皮带输送机选型设计1

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1、一、 问题的提出2000年我公司有一港口刮板机投标项目，在整理投标计算书时发现，按《运输机械设计手册》公式计算出来的功率比我公司按经验公式计算的功率要高出一倍左右。在其它粮食行业的招投标项目中也不断发现，招标书中设计院提供的刮板机的功率，还有行业内某些知名的设备制造供应商报价的刮板机功率都接近设备实际需要功率的两倍。这一状况不仅增加了设备投资成本，也增加了能耗及运行成本。我国粮食行业刮板机运用已经有二十几年了，这种情况不应该继续发生。功率计算结果有一倍左右的差距，显然手册中计算公式的某个环节存在错误。二、 手册上通过先计算链条张力再计算功率的公式F=Lg（2.1M

2、f’Mv（ff1（nh’/B）））F——刮板链条绕入头轮时的张力，NL——输送机长度，mg——重力加速度，9.81m/S2M——刮板链条每米质量，kg/mf’——刮板与壳体摩擦系数，0.5Mv——物料每米质量， Mv=Q/(3.6v) ,kg/mv——刮板链条速度，m/SQ——计算输送量，t/hf——物料的内摩擦系数，f=tgφf1——物料的外摩擦系数，f1=tgφ1φ——物料的内摩擦角即动堆积角φ1——物料的外摩擦角，干谷物与钢板n——物料对机槽两侧的侧压系数，n=x/（1sinφ）x——动力系数，v≤0.32m/S时，x=1.0；v＞0.32 m/S时，x=1

3、.5h’——输送物料的料层高度，h’=Qmaxh/Q，mQmax——选用要求的最大输送量h——刮板机承载机槽高度电动机功率P=KFv/(1000)  kWK——电机功率备用系数，1.1~1.3η——传动效率，0.82~0.9，根据选用驱动形式是链传动还是联轴器直联，是何种减速机查表计算。摆线链传动（背驼式）0.82，圆柱齿轮减速机直联传动0.90.三、 经验公式的准确性1、英国Redler公司经验公式4英国Redler公司集几十年设计制作经验，经过反复实验得出了刮板机头轮轴吸收功率（轴功率）的经验公式，该公式打破了我国通过设计手册惯用的先计算链条张力，再由张力计算

4、功率的方法。P=（1.36QCK19.81LMVK2）/1000P——轴功率kWQ——产量t/hC——输送长度mM——链条每米质量kgV——链速m/SL——刮板机长度mK1——物料对机槽系数，干谷物0.93，大麦、面粉、煤1.0，淀粉、苏打、糖、水泥、木片2.0K2——链条对机槽系数，物料为干谷物时0.82，其它1.0电机功率：N= PK/ηK——电机功率储备系数1.1~1.3.η——传动效率，0.82~0.9。2、我公司（厂）使用的经验公式刮板机电机功率：（物料散粮）N=KQCK——0.0025~0.003N——电机功率kWQ——产量t/hC——输送长度m如果是

5、倾斜输送，再加上提升高度H消耗功率：Nt=0.005QH（这也是斗式提升机功率的简易计算公式）。系数K的选取技巧。先按高值0.003计算，看计算结果离电机功率档位距离，如果计算结果靠近功率档位。再根据以下情况校核，驱动装置传动方式，直联取低值，链传动取高值；刮板机总长大于20米取低值，小于20米取高值；物料性状不明取高值，保守计算取高值；还要考虑连续工作时间，设备在生产工艺中的重要程度，比如港口装卸要适当加大。这一公式针对物料散粮（干谷物），功率只与产量和长度有关（倾斜的话再加上提升高度），更加简洁明了。这是我公司（厂）二十几年来设计生产实践中总结并使用的经验公式

6、，与设备实际需要的功率极为接近。手册公式的错误也是与此结果对比后发现的。四、计算举例（详略）小麦堆积角（内摩擦角）41o，与钢板外摩擦角（滑动角）36o，产量50t/h，长度50m，链条7kg/m，选用机型TGSS25，链速0.5，料层高度0.16m。41、手册公式：F=21kN，电机N=15kW（即使外摩擦角取20度，内摩擦角取35度，链条与机壳摩擦系数取0.4，计算结果仍然高达12kW，还是要取15kW电机）2、简易公式：N=0.00275x50x50=6.9kW，取7.5kW。3、Redler公式：N=4.57x1.25/0.85=6.72kW，取7.5kw

7、。五、问题的根源传导到链条上的阻力包括3部分。1、链条与底板的摩擦阻力。2、物料与底板、侧板的外摩擦阻力。3、物料之间相对滑动的内摩擦阻力。公式中第1项没有问题，问题主要出自第3项，物料的内摩擦阻力。公式中mvf是按物料间全摩擦计算 ，也就是假设物料相对滑动速率等于链条运行速度，这显然是错误的。下面给出两个运动模型来判断。模型A。X、Y、Z三个相同的物体自上而下叠放在一起，外力F作用在Z上，XYZ匀速运动时，XY相对于Z没有位移，F=（mXmYmZ）f,f为外摩擦系数。因为XY对Ｚ的表现为静摩擦，它们之间的动摩擦（内摩擦）没有表现出来。模型B。X、Y、Z三个相同的

8、物体自上而