輸送機作為散裝物料運輸的載體,由于物料輸送連續穩定、運量大、運距長,物流安全可靠,環境適應性強,制造安裝及運輸成本低,在散裝物料輸送領域得到廣泛應用。長期以來人們對輸送機的傳動機理、運轉特性及制造技術進行了充分的研究,但很少對其設計制造成本、運行費用進行深入探討。隨著企業生產向現代化規模化方向急速發展,大運量長運距的強力皮帶輸送機的普遍采用,輸送機制造及運行成本也越來越受到人們的關注。如何降低輸送機制造與運行成本,是大型皮帶輸送機推廣使用的關鍵。本文從分析影響輸送機技術經濟性能的各種因素入手,探討合理確定帶速的原則,提出了降低輸送機制造與運行成本的有效途徑。
在運量和制造技術一定的情況下,影響輸送機制造及運行成本的主要因素有帶寬、帶強、驅動設備配置、托輥、滾筒及各種支架,這些因素的不同產生了驅動功率的 差異,而所有因素均有帶速有密切關系。在皮帶輸送機設計中,唯一能夠主觀確定的參數就是帶速,帶速確定的是否合理,直接影響輸送機技術經濟性能的優劣。
(1)輸送機帶速與帶寬的關系
統計表明,在皮帶輸送機整機設備投資中,輸送帶價格約占40%,因此減小帶寬對降低輸送設備投資十分有利。
(2)輸送機帶速與帶強的關系
帶速越高輸送機運行阻力越小,輸送帶最大張力也減小,因此輸送帶強度也隨之降低。與之配套的各種成立支架規格減小,經濟性能顯著提高。
(3)輸送機帶速與驅動裝置的關系
由于帶速提高,輸送帶運行阻力減小,因此減速器輸出扭矩和減速比降低,相對提高了減速器的機械輸入功率和熱傳動功率,減小了減速器的選型規格,降低了輸送設備投資。
(4)輸送機帶速與托輥轉速的關系
輸送機設計標準規定,托輥輥子應用轉速不應超過750r/min,為提高輸送設備可靠性和使用壽命,多數輸送機設計手冊推薦托輥轉速不應超過 600r/min,因此當一種直徑的滾子轉速超過600r/min時,就應選高一級別的輥子,致使輸送設備投資和運行阻力加大。目前商品規格的輥子有6 種,即Φ89mm、Φ108mm、Φ133mm、Φ159mm、Φ194mm及Φ219mm。實驗表明,帶速每提高1m/s,托輥要加大一級,對節省設備投資不利。但對提高輸送機綜合經濟性能十分明顯。
(5)輸送機帶速與滾筒的關系
帶速提高,減小輸送帶寬度和強度,使與之配套的滾筒規格減小,對減少投資十分有利。
當然影響帶速選取的因素不僅是運量和運距,比如:物料粒度、輸送機傾角、環境風速、軟起動和軟停車裝置性能等因素都對帶速選取有直接影響,因為物料隨輸送帶在兩托輥間運行過程中,物料隨垂度周期性變化,產生垂直輸送帶方向的加速度,輸送帶運行速度越高,物料加速度越大。當輸送帶和物料加速度方向相反時,物料產生拋射趨勢,當物料慣性力大于自重與粘著力之和時,物料脫離輸送帶,隨物料粒度和輸送機傾角加大,物料滾落現象變得更嚴重。當物料間摩擦力小于風阻時,物料會飄起,產生環境污染,因此當環境風速與輸送機逆向時,風速越高,帶速應適當降低。