皮帶輸送機(jī)垂直曲線段的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.引 言
        皮帶輸送機(jī)是目前輸送散狀物料方面應(yīng)用最普遍的輸送機(jī)械，在燃煤電廠、水泥廠的輸送系統(tǒng)中更是如此。一般燃煤電廠、水泥廠的帶式輸送機(jī)雖然每一區(qū)段均較短，但由于受廠內(nèi)建筑物的座標(biāo)、標(biāo)高和皮帶輸送機(jī)輸送角度的限制，以及為降低輸送機(jī)頭部滾筒的高度等因素，有時(shí)必須將輸送機(jī)的某一適當(dāng)區(qū)段設(shè)計(jì)為凹弧形或凸弧形的曲線段。

 

2. 垂直凹弧段
        當(dāng)圓弧的中心位于膠帶上方，通稱為凹弧曲線段如圖1所示。當(dāng)膠帶載有物料時(shí)，在膠帶和物料的重力作用下膠帶與其下的托輥全面接觸; 但當(dāng)輸送帶是由弧段向上運(yùn)行時(shí)，膠帶的張力將使膠帶與托輥趨于脫離。因此，在凹弧段必須使所有力的矢量作用于一個(gè)能保證膠帶與托輥良好接觸并使物料不致撒落的方向，既使空載啟動(dòng)時(shí)，也能保持膠帶不離開托輥。

       

3.設(shè)計(jì)選型與計(jì)算
垂直凹弧段的設(shè)計(jì)計(jì)算
        按國家煤礦輸送機(jī)的標(biāo)準(zhǔn): 凹弧段半徑R2應(yīng)滿足以下要求:：皮帶輸送機(jī)在最不利的負(fù)載情況下啟動(dòng)時(shí)，膠帶不跳離凹弧段上托輥。當(dāng)受條件限制不能滿足上述要求時(shí)，可按連續(xù)輸送時(shí)膠帶不脫離凹弧段上托輥來決定R2在最不利負(fù)載下啟動(dòng)時(shí)可加壓帶輪。基于以上所述，在設(shè)計(jì)皮帶輸送機(jī)凹弧段時(shí)，應(yīng)設(shè)定一個(gè)適當(dāng)?shù)陌霃剑允鼓z帶無論在任何情況下均能在槽形托輥上形成一個(gè)自然的凹槽。

     

 

凹弧段半徑的校核
        由式1可計(jì)算得出凹弧段的最小半徑。但是當(dāng)膠帶的張力過低時(shí)，膠帶的邊緣處有可能產(chǎn)生皺曲，將無法保證皮帶輸送機(jī)的安全運(yùn)行，因此需對(duì)該半徑值進(jìn)行必要的校核。鑒于目前國內(nèi)尚無成熟的計(jì)算公式可循，建議采用美國輸送設(shè)備制造商協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)推薦的公式對(duì)最小半徑進(jìn)行驗(yàn)算，以保證膠帶具有足夠張力，避免在凹弧段處的膠帶邊緣出現(xiàn)零張力'對(duì)織物芯膠帶，用下式進(jìn)行驗(yàn)算:

       

  

 

  

膠帶張力與凹弧曲線段半徑的關(guān)系
通過式1~5計(jì)算所得的半徑值中，應(yīng)取最大值作為所設(shè)計(jì)的凹弧段半徑，以保證皮帶輸送機(jī)的安全
平穩(wěn)運(yùn)行。實(shí)際的設(shè)計(jì)計(jì)算表明，對(duì)于一般的皮帶輸送機(jī)凹弧段半徑的計(jì)算，式( 1) 的計(jì)算結(jié)果可滿足要求。但在某些條件下，式( 2) 、( 3) 的計(jì)算結(jié)果也會(huì)大于式( 1) 的所得，從而導(dǎo)致半徑過大給工藝布置帶來一定的困難。查式( 2) 、( 3) ，可采取加大拉緊力的方法以增大Tc值，使其計(jì)算結(jié)果得到減小。下面將討論凹弧段起始點(diǎn)張力Tc的計(jì)算方法。