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食品级输送带:看似简单的皮带输送线,你真的会设计吗?

编者的话:皮带输送线可以说是非标设计中最常见的辅助设备之一。皮带输送线从结构上来看相对比较简单,但要想把这一类看似简单的设备设计好也要具备一些设计的方法和经验。皮带输送线已形成专业化生产的特点,主体非标设备厂商有很多都是由工程师提出规格尺寸后,直接交给专业厂商细化设计和制作,所以很多工程师尽管有过很多年的设计经验,所负责的很多项目也用到皮带输送线,但其实并没有真正完整设计过皮带输送线。

本文重点是讲输送用平皮带选型方法。除了皮带宽度和长度外,选择皮带最主要就是确认皮带芯层的容许应力是否能够满足设计要求。



皮带输送线简介:

皮带输送线也称皮带输送机,是运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品,既可输送各种散料,也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货,用途广泛。

皮带机输送带的材质有:橡胶、硅胶、PVC、PU等多种材质,除用于普通物料的输送外,还可满足耐油、耐腐蚀、防静电等有特殊要求物料的输送。

采用专用的食品级输送带,可满足食品、制药、日用化工等行业的要求。

皮带机设备特点:皮带机输送平稳,物料与输送带没有相对运动,能够避免对输送物的损坏。噪音较小,适合于工作环境要求比较安静的场合。结构简单,便于维护。能耗较小,使用成本低。


点击图片可下载33类输送线3D图纸

选择输送皮带主要确认芯层的容许应力,以下计算过程确认所选皮带芯层的容许应力是否适当。
1、计算有效张力
有效张力由公式1计算。
F - 有效张力[N]
f - 滚轮旋转摩擦系数或皮带与支撑部之间的摩擦系数(根据表-1选择)
WG - 每1m的搬运物体重量[ kg/m]
W1 - 每1m的皮带重量[ kg/m]
W2 - 每1m长度的承载滚轮重量[ kg/m]
(根据表-2选择)
W3 - 每1m长度的回行滚轮重量 [kg/m]
(根据表-2选择)
L - 输送机水平长度[ m]
H - 输送机水平长度[ m]

f值一览表(表-1)

使用尼龙衬套时,请将表1所示值加上0.2

滚轮重量一览表(表-2)

表-2所示为依据JIS标准(JISB8805-1965)的滚轮旋转部重量。进行详细研讨时,请根据所用滚轮的重量进行计算。

2、所需动力

P - 所需动力 [kW] 
F - 有效张力[N]
N V - 皮带速度[ m/min] 
6120 - 60×102(常数)
【说明】该公式中F是皮带的有效张力,而不单纯是做功的力,所以有102的参数。60则是时间单位的转换。
3、电动机输出
Pm - 电动机输出 [kW] 
P - 所需动力[ kW] 
η - 机械效率(标准机械效率为0.5~0.65)
电动机输出功率为0.1kW以下时,则可能会出现输出功率不足的情况,因此请在确认电动机特性的基础上进行使用。
4、根据松弛侧张力计算的最大张力
M1
F - 有效张力 [N]; 
K - 系数
请利用根据表-3选择的μ值以及卷绕角度(θ),选择表-4中的K值。
卷绕角度(θ)为表-4以外时请根据以下公式计算 k 值。
μ - 驱动轮与皮带之间的摩擦系数(根据表-3选择)
e - 自然对数的底(2.718)
θ′ - 弧度

μ值一览表(表-3)

基于卷绕角度(θ)的K值一览表(表-4)

5、根据初始张力计算的最大张力

M2

B - 皮带宽度 [cm]; 

TC - 初始张力[ N/cm],(根据表-5选择)

Tc值一览表(表-5)

6、确认容许应力

C - 皮带容许应力[ N/cm];

FM - 最大张力 [kg];
B - 皮带宽度[cm]

如果按上述公式 6 选择的皮带容许应力大于每1cm宽度的最大张力,则可以使用。
以上是根据某品牌供应商平皮带选型资料整理而成。为了便于选型笔者相应制作了《输送用平皮带选型excel自动计算表》。虽然整个计算过程并不复杂,但因为很多的参数是通过表格选型的方式获得的,这给表格的制作带来了不小的挑战,处理要熟练使用excel一些技巧外,还有适当做一些变通处理。一些是完成后的计算表格截图,供学习参考。

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