皮帶輸送機是一種在國民經(jīng)濟的許多領域都得到應用的連續(xù)物料輸送設備。在皮帶輸送機的設計使用中,輸送帶張緊力的研究和張緊裝置的選用是極其重要的。輸送帶張力是一個沿輸送區(qū)段變化的參數(shù)。它受各種因素的影響,如皮帶輸送機長度和局部區(qū)段的傾角正負、傳動滾筒的數(shù)量和布置、驅動裝置和制動裝置的性能、輸送帶拉緊裝置的類型及布置、載荷及運動狀態(tài)等。
1、張緊力的計算
在皮帶輸送機設計過程中,通常用逐點法計算張緊力。計算式為:
S1=KS2+W (1)
S1=S2eμα (2)
式中S1——輸送帶最大張力;
K——改向滾筒阻力系數(shù)之積;
S2——輸送帶與傳動滾筒分離點的張力;
W——輸送機運行總阻力;
α——圍包角;
μ——傳動滾筒摩擦系數(shù)。
由式(1)式(2)可求解出S1和S2。從式(2)中看出圍包角α與S1有著密切關系,因此傳動滾筒圍包角的選取對輸送帶最大張力影響是較大的。在設計過程中應選取最優(yōu)的圍包角,使輸送帶最大張力最小。
2、最小張緊力的限制條件
雖然對于輸送帶張力來說應盡可能地小,但它的最小張力也是具有限制條件的。首先最小張力就要受到啟動張力的限制,因為對于皮帶輸送機而言,一般啟動張力的確定非常重要,啟動張力選小了,輸送帶在滿載啟動時就要打滑,造成啟車困難。啟動張力選大了,則輸送帶張力較大,就必須提高輸送帶的強度,同時也要增大傳動滾筒的直徑,這樣就增加輸送機的制造和使用成本。通常啟動張力取正常運轉時的1.2~1.6倍,這樣既能滿足輸送機的啟動要求,也不會過于增大輸送帶的最大張力。通常輸送帶的最小張緊力一般會受到如下限制:
(1)在傳動滾筒和制動滾筒上,為了通過摩擦力傳遞啟動、制動或穩(wěn)定工況下出現(xiàn)的總的滾筒圓周力Fmax,需要一定的最小輸送帶繞入張力和繞出張力。
(2)輸送帶相對垂度hr的最大值與托輥間距有關,在輸送機穩(wěn)定工況下應限制在1%以下;在非穩(wěn)定工況下可允許有較大垂度。輸送速度越高,物料塊度越大,垂度應該越小。因此需要限制垂度的最小輸送帶張力。
(3)對于皮帶機而言,初張力值的確定非常重要,初張力值選小了,皮帶機在滿載啟動時就要打滑,造成起車困難。
(4)較長皮帶機因區(qū)段的傾角和負荷變化,輸送帶張力在輸送機上的分布也不相同,因此應將皮帶輸送機劃分區(qū)段進行計算。找出輸送帶張力在皮帶輸送機上的分布規(guī)律,以便確定皮帶輸送機的張緊力和最小張力點。
3、張緊裝置的作用
(1)保證輸送帶在傳動滾筒分離點具有足夠的張力,滿足傳動滾筒的摩擦傳動要求。