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无动力滚筒输送机设计参数计算

发布时间:2014-7-31 10:05:02   来源:本站原创   作者:上海昱音机械

1 运行阻力
  由于物品沿滚筒运动的总阻力系由三部分组成,无动力滚筒输送机水平或倾斜布置时的物品运行阻力,一般可参照图5分别按以下公式计算。

无动力滚筒输送机运行阻力计算简图
图5 运行阻力计算简图
 

(1)滚筒轴颈处的摩擦阻力

在实际应用当中,cos b/cos Rm≈1,则公式可简化为:

式中:G一单件物品的质量(kg);
  q一单个滚筒旋转部分质量(kg);
  z一与单件物品同时接触的滚筒数;
  d一滚筒轴直径(cm);
  D一滚筒外径(cm);
  u一滚筒轴摩擦系数,滚动轴承μ=0.05~0.1,滑动轴承μ=0.2~0.3;
  g一重力加速度(m/s) ;
  P m一物品与滚筒的摩擦角;
  B一输送机倾角。
  (2)物品沿滚筒滚动阻力

式中:k一物品与滚筒间滚动摩擦系数,对于一般的钢制滚筒可按表2选取。
  表2 物品与滚筒间滚动摩擦系数

物品材料 k
0.7~0.9
木材 1.5~2.
(3)物品沿滚筒滑动阻力

式中:fm一物品沿滚筒的滑动摩擦系数。其余符号意义同前。所以,单件物品沿滚筒运动的总阻力(N)为:

对有轮缘的滚筒输送机,按下式计算:

式中:c一轮缘附加阻力系数,c=1.2~1.5。
  在物品开始移动时,因静摩擦力的作用,其运行阻力要大于上述计算值。静摩擦系数一般约为动摩擦系数的1.5~1.7倍。当物品输入间隔时间较长,且运行速度大于0.5m/s时,还须考虑运行中的惯性阻力。
  2 滚筒输送机倾角的确定
  当滚筒输送机布置成具有一定向下倾斜度线路是,被输送的物品在输送方向的动力来自物品的重力分力G g sinβ,其中β为输送机倾角,如图6所示。该力用来克服运动总阻力和物品加速运行阻力。为了保证物品运动,必须使物品的加速度大于零,即

无动力滚筒输送机倾角推荐值
图6 倾角推荐值

在实际应用中,输送机的倾角很小,可认为cosβ≈1和sinβ≈tanβ,则保证滚筒输送机稳定输送物品的倾角用下式确定:

式中符号意义同前。通常情况下,无动力滚筒输送机的下倾角多取tanβ=0.02~0.04,表3列出输送常用物品时,取表中数值的1.25~1.5倍。滚筒输送机倾角的数值可供参考。
  表3输送若干物品时的输送机

物品名称 物品质量(kg) 输送机倾斜角β
木箱 9~22 2°8′
木箱 23~65
木箱 68~11O 1°43′
纸板 1.4~3.0
纸板 3.5~7.0 3°26′
纸板 8.O~23.O 2°52′
结构木 2°18′
纸辊 1°09′
钢板 0°55′
铸件 0°52′
注:表中数值适用于直线输送区段和中等使用条件的情况
  3 重力式物品输送速度的确定
  物品沿滚筒运动的速度与滚筒输送机的工作状态及附加阻力的大小有关,情况比较复杂,通常按动能定理简化如下公式:

式中:v k一物品通过L距离时的速度(m/s);
  v o一物品进入输送机时的速度(m/s);
  L一输送距离(m)。
  对于无动力滚筒输送机来讲,输送速度一般不应超过0.5m/s,如果输送距离较长,输送速度过大时,应在输送线路上增加阻尼限速装置,最简单的方法是在两段倾斜输送之间增加一段水平输送,以保证输送平稳。
  4 物品与滚筒的摩擦力
  为了保证物品沿滚筒输送机运动,物品与滚筒的摩擦力应能克服滚筒的转动阻。即:

式中符号意义同前。由公式(21)可以看出,要使物品能够沿滚筒移动,必须尽量减小滚筒的质量、滚筒轴直径和轴颈处的摩擦系数,并尽可能加大辊筒的直径。
  5 滚筒的载荷计算
  在进行滚筒输送机零件强度计算式,滚筒的计算载荷按下列值确定:
  单列滚筒输送机取(0.5~0.7)G g
  双列滚筒输送机取(0.4~0.6)G g
  式中:G一单件物品的质量(kg)。
  其余符号同前。
  滚筒重力输送的速度一般不宜超过0.5m/s,当输送距离过长、速度超限时,应在线路中增设阻尼装置,以保证输送平稳。
 

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