皮帶秤對皮帶輸送張力的要求
校驗秤和定量皮帶秤雖然都用皮帶秤傳送被稱(chēng)物,但前者皮帶對測量精度的影響不是主要因素,而且衡器生產(chǎn)廠(chǎng)家可控。而傳輸皮帶秤皮帶的影響是主要的,皮帶張力是影響測量精度最主要的干擾力。上世紀很多學(xué)者都希望通過(guò)理論分析計算得到皮帶張力對稱(chēng)重結果的數學(xué)解析表達方式。遺憾的是,所得到的數學(xué)表達方式與實(shí)際情況相差甚遠,之后就幾乎沒(méi)有人再做這方面的工作。但是我接觸的外國皮帶秤廠(chǎng)家的技術(shù)人員,在安裝皮帶秤時(shí),都要求知道傳送皮帶的長(cháng)度,并估計皮帶的張力。曾經(jīng)有一家皮帶秤廠(chǎng)家的技術(shù)人員給了我一個(gè)簡(jiǎn)單的皮帶張力的計算式子、并舉了數據實(shí)例,現介紹如下,供參考。皮帶長(cháng)L=50m,物料提升高度 H=15.45m(相當有18°的提升角);最大流量 Qmax=100t/h;皮帶速度 V=1.5m/s;由此得皮帶上每米的物料重量為 M=Qmax/V=18.52kg/m,傳送皮帶每米的重量為 ρ=32kg/m,皮帶張力頂部和尾部張力分別為:
TH=0.03×(L+45)×(m+p)+M×H
TL= TH×0.94、此時(shí)皮帶與轉輪間包角為210°
故 TH=0.03×95×50.52+18.52×15.54=143.98+287.8=431.8kg
TL=431.8×0.94=405.8kg。
通常皮帶秤是安裝在皮帶秤的尾部附近,其張力為T(mén)L。皮帶秤在不同量程下,單位長(cháng)(每來(lái))的物秤重量與皮帶秤張力之比分別為:
100%,18.52/405.8=1:22
80%, 14.82/405.8=1:27.4
20%, 3.90/405.8=1:110.
若皮帶稱(chēng)量段長(cháng)4m,在滿(mǎn)量程時(shí),載荷與張力之比為
18.52×4/405.8=74.1/405.8 =1:5.5
在公式中,有效張力Te主要包括以下幾方面:
。1)提升或下降物料的重力載荷;
。2)輸送機以額定輸送能力運行時(shí),部件、驅動(dòng)裝置和所有附屬裝置的摩擦阻力;
。3)輸送過(guò)程中的物料的重量產(chǎn)生的摩擦力;
。4)當物料由加料溜槽或給料機供給輸送機時(shí),連續加速物料所需的力。
其實(shí)對于帶式輸送機而言,在工業(yè)設計時(shí),其運行阻力、功率的計算是最基本的設計依據,為了滿(mǎn)足帶式輸送機系統設計包括我國在內,世界上很多國家都給出了設計標準供設計人員做為設計的參照依據!皞鬏斊С泳C述”一文中介紹了美國輸送設備制造商協(xié)會(huì )聯(lián)合會(huì )(CEMA)2005年發(fā)布計算帶式輸送機運行阻力即輸送機有效張力的計算公式。為了讀者方便,下面我再將該公式介紹如下:
Te=LKt(KX+KyWb+0.015Wb)+Wm (LKy ±H)+Tp+Tam+Tac (1)
式中:
Te——有效張力,N;
L——輸送機長(cháng)度(即皮帶長(cháng)度),m;
Kt——環(huán)境溫度校正常數;
KX——用于計算托輥的摩擦阻力和輸送帶與托輥間的滑動(dòng)阻力的系數,N/m
Ky——用于計算輸送帶和負荷越過(guò)托輥時(shí)的綜合撓曲阻力系數;
Wb——單位長(cháng)度輸送帶質(zhì)量,kg/m;
Wm——輸送帶上單位長(cháng)度物料質(zhì)量,kg/m
H——物料提升高度,m;
Tp——輸送帶繞在滾筒上的撓曲阻力和所有滾筒在軸承上轉動(dòng)的阻力所產(chǎn)生的張力,N;
Tam——當物料被加到輸送帶上時(shí)由于連續加速物料所產(chǎn)生的張力,N;
Tac——由輸送機附屬裝置產(chǎn)生的總張力,N;
目前主流的靜態(tài)設計一般多采用三種標準。國際標準ISO5048,美國標準CEMA和德國標準DIN22101。
必需注意,上述計算有效張力的公式是為了計算輸送機的功率依據。而整個(gè)皮帶上的張力是不同的,越接進(jìn)頂部張力值越大。一般皮帶秤為了減小張力的影響多選擇在傳送機的尾部。此時(shí)皮帶秤所處位置的張力要比有效張力小很多,特別當皮帶過(guò)長(cháng)的情況張力間的差異更明顯。