物料输送机械讲解Word文档格式.docx

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主要规格（按宽度查找）为：

200、250、300、350、400、450mm、（胶带厚度范围为6～16.5mm）500、650、800、1000、1200、1600mm（胶带宽度厚度范围为6～25mm）。

选择橡胶输送带时，主要确定：

带宽B（mm），衬布层数i和带长（m）。

带宽B可参考同类型输送机、根据生产能力或牵引力决定，带长则根据输送的距离确定。

而衬布层数则按工作拉力、带的种类和带宽决定。

带的强度决定于衬布层数，层数越多，承载能力越大。

每一层衬布的许用工作拉力为断裂强度[б]b的1/3～1/12，即其安全系数为3～12，一般衬布的许用极限强度为：

[б]=56×

9.8（1/3～1/12）=45.7～183（N/层·

cm）,例如带宽度为400mm，衬布层数为3的胶带，其断裂拉力为：

SMAX=56×

9.8×

3×

40=65856（N）

若取安全系数为8，则其许用工作拉力为：

S=56×

40／8=8232（N）

[б]b－胶带断裂极限强度（N/层·

cm）[б]－胶带许用强度（N/层·

cm）

如已知工作拉力SMAX=1000Kg，取安全系数[n]=10，选胶带宽度B=500mm时，应选的胶带层数i为：

i=[n]SMAX/[б]bB或i=SMAX/[б]B

=1000×

10×

9.8/56×

9.8×

50＝3.57（层）

胶带连接形式有皮线缝纽法、胶液冷粘缝纽法、金属扣搭接法和加热硫化搭接法。

搭接时最好是采用硫化搭接法，其搭接强度可达胶带强度的90%，同时接口无缝，表面平整，运转平稳。

而缝纽法和金属扣搭接法则简单易行，但强度降低至原来的35%～40%。

（2）钢带钢带的厚度一般为0.6～1.5mm，宽度在650mm以下。

钢带的机械强度大，不易伸长，耐高温，因而常用于烘烤设备中。

但钢带的刚度大，与橡胶带相比，需要采用直径较大的驱动滚筒。

钢带容易跑偏，其调偏装置结构复杂，且要求所有的支承及导向装置安装准确。

一般用于输送粘着性较大，灼热的物料。

（3）钢丝网带钢丝网带强度高，耐高温。

它具有网孔，网孔的大小可按需要选择，多用于一边输送一边固液分离的场合。

如油炸食品炉中的物料输送，水果洗涤设备中的水平输送等常采用钢丝网带。

钢丝网带用于烘烤食品设备中时，由于网带网孔能透气，故烘烤时食品生坯底部水分容易蒸发，其外形不会因胀发而变得不规则或发生油滩、洼底、粘带及打滑等现象。

网带上积累的面屑碳黑不易清洗，致使制品底部粘上黑斑而影响食品质量。

应对网带涂镀防粘材料来解决。

（4）塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀和适用于温度变化较大等优点，分多层芯式和整芯式两种。

多层芯塑料带和普通橡胶带相似，径向断裂强度为549N/层·

cm。

整芯式塑料带制造工艺简单，生产率高，成本低，质量好，但挠性较差。

采用塑化接头时强度稍好些，若用机械接头则强度会大大降低。

（5）帆布带帆布带主要用于饼干成型前的面片和饼坯的输送，如面片叠层、加酥辊压、饼干成型过程中均用帆布作为输送带。

帆布带除抗拉强度大之外，主要特点是柔性好，能经受多次反复折叠而不疲劳。

目前配套国产饼干机的帆布带宽度有500、600、800、1000、1200mm等几种。

帆布的缝接通常采用棉线和人造纤维缝合，少数情况下用皮带扣连接。

（6）板式带板式带即链板式传送带，与带式传送不同之处是：

带式传送用来移动物品的牵引件为各式传送带，传送带作为承载被送物品的构件和输送构件；

而链板式传送中，用移动被送物料的牵引件为板式关节链，而支承被送物品的构件则为托板下固定的导板，即链板是在导板上滑行的。

在食品工业中，这种输送带常用来输送装料未装料的包装容器如玻璃瓶、金属罐等。

食品工厂用的链板式传送装置，托板和链节做成一个整体而成为链板，如图所示。

链板与链板间用销子连接，驱动链轮和改向链轮根据链板的结构作成槽形或多边形。

链板式传送与带式传送相比较其结构紧凑，作用在轴上的载荷较小，承载能力大，效率高，并能在条件差的场合下工作，如高温、潮湿的场合。

链板与驱动链轮间不存在打滑现象，因而能保证链板具有稳定、均匀的速度。

但链板的自重较大，制造成本相对较高，对安装精度较高的要求。

由于链板之间由铰链关节连接，需及时保养和调整、润滑。

２.驱动装置

带式输送机的驱动装置由电动机、减速装置和驱动辊组成。

倾斜式输送机上还设制动装置或停电刹车装置。

除板式带的驱动辊为表面有齿的滚轮外，其它输送带的驱动辊通常为直径较大、表面光滑的空心滚筒。

为了增加滚筒和带的摩擦力，有时在表面包上木材、皮革或橡胶等，滚筒的宽度比带宽大100～200mm。

驱动滚筒形如腰鼓，即中间直径比两端直径稍大，能自动纠正胶带的跑偏。

驱动滚筒的牵引力，根据传送带与滚筒表面不打滑为条件来确定。

根据欧拉公式，驱动滚筒对输送带的牵引力Ft为：

Ft=Si－S1≤S1（e^fα－1）（N）

Si、S1输送带绕入点和绕出点的张力（N）α输送带在滚筒上包角（rad）

f为传送带与滚筒间的摩擦系数，一般为0.2～0.3

Ft=Si－S1≤S1（e^fα－1）（N）

S1为某一定值时，efα值越大，滚筒对输送的牵引力越大。

可以通过增大包角α和摩擦系数f的办法增大滚筒对输送带的牵引力。

而在滚筒表面包上橡胶和木条可以增大摩擦系数。

输送带采用压紧带形式亦可增大牵引力。

3.张紧装置

在带式输送机中，输送带具有一定的延伸率，在拉力作用下，长度会增大，输送带未张紧时，输送带的紧边不平坦，不仅使承载能力下降，且物料运行不平稳。

这个增加的长度需要得到补偿，否则带与驱动滚筒间不能产生足够的摩擦力而打滑，使输送带无法正常运转。

这种补偿装置就是张紧装置。

张紧装置有重锤式、螺旋式和压力弹簧式等。

锤式张紧装置由自由悬垂重物作用产生拉紧力。

其优点是能够保证张紧力恒定，缺点是外形尺寸较大。

压力弹簧张紧装置是在张紧辊两端的轴承座上连接一弹簧和调节螺钉。

其优点是外形尺寸小，具有缓冲作用，但结构较复杂。

对于输送距离较短的输送机，张紧装置可直接安装在输送带的从动辊筒的支承轴上，而对于较长的输送机则需设专用的张紧辊。

螺旋式张紧装置是利用拉力螺杆、压力螺杆使输送带张紧。

其主要优点为外形尺寸小，较紧凑。

缺点是必须经常调整。

4.机架和托辊

机架多用槽钢、角钢焊接而成。

可移式输送机的机架装在滚轮上。

托辊在输送机中对输送带及其上物料起承托作用，使输送带及物料运行平稳。

板式带不用托辊，靠上下的导板承托滑行。

托辊分承载托辊和空载段托辊。

槽形托辊在带的同一横截面方向接连安装3或5个平型辊，底下一个水平，旁边倾斜安装而组成一个槽形，主要用于输送散状物料。

（三）带式输送机的设计计算

1.生产能力计算

（１）输送能力计算

已知带宽求输送量可用下式：

Q=3600KB^2VρC（t/h）

式中K为断面系数，见表1ρ为物料密度（t/m3）B为带宽（m）

V为带速（m/s）C为带的倾角系数，见表2

已知输送量求带宽可用下式B=（Q/KρVC）^0.5（m）

表1断面系数K

249

表2倾斜度修正系数

0.75-0.80

（2）输送成件物品时的输送能力

Q=3.6GV/L

N=3600V/L（件/h）

输送成件物品时，输送带的宽度应比成件物品的横向尺寸大50～100mm。

2.输送带张力计算

由于输送带各点阻力不同,带内部各点的张力也不同。

计算内部各点的张力时,一般从输送带在驱动滚筒的上绕出点（该点的张力为S1）开始,然后沿输送带的运行方向逐点计算到驱动滚筒的上绕入点,从而计算出该点的输送带张力Si，Si与S1两点张力之间的函数关系为：

S1=f（Si）（N）

为保证输送带不打滑Si与S1应满足欧拉公式，即：

Si=S1e^fα（N）

主动滚简上的有效圆周力Ft等于驱动滚筒上绕入点张力si与绕出点张力s1之差，即：

Ft=Si-S1代入（Si=S1e^fα）式，即可求出Si。

输送带所受的最大拉力Smax也就是驱动滚筒绕入点的张力Si，联立解方程

Ft=Si-S1Si=S1e^fα

Si=Ftefα/efα-1

根据带的最大拉力值Smax＝Si，即可确定胶带的层数，即

i=[n]Smax/B[б]b

3.输送带长度及带速

输送带的长度与物料输送距离、滚筒直径及带速在非承载段的运动路线有关，一般按下式计算：

L＝2A＋（D1＋D2）л／2（m）

A为前后滚筒中心距（m）D1、D2为前、后滚筒直径（m）

带式输送机的带速视其用途和工艺要求而定，用作输送时一般取0.8～2.5m/s，用作检查性运送时取为0.05～0.1m/s。

在特殊情况按特定要求选用，如在饼干烘炉中使用的输送带，其带速应根据饼干的品种、厚薄及炉长等情况具体决定。

通常饼干烘炉的输送带配有无级变速传动装置，以适应不同饼干所需的不同输送速度。

4.输送机功率

输送机功率，主要消耗在克服带在各区段运行时的阻力。

根据上述计算求出驱动滚筒上带的绕入点和绕出点的拉力后，即可求出电机功率：

P＝FtV／η＝（Smax－S1）V／η（W）

Ft为驱动滚筒的有效圆周力（N）V为带速（m/s）η为传动系统机械效率

Smax、S1为驱动滚筒上带的绕入点和绕出点的拉力（N）

二.斗式提升机

（一）斗式提升机用范围及特点

在食品连续化生产中，有时需将物料沿垂直方向或接近于垂直方向进行输送。

由于采用带式输送机倾斜输送时，倾角必须小于物料与输送带的静摩擦角，因此输送物料方向与水平方向的角度不能太大。

当输送倾角大于静摩擦角时，应采用斗式提升机。

如酿造食品厂输送豆粕、散装粉料、罐头食品厂把蘑菇从料槽升送到预煮机、番茄、柑橙制品生产线中经常采用。

斗式提升机的主要优点是占地面积小，可把物料提升到较高的位置（30～50m），生产率范围较大（3～160m3/h）。

缺点是过载敏感，必须连续均匀地供料，结构上应设停电刹车装置。

斗式提升机按输送物料的方向可分为倾斜式和垂直式两种，按不同的牵引机构，可分为皮带斗式和链条斗式（单链式和双链式两种），按输送速度可分为高速和低速两种。

（二）斗式提升机结构及工作原理

1.斗式输送机工作原理

如图所示为倾斜式斗式提升机。

为了改变物料升送的高度，以适应不同生产情况的需要，料斗槽中部有一可拆段，保证提升机可以根据需要调整输送距离。

支架也是可以伸缩，用螺钉固定。

支架有垂直（如图中支架lA）和倾斜（支架2A）两种。

倾斜支架固定在槽体中部，有时为了移动方便，机架装在活动轮子上。

2.斗式提升机牵引构件

如图一所示为料斗在牵引带上的布置简图。

它是根据被运送物料的特性、使用场合和料斗装料和卸料的方法决定料斗排布形式。

如安置在打浆机、预煮机、分级机等前面的提升机，在生产率相同的条件下，以料斗密接好，这样可以使进料连续和均匀，有利于各种机械的控制和使用。

斗式提升机的装料方式分为挖取式和撒入式.如图二所示。

前者适用于粉末状、散粒状物料，输送速度可达2m/s,料斗间隔排列。

后者适用于输送大块和磨损性大的物料，输送速度较低，料斗呈密接排列。

一料斗分布形式二装料方式

3.料斗卸料方式

物料装入料斗后，提升到上部进行卸料。

卸料时，要根据原料特性采用卸料方式，卸料方式有离心抛出、靠重力下落和离心与重力同时作用等三种形式，依靠离心力作用卸料的方式称离心式，靠重力作用卸料的方式称为无定向自流式，依靠重力和离心力同时作用的卸料式称为定向自流式。

分别适应如下场合：

①离心式如图a），适用于物料提升速度在1～2m/s左右；

利用离心力将物料抛出，斗与斗之间要保持一定的距离。

离心式卸料适用于粒度较小而且磨损性小的物料；

②无定向自流式如图b）所示，物料靠重力作用卸出，适用于低速（0.4～0.6m/s）运送的物料，物料沿前一个料斗的背部落下。

它适合提升大块度、比重较大、磨损性大和易碎的物料；

③定向自流式如图c），用于提升速度较低（0.6～0.8m/s），适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。

4.料斗卸料力计算

由于卸料是利用料斗通过顶部驱动轮所产生的离心力和重力作用把物料卸出，落入提升机外壳上部的卸料流管中，为保证卸料正常进行，必须正确地选择下列参数：

料斗的运动速度、驱动轮直径、卸料管安装位置和料斗间距。

由图a）可知，料斗未接近驱动轮旋转中心之前作匀速直线运动，物料只受重力P=mg作用，当料斗到驱动轮位置，物料除受重力外，还受离心力作用：

F=Mv^2/r

重力和离心力合力R的大小与方向都随着料斗的位置改变而改变，但合力R作用方向的延长线总与驱动轮的垂直中心线相交于同一点B，这点叫做极点，极点至驱动轮中心距离称为极距L。

从△ABO和△AFR的相似关系可以得出：

OB／OA＝FR／AF而OB=L，OA=r，FR=P，AF=Fo

L／r=P/F=gr/v2v=лrn/30

L＝895／n2

斗式提升机受力分析简图a）-料斗的运动b）-离心式卸料c）-无定向自流式卸料

由式L＝895／n2可以得出极距的大小只与驱动轮的转速有关，随着转速n的增大，极距将减小，而离心力与重力的比（F/P）也增大。

极距L的实际意义在于它可以校核斗式提升机的卸料方式。

反之，当决定了卸料方式后，可根据极距的大小来决定驱动轮转速n和驱动轮半径rb的范围，所以极距是决定斗式提升机转速n、驱动轮半径rb和料斗质量中心到旋转中心的半径r等参数的主要依据。

实验研究表明，当L≤rb时（如图所示），即当极点的位置在驱动轮的圆周以内时，离心力F就大于重力P，这时物料将朝料斗的开口运动，从而使料斗作离心式卸料。

当速度较低时，L≥r时，即极点在料斗质心的圆周外，离心力F小于重力P（如图所示），则料斗作无定向自流式卸料。

当速度中等时，r≥L≥rb，则料斗作定向自流式卸料。

要使料斗按一定的形式进行卸料，必须按式L＝895／n2来决定驱动轮的转速和驱动轮的直径。

从料斗内抛出的物料，在提升机外壳上部内沿抛物线运动，随后落入卸料流管的料槽内，因此，卸料流管的位置应安装适当，以保证物料不致撒落及造成太多破碎现象。

通常由卸料角β来决定，β角即水平线与流管槽的起点C和驱动轮中心的连线之间的夹角，见图，这个夹角大致为300～450。

较小值适用于干燥物料，而较大值适用于潮湿物料。

5.料斗

料斗是提升机的盛料构件，根据运送物料的性质和提升机的结构特点，料斗可分为三种不同的形式，即圆柱形底的深斗和浅斗及尖角形斗（如图所示）。

深斗斗口呈650的倾斜，斗的深度较大，用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料的输送（如图a所示）。

（b）图所示为浅圆底斗，斗口呈450倾斜，深度小。

它适用于运送潮湿的和流动性差的粉末、粒状物料。

由于倾斜度较大和斗浅，物料容易从斗中倒出。

深斗和浅斗在牵引件上的排列要有一定的间距，斗距通常取为2.3～3.0h（h为斗深）。

斗一般用2～6mm厚的不锈钢板或铝板焊接、铆接或冲压而成。

如图（c）所示为尖角形料斗，它与上述两种斗不同之处是斗的侧壁延伸到底板外，使之成为挡边，卸料时，物料可沿一个斗的挡边和底板所形成的槽卸料。

它适用于粘稠性大和沉重的块状物料的运送，斗间一般没有间隔。

料斗的主要参数是斗宽R、间距L、容积V和高度h,A及斗的形式，这些参数可从有关产品目录中查取。

6.牵引构件

（1）斗式提升机的牵引件，一般有胶带和链条两种，胶带的结构和带式输送机的相同。

料斗用特种头部的螺钉和弹性垫片固接在牵引带上，带宽比料斗的宽度大30～40mm。

（2）链条常用套筒链或套筒滚子链。

其节距有150、200、250mm等三种。

当料斗的宽度较小（160～250mm）时，可用一根链条固接在料斗的后壁上，斗的宽度大时，用两条链条固接在料斗两边的侧板上，即借助于角钢把料斗的侧边和外链板相联。

（3）牵引件的选择，取决于提升机的生产率、升送高度和物料的特性。

以胶带作为牵引件，主要用于中小生产能力及中等提升高度，适合于体积、比重小的粉状和小颗粒等物料的输送。

用链条作牵引件则适合于大生产率、升送高度大和较重物料的输送。

（4）皮带斗式提升机所用的驱动轮和改向轮的直径D是根据带的帆布层数决定的。

一般取：

D=（125～150）imm，改向轮的直径可比驱动轮稍小些。

在改向轮的轴承座上装有螺杆式的张紧装置，调节螺杆的螺母则装在提升机外壳侧壁上，行程在200～500mm范围内选取。

（三）斗式提升机的计算

1.生产能力的计算

G=3600Vψρi/a（t/h）

V为料斗速度（m/s）i为料斗容积（m3）ρ为物料堆积密度（t/m3）

a为相邻两料斗中心距，可取=2.3～3.0h，斗连续布置时a=h

ψ为料斗充填系数,为斗的实际容积与理论容积之比,其值的大小取决于物料种类、性状及充填方法。

对于粉状及细颗粒状干燥物料ψ=0.75～0.95，谷物ψ=0.70～0.90，水果ψ=0.50～0.70。

计算时，一般先确定斗的的尺寸及间距,依式求出V，选定驱动轮半径,求驱动轮转速n,再校核极距L是否符合所需的卸料方式。

2.电动机功率

电动机功率消耗于：

⑴把提升高度为H所消耗的能量，⑵克服牵引件及传动机构的运动阻力。

P=（K1+K2）QH/367η（t/h）

Q为生产能力（t/h）H为升送高度（m）V为牵引物件的线速度（m/s）

K1为安全系数，一般为1.15K2为与提升机型式及生产能力有关的系数

η为传动效率,一般为0.8～0.9

三．螺旋输送机

（一）螺旋输送机的用途

螺旋输送机是一种不带挠性牵引件的连续输送机械，主要用于各种干燥松散的粉状、粒状、小块状物料的输送。

例如面粉、谷物、面团等的输送。

在输送过程中，可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等工艺处理。

但不宜输送易变质、粘性大、易结块及大块的物料。

螺旋输送机主要由一装置有螺旋叶片的转轴和料槽组成。

转轴通过轴承安装在料槽两端轴承座上，轴的一端与驱动装置相联，如轴较长则在轴中部设置中间轴承。

料槽顶面和槽底分别设置进、出料口。

物料输送是靠旋转螺旋叶片将物料推移而进行的（物料与螺旋的运动态关系相当于旋合的螺母、螺杆，物料似不旋转的螺母沿螺杆平移）。

使物料不与螺旋叶片一起旋转的原因是物料自身重量和料槽摩擦阻力的作用。

（二）螺旋输送机的主要构件

1.螺旋

旋转轴上焊有螺旋，螺旋叶片的形式根据输送不同的物料而分为实体螺旋、带式螺旋、叶片螺旋、成型螺旋等。

转轴在物料运动方向的终端设置有止推轴承，以承受物料给螺旋的轴向力。

带式、成型螺旋的结构特征是螺距与直径相等，但输送强度较低，成型螺旋在输送的同时还可对物料进行挤压。

实体螺旋的输送强度较高，实体螺旋的直径是螺距的0.8倍。

2.机壳

机壳是螺旋输送机的主要工作构件，一般以不锈钢制造，机壳与螺旋的间隙为6至9mm，间隙太大降低输送效率，太小则增加输送阻力，周边焊加强筋，槽底呈半圆形。

3.中间轴承

由于螺旋轴较长，中间应设置支承装置，常用中间对开轴承支承螺旋轴。

中间对开轴承要可以进行两个方向的调整。

4.安全装置

螺旋输送机设有安全装置，保证打开机壳时，自动停车。

（三）螺旋输送机参数计算

进行螺旋输送机的设计计算时，必须先确定设计的原始条件，它包括：

⑴输送能力

⑵物料的性质即粘度、密度、温度、湿度、粘度、磨琢性等。

⑶工作环境（露天或室内，干燥或潮湿，灰尘多少，环境温度）。

⑷输送机布置形式

1.螺旋形式确定

输送干燥、粘度小的小颗粒或粉状物料，宜采用实体面型螺旋，输送块状或粘度中等的物料，宜采用带式面型螺旋，采用叶片式螺旋时，物料在输送过程中往往伴随着混合、搅拌等工艺处理。

螺旋叶片的厚度一般为4～10mm。

2.螺旋直径的计算

实体螺旋或带式螺旋的直径D按下式计算

D≥Ｋ2（Ｑ/ＫdKβγ0）^0.5（m）

Q为生产率（kg/h）γ0为物料容积密度（kg/m3）Kd为填充系数，

K2为物料综合特性系数，Kβ为倾角系数

按上式计算得出的D值，应圆整为标准螺旋直径

螺旋直径D与物料粒度d的关系如下：

对已分选的物料D≥l0d对一般物料D≥6d

3.螺旋节距计算

实体螺旋节距取t=0.8D、带式型螺旋节距取t=D、叶片螺旋节距取f=l.2D4.螺旋转速的确定

螺旋转速在满足生产能力的条件即可，不宜过高，以免物料受过大的切向力而被抛起，以至物料难于向前输送。

其转速n不能超过极限转速nj。

n≤nj=K1/D^0.5（rpm）K1为物料特性系数

按上式计算出的转速应圆整为下列数值：

20、30、35、45、60、75、90、120、150、190rpm，螺旋直径D及转速圆整后的数值，还必须对填充系数进行验算

Kd=Q/47Kβγ0D^2nt

若按上式求出的Kd值在所推荐的范围内，则圆整后的D值与n值是适当的，当Kd值低于数值下限，则应降低螺旋转速

5.螺旋输送机功率计算

螺旋输送机输送物料时，功率消耗包括：

物料与料槽底、壁、螺旋叶片表面的摩擦损耗；

轴端轴承、中间轴承的内摩擦损耗；

搅拌与破碎物料、物料的提升及倾斜输送以及一些附加的阻力损耗。

产生的附加阻力有：

物料在中间轴承处，由于不可避免地发生物料的堆积现象，某些物料的颗粒常常会被卡在螺旋叶片边缘与料槽槽壁之间的缝隙内，其中一些被卡的颗粒，可能还会受到挤压作用而结成硬壳等等，这些都能产生附加阻力。

各种摩擦阻力可以用数学方法进行计算。

但许多附加阻力则无法用数学方法计算出来，而附加阻力在总阻力中往往占很大比重，在计算螺旋输送机功率时，