DTⅡA型带式输送机计算机辅助设计软件说明书资料.docx
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DTⅡA型带式输送机计算机辅助设计软件说明书资料
DTⅡ（A）型带式输送机计算机辅助设计软件说明书
一.概述
DTⅡ（A）型固定带式输送机是通用型系列产品，可广泛用于冶金、煤炭、交通、电力、建材、化工、轻工、粮食和机械等行业。
本软件依据GB/T17119-1997连续搬运设备带承载托辊的带式输送机运行功率和张力计算标准，参照《DTⅡ（A）型带式输送机设计手册》，对设备选型及计算运用VisualBaic进行编程，可直接在Windows环境下安装运行，可辅助设计人员快速准确的进行设计计算和选型，该软件计算中目前提供了十二种最常用的侧型，适用于带宽为400、500、650、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400的输送机设计，计算输出结果包括：
圆周驱动力、轴功率、电机功率、各相关参数值、各关键点输送带张力以及主要滚筒合力、拉紧力等。
二.程序计算依据及说明
1.基本原理
本程序计算遵循欧拉定理，即
T1=T2×euφ
其中：
T1----输送带紧边拉力，N
T2----输送带松边拉力，N
u----输送带与传动滚筒的摩擦系数
φ---输送带在传动滚筒上的包角，°（度）
那么，传动滚筒上的圆周驱动力：
FU=T1-T2=T2×euφ-T2
胶带上的张力由逐点计算原理计算：
Ti=Ti-1+
各点拉力计算如下（参考图1）：
T4+W2=T1
T2+W1=T3
T1=T2×euφ
FU=W1+W2
图1
其中：
W1----回程段的总阻力，N
W2----承载段的总阻力，N
2.主要计算公式
1）圆周驱动力计算
FU=W1+W2
=FH+FN+Fs1+Fs2+Fst
当机长大于80米时，水平输送的圆周力可简化为：
FU=C·FH+Fs1+Fs2+Fst
其中：
C-----系数，由表1查出，或由C=
计算，L0=70m～100m之间
L------输送机长度，m
FH----主要阻力，N
FN----附加阻力，N，程序在计算中将该力忽略不计
Fs1----特种主要阻力，N
Fs2----特种附加阻力，N
Fst----倾斜阻力，N
表1
机长L（米）
C
机长L（米）
C
40
2.4
600
1.17
63
2.0
700
1.14
80
1.92
800
1.12
100
1.78
900
1.10
150
1.58
1000
1.09
200
1.45
1500
1.06
300
1.31
2000
1.05
400
1.25
2500
1.04
500
1.20
5000
1.03
a）主要阻力FH
FH=fLg[qRO+qRU+（2qB+qG）cosδ]
式中：
f-----模拟摩擦系数
L----输送机长度，单位：
米
g----重力加速度，g=9.81m/s2～10m/s2
qRO----承载托辊单位质量，单位：
千克/米，qRO=G1/ao
G1-----承载分支每组托辊旋转部分质量，单位：
千克
ao-------承载分支托辊间距，单位：
米
qRU----回程托辊单位质量，单位：
千克/米，qRU=G2/au
G2-----回程分支每组托辊旋转部分质量，单位：
千克
au-------回程分支托辊间距，单位：
米
qB------输送带单位长度质量，单位：
千克/米
qG-----物料单位长度上质量，单位：
千克/米，qG=
Q-------每小时输送量，单位：
吨/小时
v--------输送速度，单位：
米/秒
δ------输送机倾角，单位：
度
模拟摩擦系数参照下表2选取：
表2
工作条件
f
工作环境良好，制造、安装良好，
带速低，物料内摩擦系数小
0.02
按标准设计，制造、安装好，
物料内摩擦系数中等
0.022
多尘，低温，过载，高带速，安装不好，
托辊差，物料内摩擦系数大
0.023～0.03
载荷出现负功
0.012～0.016
b）附加阻力FN
FN=Fba+Ff+FI+Ft
式中：
Fba---加料段、加速段输送物料与输送带间的惯性阻力和摩擦阻力，N
Ff----加速段物料与导板间的摩擦阻力，N
FI----输送带经过滚筒时的弯曲阻力，N
Ft----滚筒轴承阻力，N
其中：
Fba=Ivρ（v-v0）
Ff=
FI=9B（140+0.01F/B）（d/D）（帆布输送带）
FI=12B（200+0.01F/B）（d/D）（钢绳芯输送带）
Ft=0.005（d0/D）FT
式中：
Iv-----输送量，m3/s
ρ----物料的密度，kg/m3
v-----带速，m/s
v0----在输送带运行方向上物料的输送速度分量，m/s
u2----物料与导料板间的摩擦系数，u2=0.5~0.7
lb-----加速段长度，m
B-----带宽，m
F-----滚筒上输送带的平均张力，N
d-----输送带厚度，m
D-----滚筒直径，m
d0-----轴承直径，m
FT-----作用于滚筒上的两个输送带拉力和滚筒旋转部分质量的向量和，N
c）特种主要阻力FS1
FS1=Fe+Fgl
式中：
Fe-----托辊前倾阻力，N
Fgl-----输送物料与导料板间的摩擦阻力，N
其中：
Fe=Ceu0Le（qB+qG）gcosδsine（三个等长前倾托辊）
Fe=u0LeqBgcosλcosδsine（二个等长前倾托辊）
Fgl=
式中：
Ce----槽角槽形系数，槽角λ=30°时，Ce=0.4；槽角λ=45°时，Ce=0.5
u0----承载托辊和输送带间的摩擦系数，u0=0.3～0.4
Le----装有前倾托辊的设备长度，m
e-----前倾角，°
l-----装有导料板设备的长度，m
b1---导料槽两拦板间的宽度，m
u2----物料与导料板间的摩擦系数，u0=0.5～0.7
d）特种附加阻力Fs2
Fs2=nr·Fr+Fa
式中：
nr-----清扫器个数，一个空段清扫器等于1.5个清扫器
Fr-----输送带清扫器的摩擦阻力，N
Fa-----犁式卸料器的摩擦阻力，N
其中：
Fr=A·p·u3
Fa=B·ka
式中：
A-----输送带和清扫器的接触面积，m2
p------输送带和清扫器间的压力，一般p=30~100N/m2
u3-----输送带和清扫器接触的摩擦系数，u3=0.5～0.7
ka-----刮板系数，一般ka=1500N/m
e）倾斜阻力Fst
Fst=qG×H×g×cosδ
H-----物料提升高度，m，向上为正值；向下为负值
2）功率计算
传动滚筒轴功率：
PA=FU×v（w）
电动机功率：
PM=PA/η（w）
3）输送带不打滑
输送带不打滑，要求：
Fmin>
Fmin为驱动段皮带松边张力
4）输送带垂度
输送带在托辊间的垂度不能过小，应满足：
承载段：
Fczmin≥
回程段：
Fhcmin≥
3.最小张力的确定
1）先以输送带不打滑条件Fmin初定皮带最小张力，即松边张力T2=Fmin，将其与回程段皮带在托辊间垂度条件Fhcmin进行对比，如果T2小于Fhcmin，那么令T2=Fhcmin，再根据逐点张力计算法推算出T3点的张力，将T3与Fczmin进行比较，如果T3小于Fczmin，则令T3=Fczmin，这样T3就确定下来，由T3用逐点张力计算法推算出T2、T1及T4。
2）对于多驱动输送机，不打滑条件为：
Fmin>
其中：
ui------第i个传动滚筒与输送带之间的摩擦系数
Φi----输送带在第i个传动滚筒的围包角
三.程序输入参数及计算流程
1.程序界面，如图2所示
图2
2.输入参数说明
参数
说明
工作条件
由程序给出，用户在下拉列表中选择，用来确定模拟摩擦系数f
运行条件
由程序给出，用户在下拉列表中选择，用来确定传动滚筒和胶带间的摩擦系数u
滚筒覆盖面形式
由程序给出，用户在下拉列表中选择，用来确定传动滚筒和胶带间的摩擦系数u
B
输送带宽度，mm，标准系列为500、650、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200等，目前本程序可计算的最大带宽为1400
a0
承载分支托辊间距，m，一般为1或1.2
au
回程分支托辊间距，m，一般为3
r
物料的密度，kg/m3
V
输送机运行速度，m/s，标准系列为0.8、1.0、1.25、1.6、2.0、2.5、3.15、4、5.0、6.5等
Q
输送能力，t/h
L
输送机总长，m，包括所有弯折段，凸、凹弧段
H
输送机受料点与卸料点间的高差（物料提升高度），m，向上提升时为正值，向下时为负值
α
输送带在传动滚筒上的围包角，°，单驱动时按实际输入，双驱动时约为400
L0
输送机水平投影长度，m
Ld
导料槽总长度，m
输送带参数
含输送带型号、上下覆层厚度及层数，当钢丝绳芯输送带时，上下覆层厚度程序自动给出，层数用户可随意填写（>0）。
该项用以计算qB（kg/m）值
上、下托辊参数
含上下托辊的型式（槽形托辊、V型托辊或平行托辊）、托辊槽角（槽形托辊槽角常用系列为30°、35°、45°，V型托辊的槽角为10°，平行托辊的槽角为0）、托辊前倾角（一般约为1.5°）、辊子直径（辊子直径系列为63.5、76、89、108、133、159、194、219等，该参数由程序给出，用户根据情况选择）及轴承型号（当辊子直径为63.5时，轴承型号为6203/4C；当辊子直径为76时，轴承型号为6204/4C；当辊子直径为89时，轴承型号为6204/4C；当辊子直径为108时，轴承型号为6205/4C；当辊子直径为133时，轴承型号为6305/4C；当辊子直径为159时，轴承型号为6306/4C）；当辊子直径为194时，轴承型号为6407/4C）；当辊子直径为219时，轴承型号为6408/4C）。
该项目用以计算qRO及qRU值
3.计算流程图
运行主程序
初始条件输入：
工作条件、运行条件、滚筒覆盖胶面形式、B、a0、au、r、V、Q、L、H、α、L0、输送带选型、上下托辊选型
计算基本参数：
Fu、Pa、Pm、qRo、qRu、qG、qB、Iv、FH、C、Fs1（含Fe和Fgl）、Fs2（含Fr和Fa）、Fst、F2min、Fhcmin、Fczmin、Dmin等并显示结果，根据需要用户自行输入Fu或Pm值，选择输送机侧型，若为多驱动，则提示输入功率配比
加启动制动不打滑条件F2min，令t1=F2min，加回程段输送带下垂度约束条件Fhcmin，将其与t1进行比较，令t1=max（F2min，Fhcmin），根据t1值利用逐点计算法沿输送带张力由小到大顺序计算各点张力，在承载段最小张力处，将该处的计算张力（设为ti）与承载段输送带不下垂最小张力Fczmin进行比较，若ti≥Fczmin，则满足承载段输送带不下垂条件，继续以ti计算其他各点张力，若ti〈Fczmin，则令ti=Fczmin，然后根据ti计算其他各点张力。
给出完整计算结果，包含：
输送机参数、计算参数、输送机张力等，根据用户需要输出结算结果说明书（txt格式）
程序结束
四.程序应用举例
例一、已知：
某高炉输煤系统带式输送机，输送能力Q=600t/h，原煤粒度0~300mm，堆积密度ρ=900kg/m3，静堆积角为45°，机长Ln=127.293m，提升高度H=7.3m，倾斜角度δ=
3°16’36’’。
初步设计给定：
带宽B=1000mm，带速V=2m/s
初定设计参数：
输送带NN100，上、下覆层厚度分别为4.5和1.5，输送带层数为5；上托辊间距1200mm，托辊直径为Φ133mm，槽角为35°，前倾（角度约为1.5°），下托辊为平行下托辊；导料槽长度4000mm；采用垂直重锤拉紧装置拉紧。
程序输入数据如图3所示：
图3
单击确定后，程序先给出功率及相关参数的计算结果，如图4所示：
图4
用户要进行各点张力计算时，可单击“计算各点张力”，否则单击“返回”。
单击“计算各点张力”后，程序弹出一个对话框，给用户提供修订的空间，该修订只会影响各点张力的计算，不会对前面的计算结果有影响。
如图5所示：
图5
修订后，程序即按修订后的Fu或Pm值进行逐点张力计算，单击“下一步”，程序出现侧型选择界面，如图6所示：
图6
本程序提供了十二种侧型供用户选择，包括：
头部单驱动（尾部螺旋/车式拉紧）、头部单驱动（中部垂直重锤拉紧）、中部单驱动（中部垂直重锤拉紧）、中部单驱动（中部液压/车式拉紧）、中部双驱动（中部垂直重锤拉紧）、中部双驱动（中部液压/车式拉紧）、中部双驱动（尾部螺旋/车式拉紧）、头部中部双驱动（尾部螺旋/车式拉紧）、头部中部双驱动（中部垂直重锤拉紧）、头部中部双驱动（中部液压/车式拉紧）、头部尾部双驱动（中部垂直重锤拉紧）、头部尾部双驱动（中部液压/车式拉紧）等。
该示例应选择第二个侧型，单击第二个侧型图片，程序提示输入Li值，该处输入30.5。
如图7所示：
图7
单击确定，程序给出完整计算结果如图8所示：
图8
若要输出计算说明书，单击“保存结果”，程序输出一个文本（txt格式）文件，显示详细的设计计算结果，如图9所示：
图9
例二、已知：
某高炉输煤系统带式输送机，输送能力Q=1700t/h，原煤粒度0~100mm，堆积密度
ρ=1700kg/m3，静堆积角为37°，机长Ln=304.88m，提升高度H=57.051m，倾斜角度
δ=10°25’40’’，采用垂直重锤拉紧，双电机驱动，Li=60m。
初步设计给定：
带宽B=1400mm，带速V=2m/s
初定设计参数：
输送带st2000，上、下覆层厚度分别为8和6；上托辊间距1200mm，托辊直径为Φ159mm，槽
角为35°，前倾（角度约为1.5°），下托辊为平行下托辊；导料槽长度为10m。
程序输入数据如图10所示：
图10
单击“确定”后，程序给出功率及相关参数计算结果，如图11所示：
图11
单击“计算各点张力”，进行逐点张力计算，出现修正框，如图12所示：
图12
单击“下一步”，程序出现选型窗口，本例选择“中部双驱动中部垂直拉紧”侧型，如图13所示：
图13
点击侧型图后，程序弹出输入窗口，提示输入Li、Lj的值，本例输入60、10，输入后单击确定，如图14所示：
图14
程序接着出现传动滚筒功率比输入框，如图15所示，本例输入1：
图15
然后程序弹出输入框，提示输入输送带与两个传动滚筒的包角，本例输入200、200，如图16所示：
图16
单击“确定”后，程序给出计算的结果，如图17所示：
图17
单击“保存结果”，程序输出设计计算结果，单击“退出”，返回主界面。
五.程序运用结论的可靠性
本程序的计算依据为GB/T17119-1997标准，在计算过程中采用的是当机长大于80米时圆周力简化计算公式，忽略了附加阻力FN，对于机长小于80米的情况，程序提出了新的系数值，将简化公式的计算范围由机长大于80米扩展到机长大于40米的计算，对于机长小于40米的情况，程序用插值法计算出系数值，供计算中使用。
该程序已在营口港矿石输送工程，济南钢铁球团堆场工程，武钢炼铁厂烟煤工程，工业港1、2、3、4、6、7号码头改造工程，焦化煤场一、二工程，焦化二煤场等项目的设计中进行过设计计算或验算，实践表明，该程序计算结论可靠，计算精度极高。
附：
主要参考资料
1.北京起重运输机械研究所，武汉丰凡科技开发有限责任公司编.DTⅡ（A）型带式输送机设计手册.北京：
冶金工业出版社，2003
2.机械工业部北京起重运输机械研究所.GB/T17119-1997连续搬运设备带承载托辊的带式输送机运行功率和张力计算.北京：
机械工业出版社，1997
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