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皮帶輸送機結構設計要點

發布時間:2014-5-19 16:46:42   來源:輸送機械設備網()   作者:上海昱音機械


   在皮帶輸送機的設計中,我們需要掌握以下皮帶輸送機結構設計要點:

   1、皮帶速度
   皮帶輸送機中皮帶的速度一般為1.5~6m/min,可以根據或設備生産節拍的需要通過速度調節裝置進行靈活調節。
   根據皮帶運行速度的區别,實際工程中皮帶輸送線可以按以下3種方式運行:
   (1)等速輸送
   (2)間歇輸送
   (3)變速輸送
   等速輸送就是輸送皮帶按固定的速度運行。通過調節與電機配套使用的調速器将皮帶速度調整到需要值,調速器由人工調節設定後,皮帶就以穩定的速度運行。
   間歇輸送是指當需要輸送工件時輸送皮帶運行,當輸送皮帶上暫時沒有工件時皮帶停止運行。其主要目的是根據生産節拍的需要,減少空轉實時間,節省能源。
   變速輸送是指根據輸送機皮帶工件的數量多少來靈活調節輸送皮帶的運行速度,例如在用皮帶輸送機輸送工件的生産線上,當某一專機的待操作工件短缺時則加快輸送皮帶的速度,反之當某一專機的待操作工件較多時則降低輸送皮帶的速度。其主要目的也是根據生産節拍的需要,節省能源,它是通過對電機的變頻控制來實現的。
   2、皮帶材料與厚度
   輸送機皮帶常用橡膠輸送帶、強化PVC、化學纖維等材料制造,在性能方面除要求具有優良的耐屈繞性能、低伸長率、高強度外,還要求具有耐油、耐熱、耐老化、耐臭氧、抗龜裂等優良性能,在電子制造行業還要求具有抗靜電性能。工程上最廣泛使用的材料是PVC皮帶。
   輸送皮帶數專業化制造的産品,需要根據使用負載的情況選用标準的厚度,最常用的皮帶厚度為1~6mm。
   對于不同材料的輸送皮帶,其工作穩定各有區别,但通常的範圍為-20~+110℃。
   3、皮帶的連接與接頭
   一般情況下輸送帶的形狀都是環形的,環形帶是由切割下來的帶料通過接頭的形式連接而成的,連接的方式主要由機械連接、硫化連接兩種。對于橡膠輸送帶及塑料輸送帶工程上通常采用硫化連接接頭,對于内部含有鋼繩芯的皮帶則通常采用機械式連接接頭。
   4、托輥(或托闆)
   輸送帶要實現的是一定距離内的物料輸送,但由于輸送帶自身具有一定的質量,加深運送物料(或工件)的質量,使得輸送段及返回段的輸送皮帶都會産生一定的下垂,因此必須在輸送帶的下方設置(或托闆),将輸送帶的下垂量控制在可以接受的範圍内。
   (1)輸送段輸送皮帶的支承
   以水平輸送情況為例,因為上方輸送帶的輸送皮帶直接輸送工件或産品,在很多生産線上要求輸送線上各個位置的工件都具有相同的高度,不允許皮帶下垂,因此在這種要求對工件實現等高輸送的場合一般都采用托闆支承,保證上方的輸送皮帶及工件在一個水平面内運行。
   (2)返回段輸送皮帶的支承
   下方返回段的輸送皮帶因為隻起到循環作用,不承載工件,所以對下垂量通常無特殊要求。這一部分輸送皮帶一般直接采用結構簡單的托輥支承,以減少皮帶因摩擦産生的磨損,采用托輥也會簡化結構,降低制造成本。
   在某些對皮帶的下垂量無特殊要求的場合有時也将輸送段及返回段的輸送皮帶都采用托輥支承,而且由于在下方的返回段皮帶僅包括皮帶的自重。因此,下方皮帶支承托輥的間距可以比上方托輥的間距更大。
   根據所輸送物料類型的區别,在散料的輸送線上托輥也可以采用分段傾斜安裝,使皮帶呈兩側高、中部偏低的形狀,保證散料集中在皮帶的中部而不會向外散落。
   5、輥輪
   輥輪是皮帶輸送機的重要結構部件之一,前面已經介紹,在典型的皮帶輸送系統中通常包括主動輪、從動輪、張緊輪。在小型的皮帶輸送裝置中,為了簡化結構,節省空間,經常将從動輪與張緊輪合二為一,直接采用兩個輥輪即可。
   6、包角與摩擦系數
   由于皮帶傳動在原理上屬于摩擦傳動,電機是通過主動輪與皮帶内側之間的摩擦力來驅動皮帶及皮帶上的負載的,因此主動輪與皮帶内側之間的摩擦力是非常重要的因素,直接決定了整個輸送系統的輸送能力。
   顯然,主動輪與皮帶内側之間的摩擦力取決于以下因素:
   a.皮帶的拉力
   b.主動輪與皮帶之間的包角
   c.主動輪與皮帶内側表面之間的相對摩擦系數
   (1)包角
   皮帶工作時,主動輪表面與皮帶内側的接觸段實際上為一段圓弧面,該段圓弧面在主動輪端面上的投影為一段圓弧,該圓弧所在區域對應的圓心角即為主動輪與皮帶之間的包角。如圖所示,一般用α表示。從後面的分析可以知道,包角直接決定了主動輪與輸送皮帶之間的接觸面積,對整個輸送系統的輸送能力至關重要,通常要盡可能增大皮帶的包角。
皮帶包角示意圖
皮帶包角示意圖

   (2)摩擦系數
   摩擦系數指主動輪外白馬與輸送皮帶内側表面之間的摩擦系數,它決定了在一定的接觸壓力下單位接觸面積上能産生的摩擦力大小,一般用μ表示。
   該摩擦系數越大,在一定的包角α、一定的皮帶張力下所産生的摩擦力也越大,該摩擦力也就是傳遞扭矩、驅動皮帶及其上工件的有效牽引力。從後面的分析可以知道,工程上希望該摩擦系數盡可能大。


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