向一邊跑偏；當下托輥的中心位置出現(xiàn)偏差或不轉(zhuǎn)時也會造成輸送帶跑偏。解決方法是加強設(shè)備檢修，及時維護，一旦發(fā)現(xiàn)損壞的托輥及時更換，為防止上托輥架不正引起的輸送帶跑偏，我們在安裝上托輥架時一定要安裝正，并定期矯正。

103、</p><p>　?。?）輸送帶本身的質(zhì)量也會造成輸送帶跑偏，一種是膠結(jié)輸送帶時，接口處接頭一邊長一邊短，當運行時就會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象；另一種是廠家使用翻新的膠帶，其兩邊的張力不一樣造成輸送帶運行時跑偏。</p><p>　?。?）頭尾輪傾斜也會造成輸送帶跑偏，消除的措施是對首尾輪進行調(diào)整重新找正。</p><p><b>　　第5.3節(jié) 撒料</b&

104、gt;</p><p>　　撒料的原因有超載、加料偏心、輸送帶跑偏等。</p><p>　?。?）當輸送帶跑偏時由于輸送帶兩個邊緣高度不相同，物料會從低的一端撒出去，因此要避免輸送帶跑偏。</p><p>　?。?）當輸送機超載時，物料沒有落在輸送帶中央，帶式輸送機的導料槽擋料橡膠裙板損壞，導料槽處鋼板設(shè)計時距輸送帶較遠，橡膠裙板比較長使物料沖出導料槽?？梢酝ㄟ^控制

105、輸送能力，加強維護保養(yǎng)解決問題。</p><p>　　第5.4節(jié) 異常噪聲</p><p>　　帶式輸送機運行時其驅(qū)動裝置、驅(qū)動滾筒和改向滾筒以及托輥不正常時會發(fā)出異常噪聲，能夠根據(jù)噪聲判斷設(shè)備的故障。</p><p>　?。?）托輥偏心時的噪聲：帶式輸送機運行時托輥常會發(fā)生異常噪聲并伴有周期性振動，其原因是制造托輥時鋼管壁厚不均勻，軸承孔中心線與外圓面軸線偏差較大