圆管输送机驱动滚筒结构参数分析计算

作者：裴红光

来源：《科技资讯》 2013年第25期

裴红光

(马钢输送机械设备制造公司 安徽马鞍山 243000)

摘 要:结合普通带式输送机驱动滚筒的设计思想和使用经验对,从结构参数和力学参数两方面进行分析,介绍了圆管输送机驱动滚筒主要结构参数:滚筒宽度、直径、轴强度和轴功率的计算方法,对整机系统设计和部件选型,减少选型误差有一定指导意义。

关键词:圆管输送机 驱动滚筒 结构参数 轴功率

中图分类号:TH222 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)09(a)-0109-02

驱动滚筒是胶带机传递动力的主要部件,其结构刚度、强度和可靠性对系统的性能、成本影响很大,因此对其型号的选用和结构参数的计算在带式输送机的系统设计中至关重要。

传动滚筒根据承载能力分轻型、中型、重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供设计者选用。传动滚筒表面有裸露光钢面,人字形和菱形花纹橡胶覆面。用于重要场合的滚筒,最好采用硫化橡胶覆面,用于阻燃,隔爆条件,应采用相应的措施。

普通带式输送机的滚筒目前已形成通用标准设计系列,但圆管输送机的滚筒国内还没有形成统一标准的设计系列,因此大部分的滚筒需要进行非标设计,各参数见图1。圆管输送机的驱动滚筒参数主要有滚筒宽度、轴承座中心距、滚筒直径、滚筒轴强度和滚筒轴功率。

1 滚筒宽度L的确定

圆管输送机不同的管径对应不同的带宽,对照表见表1,而滚筒宽度取决于输送带宽度,二者相差一个跑偏值δ,也称富余量。其关系式是L=Bw+δ

式中:L为滚筒宽度,mm;

Bw为输送带宽度,mm;

δ为富余量,mm,δ取值见表2。

2 两轴承座中心距A的确定

A=Bw+2A1

式中:Bw为输送带宽,mm;

A1为轴承座与腹板间距,mm。

3 滚筒最小直径D的确定

输送机胶带需要在输送机运行过中要绕过滚筒,反复弯曲,最终形成疲劳破坏,其弯曲程度取决于滚筒曲率大小(即直径)。滚筒在设计和选用时,根据胶带的形式、强度、紧边和松边张力以及滚筒类型,可用下式计算:

式中:D为滚筒直径,m;

P为输送机轴功率,kW;

V为输送机带速,m/s;

Bw为胶带宽度,m;

β为胶带围包角,rad;

ρ为胶带许用传递能力,kN/m2(帆布胶带ρ=20 kN/m2,人造仿材芯胶带ρ=35 kN/m2,钢绳芯胶带ρ=55 kN/m2)。

4 滚筒轴强度

对驱动滚筒的传动能力进行校核,目的是检验重载启动时,滚筒的输入轴能满足启动扭矩的要求。

(1)对于键联接的滚筒,只要校核联接键满足挤压强度即可,可用下式验算:

Db≥3Mf×103/hl［τ］

式中:Mf为减速器输出轴启动扭矩,Nm;

h为键与轮毂的接触高度,mm;

l为键的工作长度,mm;

Db为与键联接处的轴直径,mm;

［τ］为键的挤压许用应力,MPa。

(2)对于胀套联接的滚筒,轮毂处的强度可用下式计算:

5 滚筒轴功率

作用在滚筒上的基本载荷是胶带张力(即圆周驱动力),它是使滚筒和零件弯曲变形的需要因素,因此,轴功率的计算是进行滚筒强度计算的重要依据,查阅相关资料表明,驱动滚筒的轴功率计算各国有不同的公式,为减少误差,采用详细计算是比较可取的。

驱动滚筒轴功率一般按下式计算:

6 结语

圆管输送机驱动滚筒的机构参数的影响因素主要表现在运动阻力上,虽然圆管输送机工作状态十分复杂,但是在实际计算中,也要尽量采用详细计算,这样可以减少误差损失,对整机系统设计和部件选型,有一定指导意义。

参考文献

[1]张钺.新型带式输送机设计[M].北京:冶金工业出版社,2001.

[2]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社,1996.

[3]陆鸿生.矿用胶带输送机滚筒筒壳的强度理论及其设计计算的研究[J].矿山机械,1984(8).

[4]沈斌,傅燕鸣,吴霄,等.胶印机滚筒结构的拓扑及尺寸优化设计[J].包装工程,2012(2).

[5]白文凯,曾令龙.新型重型滚筒的设计[J].煤矿现代化,2013(3).