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皮带秤对皮带输送张力的要求 | 

 皮带秤对皮带输送张力的要求
  校验秤和定量皮带秤虽然都用皮带秤传送被称物,但前者皮带对测量精度的影响不是主要因素,而且衡器生产厂家可控。而传输皮带秤皮带的影响是主要的,皮带张力是影响测量精度最主要的干扰力。上世纪很多学者都希望通过理论分析计算得到皮带张力对称重结果的数学解析表达方式。遗憾的是,所得到的数学表达方式与实际情况相差甚远,之后就几乎没有人再做这方面的工作。但是我接触的外国皮带秤厂家的技术人员,在安装皮带秤时,都要求知道传送皮带的长度,并估计皮带的张力。曾经有一家皮带秤厂家的技术人员给了我一个简单的皮带张力的计算式子、并举了数据实例,现介绍如下,供参考。皮带长L=50m,物料提升高度 H=15.45m(相当有18°的提升角);最大流量 Qmax=100t/h;皮带速度 V=1.5m/s;由此得皮带上每米的物料重量为 M=Qmax/V=18.52kg/m,传送皮带每米的重量为 ρ=32kg/m,皮带张力顶部和尾部张力分别为:
  TH=0.03×(L+45)×(m+p)+M×H
  TL= TH×0.94、此时皮带与转轮间包角为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。
  通常皮带秤是安装在皮带秤的尾部附近,其张力为TL。皮带秤在不同量程下,单位长(每来)的物秤重量与皮带秤张力之比分别为:
  100%,18.52/405.8=1:22
  80%,  14.82/405.8=1:27.4
  20%,    3.90/405.8=1:110.
  若皮带称量段长4m,在满量程时,载荷与张力之比为
  18.52×4/405.8=74.1/405.8 =1:5.5
 在公式中,有效张力Te主要包括以下几方面:
  (1)提升或下降物料的重力载荷;
  (2)输送机以额定输送能力运行时,部件、驱动装置和所有附属装置的摩擦阻力;
  (3)输送过程中的物料的重量产生的摩擦力;
  (4)当物料由加料溜槽或给料机供给输送机时,连续加速物料所需的力。

  其实对于带式输送机而言,在工业设计时,其运行阻力、功率的计算是最基本的设计依据,为了满足带式输送机系统设计包括我国在内,世界上很多国家都给出了设计标准供设计人员做为设计的参照依据。“传输皮带秤综述”一文中介绍了美国输送设备制造商协会联合会(CEMA)2005年发布计算带式输送机运行阻力即输送机有效张力的计算公式。为了读者方便,下面我再将该公式介绍如下:
  Te=LKt(KX+KyWb+0.015Wb)+Wm (LKy ±H)+Tp+Tam+Tac                 (1)
式中:
  Te——有效张力,N;
  L——输送机长度(即皮带长度),m;
  Kt——环境温度校正常数;
  KX——用于计算托辊的摩擦阻力和输送带与托辊间的滑动阻力的系数,N/m
  Ky——用于计算输送带和负荷越过托辊时的综合挠曲阻力系数;
  Wb——单位长度输送带质量,kg/m;
  Wm——输送带上单位长度物料质量,kg/m
  H——物料提升高度,m;
  Tp——输送带绕在滚筒上的挠曲阻力和所有滚筒在轴承上转动的阻力所产生的张力,N;
  Tam——当物料被加到输送带上时由于连续加速物料所产生的张力,N;
  Tac——由输送机附属装置产生的总张力,N;
 目前主流的静态设计一般多采用三种标准。国际标准ISO5048,美国标准CEMA和德国标准DIN22101。
  必需注意,上述计算有效张力的公式是为了计算输送机的功率依据。而整个皮带上的张力是不同的,越接进顶部张力值越大。一般皮带秤为了减小张力的影响多选择在传送机的尾部。此时皮带秤所处位置的张力要比有效张力小很多,特别当皮带过长的情况张力间的差异更明显。
 

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