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带式输送机的设计方法的发展 东北大学机械工程与自动化学院宋伟刚 【■要】 带武播送机是现代最重要的散状精料输送设备。丰支对带式输送机的现代设计方法进行讨论， 培出了带武输送机设计的优化设计方法，动态分析方法和避免共振设计方法。最后给出了带式辕送机设计计算 程序。 l美-词】 带武输送机，优化设计，动态舟析，避冕共振．设计方法 输送带的张力可由滚筒工作的围包角n确定。所以 1．引言 目标函数为 带式输送机是现代最重要的散状物料输进设备， D=F(B，E，4，口，口) (1) 被广泛应用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山和港口 式中D——输送机的年运营费用。 等镬域。随着带式输送机向高带速、长距离、太运量 带式输送机结构参数优化的目标是使单位物料运 的大型化发展，传统的设计方法已经不能满足设计要 营费用最低。对于某一确定的运量、带速以及驱动滚 求，必须采用现代设计方法对输送机系统进行设计。 筒的围包角，输送带的带宽越小、强度等级越低，对 带式输送机常规设计方法实际上是一种安全(或 降低运营成本越有利；托辊组间距在满足挠度条件、 售于保守)的设计方法。倒如，选用的输送带安全系 托辊承载能力和托辊寿命要求下越大越有利。该优化 数、运行阻力系数偏大，从而造成选用的电动机功率 方法实际上只是一种选型设计的优化方法，所得结果 过大，带竟过宽或抗拉强度要求较高。这对短小的输 需要作进一步分析。 送机而言，问题并不突出，但是随着输送机的大型 化，这些问题就显得突出起来。例如某输送机系统设 3．带式输送机的动态分析方法【4] 计时选用7∞k再的电动机，实际运行时消耗功率仅 带式输进机的启制动过程的台理设计是带式输送 为3呻kw左右。 机设计的重要内容。输送机各元件的受力状况都是在 采用常规方法进行设计大型带式输送机时还会出 启制动过程中达到最大，所以分析输送机各元件的最 现输送带的投赍费用过高、拉紧装置不能正常使用、 大受力应对输送机的启制动过程进行动力学分析。标 某些设备还出现局部的振动等问题。 准的设计方法中采用的是将输送带看成是刚体对输送 奉文将结合作者多年对带式输送机设计方法和理 机进行动力学分析，这种分析方法对于小运量、短距 论的研究，提出现代设计方法和计算理论。其中包括 离的输送机可以得到满足工程设计要求的精度。然而 带式输送机结构参数的忱化方法，曲态分析和避免共 对于大运量、长距离的大型带式输进机，刚体动力学 振设计等。 的分析方法已不能满足设计要求，计算结果存在较大 的误差，已经失去了输送机的固有动力学特性。因 2．带式输送机结构参数的优化方法[3 而，对于大型带式输送机必须采用较为精确动态过程 带式输送机的结构虽然受到各种工况的限制，输 的动力学分折方法。 送机的工作状态是处于满载正常运行的状态，在常规 带式输送机是一个复杂的机电系统。其启制动动 设计计算方法完成后，可以采用离散变量优化的罔格 力学分析涉及到输送带的力学性质、输送机的运行阻 法，对带式输送机参数进行优化设计。 力、驱动装置的机械特性、拉紧装置的作用等谙多因 优化的目标函敦是输送机的年总运营费用。它包 素。其中量主要的是输送机的运行阻力和输送带的力 括着送带、托辊及滚筒