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【摘 要】本文叙述了输送带的结构及其功能,通过对输送带线层的计算与线层材料的比较,提出了合理选择输送带线层的必要性和经济性。
【关键词】输送带;张力;线层;扯断强度;使用寿命;经济性
【引 言】
输送带是带式输送机的主要部件之一,其造价约占整机造价的60%,输送机一旦投入运行后,其运行费用的消耗主要是输送带,输送带的价格与内部纤维抗拉层(以下简称线层)数量的多少有直接关系。所以,掌握输送带的结构及其各自的功能,设计时以及在使用过程中,根据实际情况和物料、产品的变化合理地选择输送带及其线层的数量,既要保证安全生产,又不造成经济上的浪费,是我们共同的愿望。
1、 输送带的结构分析
输送带主要由线层、覆盖胶层和边胶组成,其结构形式见图1。线层置于输送带的中间;覆盖胶层置于输送带的上下表面,与输送物料接触的一面称为上覆盖胶层,另一面为下覆盖胶层,通常,上覆盖胶层比下覆盖胶层厚,这主要是考虑到上覆盖胶层与输送物料接触,受到物料冲击和磨损较大的原因;边胶置于输送带的两个侧面。所以,对线层要倍加保护,保证在工作时线层免受物料的直接冲击、磨损和腐蚀。根据使用条件,覆盖胶层除了要求耐磨、耐冲击、耐撕裂性能外,有的还应具有耐酸、耐碱、耐寒、耐热、导静电和阻燃烧等性能,这一切都是为了有效地保护输送带的线层,延长输送带的使用寿命,保证运行过程中的安全。
2、输送带线层层数计算
输送带线层的层数主要是根据输送带的张力、带宽和线层材料确定,张力和带宽确定后,输送带线层的层数就取决于线层的材料,对于不同种类的材料,由于其承载能力不同,对应的线层数也是不同的,计算公式如下:
(1)
式中:F1max—稳定运行工况下输送带最大张力,(N);
n—稳定运行工况下输送带静安全系数, n =10~12;
B—带宽,(m);
σ—扯断强度,(N/mm?层)。
以我厂#4输送带为例,对输送带的线层进行试计算。有关技术参数及物料特性如下:输送量Q=790t/h,提升角度δ=16°35″,提升高度H=18.213 m,带速V=2.23m/s,带宽B=1m,下托辊槽角0°,上下托辊直径φ108mm,上托辊间距α0=1.2m,下托辊间距αu=3m,导料槽长度8 m。输送物料为原煤,密度γ为1.25t/m3,松散密度ρ=900kg/m3,粒度小于300mm,机长(头尾滚筒中心距)L=66.212m,在栈桥内工作。该机尾部给料,头部有弹簧清扫器,尾部有空段清扫器,中部拉紧,见示意圖2,试求输送带的层数Z。
3、输送带线层层数的合理选择
从以上计算可知,对于不同材料的线层,输送带线层的层数也随之不同,这是显而易见的。在整机其它参数均未发生变化的情况下,输送带的线层层数仍保持原设计棉线线层的层数不变,明显不合理,尤其部分输送带的上胶面和下胶面由原来的3mm和1mm,增加到4.5 mm和1.5 mm后就更不合理了,这无疑是一种极大的浪费,它不仅增加了发电成本,而且也给工人加大了劳动强度。因此,选择输送带线层的层数时要掌握以下原则:
3.1承载能力的原则
从输送带的结构及其功能可知,输送带中间线层是承担输送带工作时的全部张力,因此,选择输送带线层的原则是:只要满足整机在最大张力(或最大负荷)的情况下能够正常运行就可以了,因为在设计计算输送带线层的层数时充分考虑了影响安全的各种因素,根据不同的层数给出了相对应的安全系数.
3.2材料质量的原则
输送带线层材料是决定线层层数的主要因素,不同质量的材料其扯断强度σ(承载能力)不同,材料质量与扯断强度成正比,质量愈好,扯断强度愈大,输送带的线层层数就愈少。表1是运输机械设计选用手册中列出了不同材料的扯断强度、宽度范围、层数范围、覆盖胶厚度等参数,此表是从设计的角度提供选取的数据;表2是橡胶工业手册中列出的参数,此表是从制造的角度提供选取的数据,不论是从设计角度,还是从制造角度,两者是统一的,而这些参数均有一一对应关系,若超出这些范围是不合理的。
3.3 经济效益的原则
企业的一切活动,其宗旨还是以经济效益为中心,尽可能地做到较少的投入,得到较大的回报,这也是企业生存和发展的唯一基础,否则,企业就会倒闭。从公式和价格表中均可以看出,不同规格的输送带其整体价格和单位价格是不同的,如更换#4一条输送带(周长140m),带宽1 m,线层由原来的8层变为6层,费用可以节省人民币140×(474-375)元=13860元。
输送带价格= (6)
式中:B—带宽m;
L—长度m;
Z—线层层数;
S—上胶厚度mm;
X—下胶厚度mm。
4、结束语
综上所述,输送带的使用首先要做到购置时选型合理,即:防止在购置输送带时出现追求大马拉小车、安全裕度过剩的现象,造成不必要的经济浪费;其次是在运行过程中精心维护,尽可能地延长使用寿命,充分发挥输送带的最大潜能,做到报废合理,因为它是一次性使用产品,与其它产品不同,用户无法对其通过修复后进行再利用,多运行一天就多创造一天的经济效益,只要不影响设备正常运行,就不要人为地去将它割断而报废,造成不必要的人为浪费,使其发挥出最大的经济效果。除特殊情况外,使用寿命大部分超出了其规定的周期,主要是因为划坏、撕坏、接口坏、带边磨损过多使皮带宽度不够等非正常更换。输送带在运行过程中因张力拉断的现象是非常罕见的,所以,在输送带线层的层数选择上不宜过多,否则不仅增加了购置输送带的费用,而且,由于线层的增加使厚度加厚,输送带的刚度较大,容易造成在屈挠疲劳中脱层的问题,表1和表3均列出了宽度与层数的对应关系,也充分说明这一道理。
参考文献
[1]李延林《橡胶工业手册》第五分册?化学工业出版社?北京 1990年12月第1版
[2]《运输机械设计选用手册》?化学工业出版社?北京 1999年1月第1版
【关键词】输送带;张力;线层;扯断强度;使用寿命;经济性
【引 言】
输送带是带式输送机的主要部件之一,其造价约占整机造价的60%,输送机一旦投入运行后,其运行费用的消耗主要是输送带,输送带的价格与内部纤维抗拉层(以下简称线层)数量的多少有直接关系。所以,掌握输送带的结构及其各自的功能,设计时以及在使用过程中,根据实际情况和物料、产品的变化合理地选择输送带及其线层的数量,既要保证安全生产,又不造成经济上的浪费,是我们共同的愿望。
1、 输送带的结构分析
输送带主要由线层、覆盖胶层和边胶组成,其结构形式见图1。线层置于输送带的中间;覆盖胶层置于输送带的上下表面,与输送物料接触的一面称为上覆盖胶层,另一面为下覆盖胶层,通常,上覆盖胶层比下覆盖胶层厚,这主要是考虑到上覆盖胶层与输送物料接触,受到物料冲击和磨损较大的原因;边胶置于输送带的两个侧面。所以,对线层要倍加保护,保证在工作时线层免受物料的直接冲击、磨损和腐蚀。根据使用条件,覆盖胶层除了要求耐磨、耐冲击、耐撕裂性能外,有的还应具有耐酸、耐碱、耐寒、耐热、导静电和阻燃烧等性能,这一切都是为了有效地保护输送带的线层,延长输送带的使用寿命,保证运行过程中的安全。
2、输送带线层层数计算
输送带线层的层数主要是根据输送带的张力、带宽和线层材料确定,张力和带宽确定后,输送带线层的层数就取决于线层的材料,对于不同种类的材料,由于其承载能力不同,对应的线层数也是不同的,计算公式如下:
(1)
式中:F1max—稳定运行工况下输送带最大张力,(N);
n—稳定运行工况下输送带静安全系数, n =10~12;
B—带宽,(m);
σ—扯断强度,(N/mm?层)。
以我厂#4输送带为例,对输送带的线层进行试计算。有关技术参数及物料特性如下:输送量Q=790t/h,提升角度δ=16°35″,提升高度H=18.213 m,带速V=2.23m/s,带宽B=1m,下托辊槽角0°,上下托辊直径φ108mm,上托辊间距α0=1.2m,下托辊间距αu=3m,导料槽长度8 m。输送物料为原煤,密度γ为1.25t/m3,松散密度ρ=900kg/m3,粒度小于300mm,机长(头尾滚筒中心距)L=66.212m,在栈桥内工作。该机尾部给料,头部有弹簧清扫器,尾部有空段清扫器,中部拉紧,见示意圖2,试求输送带的层数Z。
3、输送带线层层数的合理选择
从以上计算可知,对于不同材料的线层,输送带线层的层数也随之不同,这是显而易见的。在整机其它参数均未发生变化的情况下,输送带的线层层数仍保持原设计棉线线层的层数不变,明显不合理,尤其部分输送带的上胶面和下胶面由原来的3mm和1mm,增加到4.5 mm和1.5 mm后就更不合理了,这无疑是一种极大的浪费,它不仅增加了发电成本,而且也给工人加大了劳动强度。因此,选择输送带线层的层数时要掌握以下原则:
3.1承载能力的原则
从输送带的结构及其功能可知,输送带中间线层是承担输送带工作时的全部张力,因此,选择输送带线层的原则是:只要满足整机在最大张力(或最大负荷)的情况下能够正常运行就可以了,因为在设计计算输送带线层的层数时充分考虑了影响安全的各种因素,根据不同的层数给出了相对应的安全系数.
3.2材料质量的原则
输送带线层材料是决定线层层数的主要因素,不同质量的材料其扯断强度σ(承载能力)不同,材料质量与扯断强度成正比,质量愈好,扯断强度愈大,输送带的线层层数就愈少。表1是运输机械设计选用手册中列出了不同材料的扯断强度、宽度范围、层数范围、覆盖胶厚度等参数,此表是从设计的角度提供选取的数据;表2是橡胶工业手册中列出的参数,此表是从制造的角度提供选取的数据,不论是从设计角度,还是从制造角度,两者是统一的,而这些参数均有一一对应关系,若超出这些范围是不合理的。
3.3 经济效益的原则
企业的一切活动,其宗旨还是以经济效益为中心,尽可能地做到较少的投入,得到较大的回报,这也是企业生存和发展的唯一基础,否则,企业就会倒闭。从公式和价格表中均可以看出,不同规格的输送带其整体价格和单位价格是不同的,如更换#4一条输送带(周长140m),带宽1 m,线层由原来的8层变为6层,费用可以节省人民币140×(474-375)元=13860元。
输送带价格= (6)
式中:B—带宽m;
L—长度m;
Z—线层层数;
S—上胶厚度mm;
X—下胶厚度mm。
4、结束语
综上所述,输送带的使用首先要做到购置时选型合理,即:防止在购置输送带时出现追求大马拉小车、安全裕度过剩的现象,造成不必要的经济浪费;其次是在运行过程中精心维护,尽可能地延长使用寿命,充分发挥输送带的最大潜能,做到报废合理,因为它是一次性使用产品,与其它产品不同,用户无法对其通过修复后进行再利用,多运行一天就多创造一天的经济效益,只要不影响设备正常运行,就不要人为地去将它割断而报废,造成不必要的人为浪费,使其发挥出最大的经济效果。除特殊情况外,使用寿命大部分超出了其规定的周期,主要是因为划坏、撕坏、接口坏、带边磨损过多使皮带宽度不够等非正常更换。输送带在运行过程中因张力拉断的现象是非常罕见的,所以,在输送带线层的层数选择上不宜过多,否则不仅增加了购置输送带的费用,而且,由于线层的增加使厚度加厚,输送带的刚度较大,容易造成在屈挠疲劳中脱层的问题,表1和表3均列出了宽度与层数的对应关系,也充分说明这一道理。
参考文献
[1]李延林《橡胶工业手册》第五分册?化学工业出版社?北京 1990年12月第1版
[2]《运输机械设计选用手册》?化学工业出版社?北京 1999年1月第1版