毕业设计（论文）-圆管状带式输送机说明书.doc

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1、摘 要圆管带式输送机是一种现代化的新型连续输送设备，它不仅可以封闭输送各种散状物料，而且解决了通用带式输送机在长距离输送散料时输送倾角小，水平转弯半径大，污染环境等问题。在国外它已成为密封输送各种物料的高效率连续输送系列产品，但我国起步较晚，还处于研制和开发阶段。本文主要进行了圆管带式输送机的选型设计及桁架梁的设计计算。关键词：圆管带式输送机；选型；设计计算AbstractThe type pipe belt conveyor is a modern new pattern continuum conveyor. Not only can it transport dispersed mate

2、rial , but also solve the familiar problems when transport far cry , for example, currency belt conveyor transportable obliquity is little、plane swerve radii is big and environmental pollution and so on . It has been effective continuum conveyor in transporting all kinds of material in foreign, but

3、it started late in our country and it is under development. This paper mainly introduces the selection of circular conveyor design and truss beam design calculation.Keywords: type pipe belt conveyor ；selecting ；design and calculation圆管带式输送机选型设计第一章 概述1.1带式输送机简介带式输送机是使用最普遍的一种输送机，其基本结构是在水平或倾斜的窄长机架两端装有输

4、送带滚筒，在滚筒上的无接缝环形输送带连续地朝一个方向移动，货物放在带上输送，是一种连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效率的连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠, 易于实现自动化、集中化控制, 特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步

5、推广。1.2带式输送机的发展状况带式输送机广泛应用于国民经经济各个部门，近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有：钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h)，适用范围广(可运送矿石，煤炭，岩石和各种粉状物料，特定条件下也可以运人)，安全可靠，自动化程度高，设备维护检修容易，爬坡能力大(可达16)，经营费用低，由于缩短运输距离可节省基建投资。目前，带式输送机的发展趋势是：输送量、运输距离和驱动装置的功率迅猛地增加；大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯，合理使用胶带张力，降低物

6、料输送能耗，清理胶带的最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围：1 适用于环境温度一般为-10C，物体温度不超过50C；在寒冷地区，应设有采暖设施；2 可做水平运输，倾斜向上(16)和向下()运输，也可以转弯运输；运输距离长，单机输送可达15km；3 可露天铺设，运输线可设防护罩或设通廊；4 输送带伸长率为普通带的1/5左右；其使用寿命比普通胶带长；运输距离大。1.3圆管带式输送机简介带式输送机是一种重要的散状物料输送设备，广泛应用于矿山、煤炭、水泥、冶金等行业，在工业生产与散料运输领域扮演着重要的角色。带式输送机输送方式同其他输送方式如铁路运

7、输、公路运输、悬挂输送等相比，具有明显的经济性，而且系统稳定性高、环保效益好，具有许多同类产品无法比拟的优点。圆管带式输送机，是在传统槽形带式输送机基础上发展起来的一类特种带式输送机。它是一种通过托辊组导向使平形输送带形成睡管状，将物料包围在圆管内，从而在输送线路实现封闭输送的设备。目前，圆管带式输送机在国外已得到广泛应用，国内虽然也有一些项目应用，但是基本上是依赖于同国外公司的合作，依赖国外公司的设计，而国内没有自主知识产权的圆管带式输送机产品。圆管带式输送机因其特有的结构形式，具有许多明显的特点。1.圆管带式输送机采用的输送带接近于普通输送带，因而适合用户的使用习惯，容易被使用者接受；2.

8、圆管带式输送机采用全程封闭输送，可防止外部杂物混入输送物料，也能防止物料遭受雨淋或日晒等损害，原理上可以避免漏料、洒料等情况发生，可满足环保要求。3.圆管带式输送机能实现灵活布置设计，可以实现小半径三维空间转弯，避免了中间转运站的设立和相应辅助设备的投资和维护费用；特别适合于空间比较狭小，或者有障碍物等复杂环境下的输送线路建设；缩短了输送距离，降低工程的造价；4.圆管输送机机架宽度小。由于采用圆形截面输送物料，圆管输送机以较低的带宽，获得了较大的有效输送面积。在同等输送截面积的情况下，若采用圆管输送机，在宽度方向上可以降低为原来的1/3。从而减少了土建施工时的空间需求，减少了钢材消耗，降低了成

9、本和工时；5.能实现大倾角输送。普通槽形带式输送机提升角度只能达到180左右，而圆管带式输送机由于输送带是将物料围包在管内输送，增大了物料与输送带之间的摩擦力，输送角度可以进一步提高。目前已投入应用的豳管带式输送机最大可以达到300倾斜输送，也有人提出可以采用圆管带式输送机进行垂直提升的方案；6.可以方便地实现双向物料输送。由于圆管带式输送机在承载段和回程段均采用封闭管状输送，回程段仍然可以输送物料，并且中间加料可在任何点通过打开和封闭输送带完成；但是，圆管带式输送机也有不足之处，如对输送带的材质和制造要求比较高、主要阻力系数的确定比通用带式输送机复杂、输送量比同带宽、同带速条件下的槽形输送机

10、运量小、空间弯曲变形与载荷情况复杂等等。由于圆管带式输送机的结构形式比通用带式输送机复杂，因而设计计算难度更大。圆管输送机的空间转弯设计和主要阻力系数的选择尤其困难。1.4 圆管带式输送机的发展圆管带式输送机的发展现已经历了几十年。这期间，圆管输送技术从无到有从理论设想到实践应用，从无人问津到广受欢迎，历经了曲折的发展过程。1.4.1圆管带式输送机的起源圆管带式输送机起源于日本。撮早由JPC(Japan Pipe Conveyor)公司发明并投入到实际应用中。之后日本的其他公司如Bridgestone(普利斯通)、Tokai(东海)、Mitsubishi(三菱)、Mitsui(Z井物产)、Yo

11、shino Rubber(吉野橡胶)等也发展了各自体系的圆管输送机。圆管带式输送机在初期发展比较迅速。20世纪80年代年代中晚期，世界上形成了第一个圆管带式输送机建设的高潮，这期间共建设了约280余台圆管输送机。但在随后的时间里，圆管带式输送机的发展出现了短暂的停滞不前。1990年前后，仅又建设了20余台。1991年以后，在Bridgestone、Krupp(克虏伯)等一些大型生产商努力下，促进了圆管输送机再次复兴。进入21世纪以来，环保问题越来越受重视，严峻的环境形势迫使政府更加重视环保型工程输送，无疑这给凰管带式输送机技术的发展赢得了契机。1.4.2 圆管带式输送机的发展水平从1978年第

12、一条圆管带式输送机诞生以来，全球已建设了960余台圆管带式输送机 (其中德国KOCH公司有150台左右)；输送能力50t/h4500th；总运输长度200km以上；管径范围100mm-700mm。目前，世界范围内圆管输送机的单机最大长度为5029m，最大输送量为4500th，最大管径为700mm。我国第一台圆管带式输送机由太原重型机械学院设计、吉林市机械厂制造，用于吉林市化工厂，但是之后并未能得到进一步的发展。80年代末期，我国开始引进日本的专利制造技术以来，我国的圆管带式输送机建设一直采用同国外公司合作生产的方式。继淮南煤矿机械厂之后，先后有四川自贡运输机械厂、中国华电(工程)集团公司等单位

13、同Bridgestone公司合作，负责中国地区的圆管带式输送机项目建设。最近，北京国家电力建设研究所等单位也与日本企业合作，长沙重型机械厂同德国KOCH公司联合开始圆管输送机在中国的研发和应用推广工作。秦皇岛港码头圆管输送项目是我国近年来圆管输送机建设的一个里程碑，代表了当今世界上圆管输送机建设的水平。可见，我国国内圆管带式输送机的制造技术已经达到国际先进水平，所存在的问题是，国内厂家缺乏独立的设计和研发能力，没有自主知识产权的圆管输送机产品，还需要在圆管输送机的基础理论上加大研究力度。 第二章 圆管带式输送机的工作原理及结构组成2.1圆管带式输送机的工作原理图2.1 圆管带式输送机原理图圆管

14、带式输送机的原理见图2.1。在输送机的尾部给输送机装载，输送带经过尾部滚筒后输送带为平形，用若干组过渡托辊组将平形的输送带逐渐导向成封闭的圆形截面，从而实现密闭输送物料。为了卸料，在输送机的头部仍然通过过渡托辊的导向，将圆形输送带导向成平形输送带，在输送机的头部实现卸料。理论上，输送机可以进行双向输送物料，但是通常需要增设输送带翻转装置。2.2 圆管带式输送机结构图2.2 圆管带式输送机结构简图如图2.2所示，圆管带式输送机由驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、托辊组和机架等部分组成。与普通带式输送机的主要区别在于所采用的输送带、托辊组结构不同。由于输送带要卷成圆管状，因而需要采用多边形托辊组(最常

15、用的是六边形托辊组)；过渡段的长度及其托辊的布置形式不同。2.3圆管带式输送机的主要技术参数及确定2.3.1 圆管带式输送机规格表2.1 圆管带式输送机规格表2.1所示为圆管带式输送机的管径系列，并给出了不同的管径对应的带宽。2.3.2 填充系数图2.3 最大粒度与填充系数的关系圆管带式输送机可以输送粉状、颗粒状和块状物料；以及水分较大的粘稠状物料。而物料在圆管带式输送带中的充填系数一般为75，最大不应超过80。充填系数在75时，最大粒度应。但是，当管径相同时，降低充填系数可增大输送物料的粒度，所以圆管带式输送机所允许输送的物料粒度的大小与管径和充填系数有关，见图2.3所示。 2.3.3 线路

16、布置圆管带式输送机输送带由六边形托辊组围成而强制成圆管状，可空间弯曲布置线路，因此与普通带式输送机相比尚有许多需要特殊讨论和确定的问题。（1）过渡段长度及其托辊的布置 圆管带式输送机的头部和尾部过渡段的长度，由输送带的管径和输送带的类型来决定，同时也取决于输送带所允许的伸长率。图2.4a、b，分别为头部和尾部过渡段。如果过渡段太短，则输送带边缘将产生较大的附加张力，使其过早的疲劳损坏，严重时边缘产生撕裂;如果过渡段长度太长，则将减小整个输送线路的密封长度。 图2.4a 图2.4b表2.2 过渡段长度及最小长度尾部过渡段托辊组的布置如图2.5所示。缓冲托辊的间距一般为300500mm，均为槽形托

17、辊，其槽角由A1A1断面至A4A4截面逐步增加，可分别为15、20、30、45；在BB断面处设置一组5托辊组，其中最上方的2个托辊的倾角，应根据输送带两边的搭接方向分别为60和55的倾角，用于将一边带压下，使其低于另一边带，目的是使输送带能顺利地过渡成圆管状，并减少边缘部分的磨损，有时还可在BB截面前方设置一个压带辊，同样是用来将一带边压下使其低于另一带边，见图2.5。在CC截面，除采用标准六边形托辊以外，还可由12个托辊组成十二边形，实际上是在支承板两侧各形成正六边形，相互错开30角，十二边形托辊组成的圆管形比标准六边形托辊组更接近圆形，可在密封处承受很高的载荷压力。头部过渡段有时也需要设置

18、压带辊(后面将详细阐述)。 图2.5 尾部过渡段托辊布置图图2.6 过渡段加压辊当被输送物料的粒度较大时，在过渡段区间内应有意让带上物料摇晃，同时从左右对圆管进行推挤，以使物料块的长径方向能顺应管带的运行方向，较顺利的进入圆管内。对输送带产生左右方向的推挤，是在过渡段区间内在两侧设置相互错开的垂直辊子来实现的，但也要防止输送带向左右方向被推出(跑偏)。当然被输送物料的长径超过圆管输送带的直径时，应该修正充填系数或者增大圆管输送带直径，这时要重新匹配带速，以保证所要求的输送量。 （2）圆管带式输送机空间弯曲布置及弯曲半径如前所述，圆管带式输送机可以在水平面内或垂直面内或空间弯曲布置，如图2.7，

19、可越过障碍物或其他设施，不需要中间转载，实现一机长距离复杂线路输送物料的目的。但是在头尾过渡段必须是直线布置。图2.7 弯曲布置的圆管带式输送机弯曲布置的弯曲半径通常由输送带管径、输送带类型及其使用情况等因素决定，曲率半径的大小，影响输送带的最大张力及输送带和托辊的使用寿命，因此，在现场布置条件允许的情况下或弯曲处输送带的张力大的位置应增大弯曲半径。一般推荐的最小弯曲半径为：当水平或凹弧弯曲时，则：对织物芯带 ；对钢丝绳芯带当“S”形、凸弧弯曲或水平和凹弧弯曲综合出现时，则：对织物芯带 ；对钢丝绳芯带当水平弯曲和凸弧同时存在时，则：对织物芯带 ；对钢丝绳芯带表2.3 基本弯曲半径如果钢丝绳直径

20、配置合理时，钢丝绳芯输送带的曲率半径可为600。弯曲半径还可以由基本弯曲半径乘以经验系数来确定。即对比较复杂的弯曲线路或者一次弯曲圆弧超过45时，弯曲半径为： 式中K经验系数，。K的取值根据经验确定。以上所介绍的是一般的情况，对所有的情况下弯曲半径的最终确定还要根据圆管带式输送机的静、动态张力情况和整个布置线路情况综合进行考虑。线路布置还应注意当具有较多弯曲段时，最好使弯曲段的数量和弯曲方向在输送机两侧对称布置，以使输送带在运行时张力在其断面上的分布均匀，从而也减少输送带的扭转。为了在弯曲处校正输送带的扭转错位，输送带除了满足上述弯曲半径的要求外，一般还应满足弯曲的弧度最好要小于45角，两个弯

21、曲段之间最好有一段直线段，起导行作用。（3）圆管带式输送机托辊间距的确定圆管带式输送机除过渡段外，多采用六边形托辊组，在直线段上，下面的托辊起承载作用，而上面的托辊主要是保持输送带成圆管状。托辊组根据配置形状分为平底船型和峰点型。此外托辊可设置在支承板的前后两侧，且有4种组合形式，也可安装在一侧见图2.8。(a)平底船型 (b) 峰点型 (c) 峰点型平底船型(d) 平底船一峰点型 (e)峰点型一峰点型 (f)平底船一平底船型图2.8 托辊的布置形式托辊的间距是由输送带管径和物料的堆积密度及物料粒度决定的。因为输送带成圆管状其刚度增强了，故间距要比普通带式输送机间距大，同时随着管径的增大而增加

22、。其值见表2.4。表2.4 直线段托辊间距（4）圆管带式输送机输送带的搭接方向对其直线运行和垂直面内的弯曲运行并无影响，也无特殊要求。但是在水平弯曲时，其搭接方向应按图14所示的要求实施，否则在弯曲过程中不能保持正常的圆管状且使管径缩小。如果在线路中多次弯曲，则搭接方向应按第一次弯曲方向来确定输送带的搭接方向。图2.9 输送线路弯曲布置时的搭接要求第三章 圆管带式输送机的设计计算3.1 已知原始数据及工作条件带式输送机的设计计算应具有下列原始数据及工作条件：（1）物料的名称和输送能力；（2）物料的性质：1） 粒度大小，最大粒度和粗度组成情况；2） 堆积密度；3） 动堆积角、静堆积角，温度、湿度

23、、粒度和磨损性等。（3）工作环境：露天、室内、干燥、潮湿和灰尘多少等；（4）卸料方式和卸料装置形式；（5）给料点数目和位置；（6）输送机布置形式和尺寸，即输送机系统（单机或多机）综合布置形式、地形条件和供电情况。输送距离、上运或下运、提升高度、最大倾角等；（7）装置布置形式，即清扫器、制动器及张紧装置的布置 。本次设计的管带机的原始参数和工作条件：（1）输送物料：炉渣（2）物料特性： 块度：080mm 堆积密度：0.95 （3）工作环境：露天布置（4）输送机长度：L=94.185m，（头尾滚筒中心距） （5）提升高度：（6）运输方式 单向运输（7）额定输送能力:Q=350t/h管带机机布置形式

24、，如图3-1所示：图3-1 传动系统图初定设计参数为：管径；带速，直线段托辊间距；托辊辊径，辊长为防止两托辊间干涉，取托辊长度。导料槽长度3m，由2中表3-4查得托辊规格为时，螺栓规格为，每个托辊质量为3.4，每个托辊架质量为2.5。由4中表4-17选取辊子轴承为6204/c4，承载强度为2.47。输送带选取，织物层数为3，覆盖胶厚度 上下=，厚度=11.7，质量=13.9。3.2 验算输送能力带式输送机的最大运输能力计算公式为 （3-1）式中：输送量（）；带速（）；物料堆积密度（）；A圆管带式输送机截面积, ;物料的填充系数。带速选择原则：1） 输送量大、输送带较宽时，应选择有较高的带速。2

25、） 较长的水平输送机，应选择有较高的带速；输送机倾角愈大，输送距离愈短，则带速应愈低。3） 物料容易滚动、粒度大、磨琢性强的，或容易扬尘的以及环境卫生条件要求较高的，宜选用较低带速。4） 一般用于给了或输送粉尘量大时，带速可取0.8m/s1m/s；或根据物料特性和工艺要求决定。5） 人工配料称重时，带速不应大于1.25m/s。6） 采用卸料器时，带速不宜超过2.0m/s。7） 采用卸料车时，带速一般不宜超过2.5m/s；当输送细碎物料或小块料时，允许带速为3.15m/s。8） 有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求决定。9） 输送成品物件时，带速一般小于1.25m/s。带速与带宽、输送能力、物料

26、性质、块度以及输送机的线路倾角有关.当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速。带速的确定还应考虑输送机卸料装置类型，当采用卸料车时，带速不宜超过3.15m/s。 代入式（3-1）得输送量为： （理论计算值） 故满足输送要求。3.3 圆周驱动力3.3.1 计算公式 （1） 所有长度（包括） 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式（3-2）计算： （3-2） 式中FH主要阻力，N；FN附加阻力，N；FS1特种主要阻力，N；FS2特种附加阻力，N；FSt倾斜阻力，N。五种阻力中，FH、FN是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机型及附件装设

27、情况定，由设计者选择。（2） 对机长大于80m的带式输送机，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式： （3-3）式中 FU圆周力（N）；FH主要阻力（N）；FS1特种主要阻力（N）；FS2特种附加阻力（N）；FSt提升阻力（N）；C与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（3-4）计算，或从表中查取 （3-4）式中 附加长度，一般在70m到100m之间；C 系数，取1.034。3.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（3-5）计算： （3

28、-5）式中 L输送机长度（m）；f模拟摩擦系数，查表3-1知其值取0.045；承载分支每米长度托辊旋转部分质量（kg/m）；回程分支每米长度托辊旋转部分质量（kg/m）；每米长度输送带质量（kg/m）；每米长度物料的质量。工作条件平托辊槽型托辊六边形托辊室内清洁、干燥、物料内摩擦小0.0180.020.0350.045空气潮湿、常温、物料内摩擦中等0.0250.030.0450.055室外物料内摩擦大0.0350.040.0550.075表3-1 圆管带式输送机阻力系数f托辊参数：上下托辊为六边形托辊组，直径89.1mm，托辊长170mm，；由于现有的手册中没有所选用的托辊，所以先从DT选用手

29、册查出直径为89.1mm的系列托辊旋转质量。由于承载分支和回程分支托辊旋转质量一样，则实际单位长度物料线载荷： 每米长度托辊旋转部分质量 （3.6）每米长度皮带质量所以主要阻力为：3.3.3主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板之间的摩擦阻力Fgl两部分，按式（3-6）计算： （3-6）按式（3-7）或式（3-8）计算：1） 三个等长辊子的前倾上托辊时 （3-7）2） 二辊式前倾下托辊时 （3-8） 本次设计的管带机中没有前倾托辊，所以计算： (3-9)式中 槽型系数。30槽角时为0.4，35槽角时为0.43,45槽角时为0.5；托辊和输送带间的摩擦系数，一

30、般取为0.30.4； 装有前倾托辊的输送机长度，m； 托辊前倾角度（见DT（A）表3-7，也可全部取为130），（）； 导料槽栏板长度，m； 导料槽栏板间宽度，m，可从DT（A）表3-11中查取； 物料与导料栏板间的摩擦系数，一般取为0.50.7。由式（3-9）得被输送物料与导料槽栏板之间的摩擦阻力Fgl为： 式中 =0.6，=1.6m。所以主要特种阻力：3.3.4特种附加阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和犁式卸料器摩擦阻力等部分，按下式计算： （3-10） （3-11） （3-12）式中 清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器； 一个清扫器和输送带接触面积，见DT（A）表3-11

31、； 清扫器和输送带间的压力，一般取为 清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为。故清扫器摩擦阻力： 本次的设计的输送机只有一个头部清扫器，没有犁式卸料器。所以特种附加阻力 3.3.5 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算：FSt （3-13）式中 输送机受料点与卸料点间的高差，m；输送机向上提升时，H取为正值；输送机向下运输时，H取为负值。 将以上计算所得的各个阻力代入式（3-3）得圆周驱动力： 3.4 传动功率计算3.4.1 传动滚筒轴功率计算传动滚筒轴功率计算按式（3-14）计算 （3-14）3.4.2电动机功率电动机功率,按式(3-15)计算:电动工况: （3-15

32、） 发电工况（下运）： （3-16） （3-17）式中 传动效率，一般在之间选取； 联轴器效率； 每个机械式联轴器：；液力耦合器：； 减速器传动效率，按每级齿轮传动效率为0.98计算；二级减速机:； 三级减速机:； 电压降系数，一般取； 多机驱动功率不平衡系数，一般取,单电机驻动时，。 该电动机处于发电工况，代入式（3-15）得电机功率为： 故选电机为 3.5 输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：（1）在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不

33、打滑；（2）作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。3.5.1 输送带不打滑条件圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上（见图3-2）图3-2 作用于输送带的张力如图3-2所示，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式(3-18)的要求。 (3-18)式中 输送机满载启动或制动时出现的最大圆周驱动力，启动时=，启动系数=1.31.7； 传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表3-2取=0.35； 输送带在所有传动滚筒上的围包角； 欧拉系数。表3-2 传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0

34、.050.20按给定条件取，查DT(A)表3-11得：所以按不打滑条件得驱动滚筒奔离点最小张力为： 3.5.2 各特性点张力计算为了确定输送带作用于各改向滚筒的合张力，拉紧装置拉紧力等特性点张力，需按逐点张力计算法，进行各特性点张力计算。令，计算各特性点的张力。线路布置简图如下：图8满足承载边保证下重度最小张力要求。3）滚筒合力传动滚筒合力根据DT(A)手册6-1选滚筒代号为12063.1，直径 D=630mm许用合力为40kN,许用扭矩为3.5kNm传动滚筒扭矩满足要求3.6 输送带选择计算织物芯输送带层数棉、尼龙、聚醋等织物芯输送带层数()按下式计算： （3-19）式中 稳定工况下输送带最

35、大张力，； 输送机带宽，；输送带纵向扯断强度，； 稳定工况下，织物芯输送带静安全系数。棉帆布芯带 ；尼龙、聚醋帆布芯带,使用条件恶劣或特别安全时应大于12。 由式3-19计算尼龙芯输送带层数为： 满足要求。故选用NN-100输送带(三层，上覆盖胶6mm，下覆盖胶3mm)。3.7拉紧力拉紧装置拉紧力按式（3-20） （3-20）式中 拉紧滚筒驱入点张力，； 拉紧滚筒奔离点张力，。由式3-20得：拉紧力为选用图号为100D1061L的螺旋拉紧装置，拉紧行程为1000mm，最大拉紧力为38，满足要求。3.8确定传动滚筒传动滚筒所受最大合张力：,按此工况初选传动滚筒代号为12063.1，直径D=630

36、mm,许用扭矩为12，许用合力40传动滚筒最大扭矩为： 满足要求。第四章 圆管带式输送机桁架梁的设计计算圆管带式输送机桁架梁作为散状物料输送过程的主要支承部分，其截面形式和尺寸主要受到托辊窗布置、载荷大小等因素的影响，成为有别于普通桁架的特殊形式的桁架结构，但从基本构件和设计特点上仍然与普通桁架有很多相同之处。4.1 桁架梁设计4.1.1圆管带式输送机桁架粱的外形圆管带式输送机桁架梁的主要功能是安装托辊窗，其节距和主要外形尺寸由托辊窗布置形式及窗体结构和尺寸决定。常用的圆管带式输送机的桁架梁外形如图4-1所示。图4.1 圆管带式输送机桁架梁4.1.2圆管带式输送机杆件的截面型式圆管带式输送机桁

37、架粱中要布置托辊窗，在杆件截面型式的选择时既要考虑到托辊窗布置方便，还应便于桁架平面内节点连接和桁架平面外结构的连接，同时还应使用钢量减少。在选择杆件的截面形式时，应考虑桁架的各类杆件在两个主轴方向的计算长度、受力性质等具体情况。对于受压杆件，应从稳定方面考虑，并尽量满足等稳定的要求，使压杆沿截面两个主轴方向的临界应力相等，也就是在这两个方向的长细比相等。桁架外框的弦杆应具有较大的侧向刚度以防止在运输过程中发生侧向弯曲。综合以上各方面因素，圆管带式输送机桁架梁杆件截面型式常选用如图4.2所示四种型式，图4.2 a，b所示形式适用于较大的跨度，这种截面形式的一侧角钢可用于安装托辊窗，角钢中间设置

38、节点板布置桁架梁竖杆、斜杆，制作工艺方便，且具有更大的平面外抗弯性能，因此这种形式适用于较大的跨度和承受较大的风载荷。图4.2 c，d所示两种截面型式结构简单，但节点处连接复杂，杆件布置较困难，由于节点连接处杆件较多，常需要设置节点板，节点板与角钢用对接焊缝连接，施工工艺较复杂，另外桁架梁结构显得有些单薄，尤其平面外的抗弯性能较弱。故本文桁架梁计算采用由两角钢组成的T形截面形式。圆管带式输送机桁架梁其载荷分布均匀，没有较大移动载荷，为了节省材料减少杆件种类，桁架梁上下弦杆的角钢一般选相同型号，采用相同布置型式。图4.2 圆管带式输送机桁架梁杆件截面形式圆管带式输送机桁架梁节点板的构造和要求与普

39、通桁架结构相似，唯一需要注意的是节点板布置不应影响托辊窗的布置，且节点的设计应使托辊窗布置简单，焊接方便。故在圆管带式输送机桁架梁节点板的设计可按普通桁架节点板进行设计。圆管带式输送机桁架梁由于其节点处要布置托辊窗。故弦杆拼接时，拼接位置不应设置在节点处，最好设置在节间，且弦杆的拼接应离开受力大的跨中央至少l2个节距。4.2 圆管带式输送机桁架梁载荷分析与计算4.2.1圆管带式输送机桁架梁载荷型式概述关于圆管带式输送机桁架梁的载荷计算与组合，至今也没有权威性的专业论述，可借鉴的是起重机设计中的载荷计算与组合和建筑钢结构(如桥梁工程等)设计中的载荷计算与组合。圆管带式输送机金属结构部分本身属于输

40、送系统的一部分，由输送系统生产厂负责制造，因此其金属结构的设计可以参考起重机设计中有关载荷计算与组合的相关内容；但是，起重机是可以整体运动的一种搬运设备，其金属结构和可长期在役使用的固定于地面的圆管带式输送系统支承部分的金属结构还是有一些区别的，因此，圆管带式输送机金属结构的设计还应符合建筑钢结构设计的某些要求。本文在确定圆管带式输送机金属结构的载荷计算与组合中，主要参考了起重机设计规范的相关内容，同时在一些特殊的地方，也借鉴了建筑钢结构设计中的一些内容。参考起重机设计规范中的相关规定，把圆管带式输送机金属结构上承受的载荷分为常规载荷、偶然载荷、特殊载荷及其他载荷，只有在分析与这些载荷有关的各

41、种可能的载荷组合时，才需要区分这些载荷的不同类别，并不表示对某种载荷的亲疏与重视与否。一般情况下，圆管带式输送机桁架梁所承受的载荷主要有桁架(包括走台栏杆)自重载荷、输送带载荷、物料载荷、托辊窗载荷、桁架梁上工作人及工具重量载荷、风载荷、输送带与托辊的摩擦载荷、冰雪载荷、地震载荷等。其中桁架自重载荷、输送带载荷、托辊窗载荷、物料载荷、桁架梁上工作人及工具重量载荷、输送带与托辊的摩擦载荷等载荷可归为常规载荷；风载荷、冰雪载荷、地震载荷等可归为偶然载荷。圆管带式输送机桁架梁所承受的上述载荷中的绝大多数都以均布载荷的形式作用于桁架梁上，为方便桁架梁节点作用载荷计算，将上述作用载荷的计算结果单位统一归

42、纳为单位长度载荷值(Nm或KNm)。4.2.2常规载荷按起重机设计规范相关规定，常规载荷是指在圆管带式输送机正常工作时经常发生的载荷，包括由重力产生的载荷、输送带与托辊的摩擦载荷等，在防屈服、防弹性失稳及在有必要时进行的防疲劳失效等验算中，应考虑这类载荷。按建筑钢结构设计规范规定，这部分载荷可归类为永久载荷 (亦称恒载，它是在设计使用期内，其作用位置和大小、方向不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载)。圆管带式输送机桁架梁结构上所承受的桁架梁自重、输送带自重、托辊窗自重、物料自重及附属设备等自重都可归纳为永久载荷。（1）桁架梁自重载荷(KN/m)桁架梁自重载荷是指输送机的桁架梁结构

43、组成(包括上下弦杆、竖斜腹杆、节点板、焊缝等)以及附设在桁架梁上的走台、栏杆、防雨等设备的自重。结构自重在总应力中所占的应力比重很大，合理地确定结构自重是很重要的。根据设计经验，可以采用以下几种自重计算或估算的方法：a.根据桁架梁结构形式和型钢尺寸计算自重，这种方法数据准确，但只能在初步设计之后使用；b.参照已有的类似桁架梁结构来确定重量，这种方法比较符合实际而可靠。（2）输送带的自重载荷(KN/m)（3）托辊窗自重载荷(KN/m)托辊窗自重载荷与托辊窗中托辊重量、个数、尺寸及托辊窗形式有关。托辊重量按选取托辊形式选择其重量。托辊窗窗体可由角钢拼接成外框架，中间焊上一块钢板，钢板中掏出两个比输送带直径大一定幅度的输送带通过的孔，将托辊安装钢板上；或只在安装托辊的位置上焊接钢板，可减轻托辊窗重量，但浪费材料。可用一整块钢板，边缘向内折，加强钢板稳定性，此方法可节省角钢，降低成本。托辊窗的自重载荷计算时将托辊载荷及托辊