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無動力滾筒輸送機設計參數計算
日期:2024-03-25 作者:昱音機械

1 運行阻力
  由于物品沿滾筒運動的總阻力系由三部分組成,無動力滾筒輸送機水平或傾斜布置時的物品運行阻力,一般可參照圖5分別按以下公式計算。

無動力滾筒輸送機運行阻力計算簡圖
圖5 運行阻力計算簡圖
 

(1)滾筒軸頸處的摩擦阻力

在實際應用當中,cos b/cos Rm≈1,則公式可簡化為:

式中:G一單件物品的質量(kg);
  q一單個滾筒旋轉部分質量(kg);
  z一與單件物品同時接觸的滾筒數;
  d一滾筒軸直徑(cm);
  D一滾筒外徑(cm);
  u一滾筒軸摩擦系數,滾動軸承μ=0.05~0.1,滑動軸承μ=0.2~0.3;
  g一重力加速度(m/s) ;
  P m一物品與滾筒的摩擦角;
  B一輸送機傾角。
  (2)物品沿滾筒滾動阻力

式中:k一物品與滾筒間滾動摩擦系數,對于一般的鋼制滾筒可按表2選取。
  表2 物品與滾筒間滾動摩擦系數

 

物品材料 k
0.7~0.9
木材 1.5~2.
(3)物品沿滾筒滑動阻力

 

式中:fm一物品沿滾筒的滑動摩擦系數。其余符號意義同前。所以,單件物品沿滾筒運動的總阻力(N)為:

對有輪緣的滾筒輸送機,按下式計算:

式中:c一輪緣附加阻力系數,c=1.2~1.5。
  在物品開始移動時,因靜摩擦力的作用,其運行阻力要大于上述計算值。靜摩擦系數一般約為動摩擦系數的1.5~1.7倍。當物品輸入間隔時間較長,且運行速度大于0.5m/s時,還須考慮運行中的慣性阻力。
  2 滾筒輸送機傾角的確定
  當滾筒輸送機布置成具有一定向下傾斜度線路是,被輸送的物品在輸送方向的動力來自物品的重力分力G g sinβ,其中β為輸送機傾角,如圖6所示。該力用來克服運動總阻力和物品加速運行阻力。為了保證物品運動,必須使物品的加速度大于零,即

無動力滾筒輸送機傾角推薦值
圖6 傾角推薦值

在實際應用中,輸送機的傾角很小,可認為cosβ≈1和sinβ≈tanβ,則保證滾筒輸送機穩定輸送物品的傾角用下式確定:

式中符號意義同前。通常情況下,無動力滾筒輸送機的下傾角多取tanβ=0.02~0.04,表3列出輸送常用物品時,取表中數值的1.25~1.5倍。滾筒輸送機傾角的數值可供參考。
  表3輸送若干物品時的輸送機

 

物品名稱 物品質量(kg) 輸送機傾斜角β
木箱 9~22 2°8′
木箱 23~65
木箱 68~11O 1°43′
紙板 1.4~3.0
紙板 3.5~7.0 3°26′
紙板 8.O~23.O 2°52′
結構木 2°18′
紙輥 1°09′
鋼板 0°55′
鑄件 0°52′
注:表中數值適用于直線輸送區段和中等使用條件的情況
  3 重力式物品輸送速度的確定
  物品沿滾筒運動的速度與滾筒輸送機的工作狀態及附加阻力的大小有關,情況比較復雜,通常按動能定理簡化如下公式:

 

式中:v k一物品通過L距離時的速度(m/s);
  v o一物品進入輸送機時的速度(m/s);
  L一輸送距離(m)。
  對于無動力滾筒輸送機來講,輸送速度一般不應超過0.5m/s,如果輸送距離較長,輸送速度過大時,應在輸送線路上增加阻尼限速裝置,最簡單的方法是在兩段傾斜輸送之間增加一段水平輸送,以保證輸送平穩。
  4 物品與滾筒的摩擦力
  為了保證物品沿滾筒輸送機運動,物品與滾筒的摩擦力應能克服滾筒的轉動阻。即:

式中符號意義同前。由公式(21)可以看出,要使物品能夠沿滾筒移動,必須盡量減小滾筒的質量、滾筒軸直徑和軸頸處的摩擦系數,并盡可能加大輥筒的直徑。
  5 滾筒的載荷計算
  在進行滾筒輸送機零件強度計算式,滾筒的計算載荷按下列值確定:
  單列滾筒輸送機取(0.5~0.7)G g
  雙列滾筒輸送機取(0.4~0.6)G g
  式中:G一單件物品的質量(kg)。
  其余符號同前。
  滾筒重力輸送的速度一般不宜超過0.5m/s,當輸送距離過長、速度超限時,應在線路中增設阻尼裝置,以保證輸送平穩。

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