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【摘要】介绍了在带式输送机上传动滚筒转轴强度计算的应用过程,探讨了强度计算过程中的参数选择、张紧力的计算方法、传动滚筒的主要受力形式与大小的确定。
【关键词】 带式输送机;传动滚筒轴;张紧力;受力形式
中图分类号: TD421文献标识码:A文章编号:
带式输送机传动是靠输送带作用于传动滚筒上的张力产生的摩擦力,带动输送带上的物料进行输送。传动滚筒轴则主要承受由张力产生的弯矩和带动滚筒旋转的扭矩。若在使用过程中发生断裂或其它形式的失效,更换不便,对生产不利,甚至严重影响生产。所以,在投入使用前,就应充分考虑各种影响对轴进行强度计算与校核,确定一个合理的尺寸。现以鑫晟煤矿排矸系统中的5#带式输送机为例,就传动滚筒轴的应用计算过程做简要介绍。
1 5#带式输送机各项参数如下
1.1基本参数
运量:Q=200t/h;
带速:V=1.6m/s;
输送机长:L=33.46m;
输送机倾角:δ=0°;
带宽:B=1000mm;
原煤粒度:α=0~200mm。
1.2选定参数
托辊直径:Φ=133mm;
上托辊质量:qRO =19.19kg/m;
下托辊质量:qRU =7.09kg/m;
托辊槽角:λ=35°;
上托辊间距:a0=1.2m;
下托辊间距:au=3m;
输送带质量:qB=14.2kg/m;
传动滚筒围包角:φ=190°;
输送带与滚筒摩擦系数:μ=0.3;
启动系数:KA=1.5;
模拟摩擦系数:f=0.03。
2 由以上参数经计算确定驱动部分参数
电机功率:PM=7.9kW,选用电机额定功率:Pe=15kW;
减速器速比:i=30.49,取公称速比:ie=31.5;
电机至传动滚筒的传动效率η=0.78。
3 传动系统(图1)各特性点张力值
图1 传动系统图
根据输送带工作时不打滑及下垂度条件,确定回程带最小张力。再由逐点张力法求出其余各特性点。由此可得:S1=5224N,S2=5824N,S3=5940N,S4=7042N,S5=7324N,S6=8674N。
4 传动滚筒轴的计算
由传动滚筒所受合力:F合=13898N;
传动滚筒轮毂中心至轴承座中心距:a=284mm。
按弯矩合成强度计算危险截面:
M=×F合•a=1973.52N
T=Te•i•η=2378.4N(Te―电机扭矩)
轴材料选用45#,调质处理,考虑到安装产生的误差,按对称循环应力计算:
D min =80.2mm
因在轴上开槽d min增大7%,可得d min =86mm,取标准值d=90mm
传动滚筒轴伸部分:ζ=T/W≤[ζ],则
考虑到安装误差产生的弯矩,取[ζ]=30MPa,则d min=58.3mm轴伸上开键槽 则d min=58.3×(1+0.07)=62.4mm,取标准值d=80mm。
5 结 语
综上所述,以鑫晟煤矿排矸系统中5输送机为例介绍了传动滚筒轴的计算过程,确定最终尺寸。经验证,该设计能够满足使用要求,其主要目的是通过一般计算方法,对普通带式输送机的零部件进行优化,并对其它零部件的选型提供了思路。
参考文献:
[1]DTII(A)型带式输送机设计手册.北京:冶金工业出版社,2003
[2]吴宗泽.机械设计手册.北京:机械工业出版社,2006
作者简介:徐李星(1984― ),男,助理工程师。毕业于贵州大学机械设计制造及其自动化专业,现水矿集团机械制造分公司长期从事技术与计划工作。