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皮帶輸送機負載能力計算公式分析

發布時間:2014-5-22 10:50:54    來源:輸送機械設備網(http://www.yuyinsh.com)       作者:上海昱音機械


      為了更深入地了解皮帶輸送系統的結構,需要對皮帶輸送機的負載能力進行定量分析,從而掌握如何進行電機的設計選型,以及在設計皮帶輸送機時需要注意哪些要點。

為了方便分析,首先對有關物理量的符號與單位定義如下:
L——皮帶有效輸送長度,m;
W——皮帶單位長度的質量,kg/m;
μ——皮帶與工件直徑的摩擦系數;
μ0——主動輪與皮帶間的摩擦系數;
D——主動輪直徑,mm;
T0——主動輪輸出側皮帶張緊力,與皮帶初始張力有關,N;
V——皮帶速度,m/s;
Q——輸送量,即單位時間輸送工件或物料的質量,kg/h;
m1——皮帶上負載的平均質量,kg;
g——重力加速度(9.708),m/s2;
e——自然對數底數(2.718);P
ŋ——皮帶輸送系統效率;
Pg——負載總功率,W;
Pmax——主動輪與皮帶接觸面能提供的最大負載功率,W;
P1——空轉功率,W;
P2——水平負載功率,W;
P3——豎直負載功率,W;
F——皮帶牽引力,N;
Fmax——皮帶最大牽引力,N;
TL——負載扭矩,N·m;
(1)皮帶牽引力
因為工件時靠皮帶提供的摩擦力來驅動的,所以皮帶牽引力實際上就等于全部工件在皮帶上的摩擦力。
F=μm1g              (公式1)
(2)負載扭矩
主動輪要驅動皮帶及皮帶上的工件,必須克服上述負載所產生的扭矩,負載扭矩的大小為:
 TL =FD/2 ŋ               (公式2)
(3)空轉功率
空轉功率是指皮蛋酥沒有工件時需要消耗的功率,這種情況下只需要考慮皮帶本事質量產生的負載。根據功率的定義可以得出P1=9.8μWVL              (公式3)
對于皮帶長度較短或小型皮帶輸送機,空轉功率通?梢院雎圆挥。
(4)水平負載功率
大多數情況下皮帶輸送系統都是在水平方向進行工件或物料的輸送,在這種情況下,水平負載功率就是由被輸送物料產生的負載功率:P2=FV=μm1gV              (公式4)
如果皮帶上負載的平均質量用輸送量Q來表示,則公式4也可以用另一種方式表示為:
P2=μQgL/3600=μQL/367              (公式5)
(5)豎直負載功率
如果皮帶輸送機是在傾斜方向進行工件或物料的輸送,在這種情況下負載功率還包括豎直方向上的負載功率:P3=QH/367              (公式6)
式中H為輸送皮帶兩端的高程差。
(6)負載總功率
負載總功率就是空轉功率、水平負載功率及豎直負載功率之和,是進行電機選型的重要依據之一,考慮到系統的效率ŋ一般總低于100%,因此系統實際的負載總功率為
Pg =( P1 +P2+ P3)/ŋ              (公式7)
(7)皮帶最大牽引力
皮帶在主動輪輸入側、輸出側的張力之差就是皮帶在該狀態下產生的最大牽引力。根據歐拉公式,該張力差與皮帶輸出側張緊力T0、包角α、主動輪與皮帶內側之間的摩擦系數μ0之間存在以下關系:
Fmax = T0(eμ0α-1)              (公式8)
根據公式4,皮帶輸送機能夠傳遞的最大負載功率Pmax也可以表達為以下形式:
Pmax =FV= T0(eμ0α-1)V              (公式9)



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