GB/T 17119-2025 连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机 运行功率和张力的计算

　　ICS 53. 040. 01 CCS J 81

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 17119—2025代替 GB/T 17119—1997

　　连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机

　　运行功率和张力的计算

　　Continuousmechanicalhandling equipment—

　　Beltconveyorswith carryingidlers—

　　Calculation ofoperatingpowerand tensile forces

　　2025-10-31发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 17119—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 符号和单位 1

　　5 带式输送机的运行阻力 2

　　5. 1 概述 2

　　5. 2 主要阻力 2

　　5. 3 附加阻力 2

　　5. 4 特种阻力 2

　　5. 5 提升阻力 2

　　6 圆周力和运行功率 3

　　6. 1 传动滚筒所需的圆周力 3

　　6. 2 输送机所需的运行功率 10

　　6. 3 输送带张力 11

　　6. 4 输送带的共振 15

　　6. 5 逆止与制动 16

　　7 输送机的输送能力和横截面 17

　　7. 1 输送机的输送能力 17

　　7. 2 通用输送机的横截面面积 17

　　7. 3 圆管带式输送机的横截面面积 19

　　8 输送带安全系数的校核和取值 20

　　附录 A (规范性) 符号和单位清单 21

　　附录 B (资料性) 圆管带式输送机的托辊间距 26

　　附录 C (资料性) 采用附加阻力系数确定总附加阻力 27

　　参考文献 28

　　图 1 作用于输送带的张力示意图 12

　　图 2 通用输送机托辊布置形式示意图 17

　　图 3 圆管带式输送机横截面示意图 20

　　图 C. 1 附加阻力系数随输送机长度变化的曲线 27

　　表 1 基准模拟摩擦系数的一般适用条件 4

　　Ⅰ

　　GB/T 17119—2025

　　表 2 不同适用条件的模拟摩擦系数基准值 5

　　表 3 带速修正系数 6

　　表 4 环境温度修正系数 6

　　表 5 输送机弯曲修正系数 6

　　表 6 附加阻力 FN 计算公式 6

　　表 7 特种阻力 FS 计算公式 7

　　表 8 环境温度及海拔高度对电机的热容量影响系数 11

　　表 9 传动滚筒与橡胶输送带间的摩擦系数 12

　　表 A. 1 符号和单位 21

　　表 B. 1 圆管带式输送机的基准托辊间距 26

　　Ⅱ

　　GB/T 17119—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件代替 GB/T 17119—1997《连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机 运行功率和张力的计算》,与 GB/T 17119—1997相比 ,除结构调整和编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :

　　a) 更改了特种阻力的范围 ,增加了带式输送机导料槽裙板与输送带的摩擦阻力 ,增加了缓冲床与输送带的摩擦阻力 ,增加了带式输送机的转弯阻力 ,增加了圆管带式输送机的刚性阻力 ,增加了圆管带式输送机的成管阻力(见 5. 4,1997年版的 4. 5) ;

　　b) 更改了模拟摩擦系数基准值的适用条件和取值范围(见 6. 1. 3. 1,1997年版的 5. 1. 3) ;

　　c) 增加了定量计算模拟摩擦系数的方法(见 6. 1. 3. 2) ;

　　d) 更改了加速段被输送物料与导料槽侧板间摩擦阻力的计算公式(见表 6,1997年版的表 2) ;

　　e) 增加了托辊前倾摩擦阻力计算公式中槽型系数的适用范围 ,更改了非加速段被输送物料与导料槽侧板间摩擦阻力的计算公式 ,增加了导料槽裙板摩擦阻力的计算公式 ,更改了输送带清扫装置阻力的计算公式 ,更改了犁式卸料器阻力系数的取值范围 ,增加了缓冲床摩擦阻力的计算公式 ,增加了带 式 输 送 机 转 弯 阻 力 的 计 算 公 式 , 增 加 了 圆 管 带 式 输 送 机 刚 性 阻 力 的 计 算 公式 ,增加了圆管带式输送机成管阻力的计算公式(见表 7,1997年版的表 3) ;

　　f) 更改了电压降系数 、多机驱动不平衡系数 、环境温度及海拔高度对电机的热容量影响系数 ,增加了传动效率的计算方法(见 6. 2,1997年版的 5. 2) ;

　　g) 更改了带式输送机稳定运行和启制动过程的最大许用垂度(见 6. 3. 3,1997年版的 5. 3. 3) ;

　　h) 增加了惯性力的计算方法(见 6. 3. 4) ;

　　i) 增加了输送带各点张力的计算方法(见 6. 3. 5) ;

　　j) 增加了输送带共振的校核方法(见 6. 4) ;

　　k) 增加了逆止力矩和制动力矩的计算方法(见 6. 5) ;

　　l) 更改了通用带式输 送 机 4 辊 、5 辊 断 面 和 圆 管 带 式 输 送 机 断 面 的 面 积 计 算 公 式(见 第 7 章 , 1997年版的第 6章) ;

　　m) 增加了输送带安全系数的校核方法(见第 8章) 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国机械工业联合会提出 。

　　本文件由全国连续搬运机械标准化技术委员会(SAC/TC331)归 口 。

　　本文件起草单位 :华电科工股份有限公司 、北京起重运输机械设计研究院有限公司 、力博重工科技股份有限公司 、北京科正平工程技术检测研究院有限公司 、北方重工集团有限公司 、上海科大重工集团有限公司 、衡阳运输机械有限公司 、宁夏天地西北煤机有限公司 、焦作鑫恒重工机械有限公司 、秦皇岛港股份有限公司 、焦作科瑞森重装股份有限公司 、宝科机械股份有限公司 、华电曹妃甸重工装备有限公司 、浙江双箭橡胶股份有限公司 、湖北天宜机械股份有限公司 、太原理工大学 、中瑞重工股份有限公司 、河南工学院 、衡阳腾飞机械有限公司 、河南中业重工机械有限公司 。

　　本文件主要起草人 :付衡业、文明波、邢蕾、刘皞、王振、倪永帅、高勇、季洪博、张晓华、冯宝忠、王艳祎、牛跃伟、张东方、潘利卫、王淼源、沈会民、王名飞、王学文、安福新、张军、苏金虎、王新民、牛思远 。

　　本文件于 1997年首次发布 ,本次为第一次修订 。

　　Ⅲ

　　GB/T 17119—2025

　　引 言

　　带式输送机是应用最为广泛的连续输送设备 ,具有构造简单 、效率高 、投资成本和维护成本低等突出特点 。经过几十年的发展 ,带式输送机使用场景逐步多元化 , 已经广泛应用于电力 、港口 、矿山 、冶金等众多行业 。

　　GB/T 17119—1997等同采用 ISO 5048:1989, 自 1997年发布以来已近 28年未修订 。 随着输送技术的进步与发展 ,标准中的部分参数和计算方法已逐步趋于落后 。此次修订 ,主要解决了计算冗余度过高 、与目前的带式输送机应用场景脱钩等问题 ,保证了标准的时效性 、延续性和完整性 ,实现了与国际最新标准接轨 ,为进一步提升我国带式输送机的技术水平起到了积极的促进作用 。

　　此次修订以 GB/T 17119—1997为基础 ,借鉴国内外相关的先进技术和标准 ,结合国内积累的应用实践经验 , 以保持技术的先进性 、标准的适用性和发展的导向性为原则完善了技术条文 ,使其符合国内现有的技术水平 。

　　Ⅳ

　　GB/T 17119—2025

　　连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机

　　运行功率和张力的计算

　　1 范围

　　本文件规定了带式输送机传动滚筒上所需的运行功率和作用在输送带上的张力的计算方法 。

　　本文件适用于带承载托辊的 、以织物芯或钢丝绳芯输送带作为承载件和牵引件的通用带式输送机 、水平转弯带式输送机和圆管带式输送机 ,其他类型的带式输送机参照执行 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 14521 连续搬运机械术语

　　GB/T 35017—2018 连续搬运设备 散状物料分类 、符号 、性能及测试方法

　　GB 50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范

　　GB 50270 输送设备安装工程施工及验收规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 14521和 GB/T 35017—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　动堆积角 surchargeangle

　　运行堆积角

　　物料横截面轮廓线与运动的输送带交点处的切线与水平面的夹角 。

　　注 : 单位为度(°) 。

　　3.2

　　静堆积角 angleofrepose

　　自然堆积角

　　物料从一个规定的高度自由均匀地落下时 ,形成能稳定保持的锥形料堆的最大坡角(即 自然坡度表面与水平面之间的夹角) 。

　　注 : 单位为度(°) 。

　　4 符号和单位

　　符号和单位应符合附录 A 的规定 。

　　1

　　GB/T 17119—2025

　　5 带式输送机的运行阻力

　　5. 1 概述

　　带式输送机(以下简称 “输送机 ”)的运行总阻力主要包括以下内容 :

　　— 主要阻力 FH (见 5. 2) ;

　　— 附加阻力 FN (见 5. 3) ;

　　— 特种阻力 FS (见 5. 4) ;

　　— 提升阻力 FSt(见 5. 5) 。

　　主要阻力 FH 和附加阻力 FN 出现在所有的输送机中 ,而特种阻力 FS 由输送机的机型及附件的装设情况决定 。 主要阻力 FH 沿输送机连续产生 , 而 附 加 阻 力 FN 仅 在 局 部 产 生 。 提 升 阻 力 FSt可 以 为正 、零或负值 ,取决于输送机的倾角 ;提升阻力可能以连续的方式沿输送机的全长产生或仅在某些区段上产生 。

　　5.2 主要阻力

　　主要阻力 FH 包括 :

　　a) 承载分支和回程分支托辊的旋转阻力 , 由托辊轴承和密封装置产生 ;

　　b) 输送带的运行阻力 , 由输送带经过托辊发生压陷以及输送带和物料反复弯曲等产生 。

　　5.3 附加阻力

　　附加阻力 FN 包括 :

　　a) 物料在加料段加速的惯性阻力和物料与输送带的摩擦阻力 ;

　　b) 物料与加料段导料槽侧板的摩擦阻力 ;

　　c) 改向滚筒的滚筒旋转阻力 ;

　　d) 输送带在滚筒上缠绕的弯曲阻力 。

　　5.4 特种阻力

　　特种阻力 FS 包括 :

　　a) 侧辊在输送带运行方向上向前倾斜引起的前倾摩擦阻力 ;

　　b) 输送机在非加料段设置导料槽时 ,在非加速段存在物料与导料槽侧板的摩擦阻力 ;

　　c) 设置导料槽的输送机 ,且导料槽侧板与输送带之间设有裙板 ,存在输送带与裙板的摩擦阻力 ;

　　d) 输送带与清扫装置的摩擦阻力 ;

　　e) 犁式卸料器的摩擦阻力 ;

　　f) 缓冲床的摩擦阻力 ;

　　g) 输送机转弯的阻力 ;

　　h) 圆管带式输送机的输送带成圆管状区段 ,全程存在由于输送带刚性附加的刚性阻力 ;

　　i) 圆管带式输送机的输送带由 自然展平状被强制过渡至圆管状存在的成管阻力 。

　　5.5 提升阻力

　　提升阻力 FSt是指在倾斜输送机上 , 物料和输送带提升或下降的阻力 。 当承载分支和回程分支均输送物料时 ,输送机的提升阻力为承载分支和回程分支的提升阻力之和 。

　　2

　　GB/T 17119—2025

　　6 圆周力和运行功率

　　6. 1 传动滚筒所需的圆周力

　　6. 1. 1 计算公式

　　输送机传动滚筒所需的圆周驱动力 FU 是所有阻力之和 ,按公式(1)计算 。

　　FU = FH +FN +FS +FSt …………………………( 1 )

　　式中 :

　　FU — 传动滚筒所需的圆周驱动力 ,单位为牛(N) ;

　　FH — 输送机的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FN — 输送机的附加阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FS — 输送机的特种阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FSt — 输送机的提升阻力 ,单位为牛(N) 。

　　6. 1.2 主要阻力

　　输送机的主要阻力 FH 宜按照输送倾角进行分段计算 ,见公式(2) 。

　　式中 :

　　FH — 输送机的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FH.i — 输送机第 i区段的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FH. O.i— 输送机第 i区段承载分支的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FH. U.i— 输送机第 i区段回程分支的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　nO — 输送机承载分支划分的区段数 ;

　　nU — 输送机回程分支划分的区段数 。

　　主要阻力 FH 可以用模拟摩擦系数 f 进行简化计算 。运用库仑摩擦定律 ,输送机各个区段的主要阻力 FH.i等于模拟摩擦系数 f、输送机区段的长度 li 和每米长度上所有运动质量产生的总垂直力的乘积 。输送机每个区段承载分支和回程分支的主要阻力可按公式(3)和公式(4)进行计算 。

　　对于承载分支 :

　　FH=∑FH.i=∑i(n)1FH.O.i+ ∑i(n)1FH.U.i …………………………( 2 )

　　FH.O.i = ∑i(n)1flig [qR.O.i + (qB +qG.O.i) cosδi] ( 3 )

　　式中 :

　　FH. O.i— 输送机第 i区段承载分支的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　f — 模拟摩擦系数 ;

　　li — 输送机第 i区段的长度 ,单位为米(m) ;

　　qR. O.i — 输送机第 i区段承载分支每米托辊旋转部分的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qB — 每米输送带质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qG. O.i — 输送机第 i区段承载分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　δi — 输送机第 i区段的输送倾角 ,单位为度(°) 。

　　对于回程分支 :

　　FH.U.i=∑i(n)1flig[qR.U.i+(qB +qG.U.i) cosδi] ……………………( 4 )

　　式中 :

　　FH. U.i— 输送机第 i区段回程分支的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　3

　　GB/T 17119—2025

　　qR. U.i — 输送机第 i区段回程分支每米托辊旋转部分的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qG. U.i — 输送机第 i区段回程分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) 。

　　当回程分支带料时 ,应分别计算承载分支物料的每米质量载荷 qG. O 和回程分支物料的每米质量载荷 qG. U , 当回程分支 不 带 料 时 ,qG. U 为 0。 当 输 送 机 路 线 复 杂 时 , 宜 根 据 输 送 路 线 倾 角的 变 化 进 行 分段 ,分别计算各段承载分支和回程分支的主要阻力 。

　　被输送物料的每米质量载荷 qG 按公式(5) 计算 , 承载分支和回程分支应根据不同输送能力的要求按公式(5)分别计算 。

　　qG …………………………( 5 )

　　式中 :

　　qG — 每米输送物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　IV — 输送机设计输送能力 ,单位为立方米每秒(m3/s) ;

　　ρ — 物料的堆积密度 ,单位为千克每立方米(kg/m3 ) ;

　　v — 输送带速度 ,单位为米每秒(m/s) 。

　　6. 1.3 模拟摩擦系数

　　6. 1.3. 1 模拟摩擦系数的初步确定

　　模拟摩擦系数 f 主要受托辊旋转阻力和输送带运行阻力的影响 ,宜取 0. 020作为一般适用条件下通用带式输送机(以下简称 “通用输送机 ”)和水平转弯带式输送机(以下简称 “水平转弯输送机 ”)模拟摩擦系数的基准值 fbase进行计算 ;宜取 0. 035作为一般适用条件下圆管带式输送机模拟摩擦系数的基准值 fbase进行计算 。

　　输送机的安装精度应符合 GB 50270和 GB 50231 的要求 ,在此基础上 ,模拟摩擦系数基准值的适用情况见表 1。

　　表 1 基准模拟摩擦系数的一般适用条件

　　通用输送机/水平转弯输送机

　　圆管带式输送机

　　设计输送能力为最大理论输送能力的 70% ~ 110%

　　设计输送能力为满断面输送能力的 65% ~ 75%

　　输送内摩擦系数为中等的物料

　　输送内摩擦系数为中等的物料

　　承载分支为三辊固定式托辊组

　　承载/回程分支为六辊固定式托辊组

　　托辊槽角为 25°~ 35°

　　托辊沿输送带横截面外接圆呈圆形阵列布置

　　输送带速度为 4 m/s~ 6 m/s

　　输送带速度为 4 m/s~ 6 m/s

　　工作环境温度为 15 ℃ ~ 25 ℃

　　工作环境温度为 15 ℃ ~ 25 ℃

　　托辊直径为 108 mm~ 159 mm ,采用迷宫式密封

　　托辊直径为 108 mm~ 159 mm ,采用迷宫式密封

　　承载分支托辊间距为 1 m~ 1. 5 m , 回程分支托辊间距为 2. 5 m~ 3. 5 m

　　承载/回程分支托辊间距按表 C. 1选择

　　在下列情况时,f值可以大于基准值 :

　　a) 物料的内摩擦系数 :较大 ;

　　b) 通用输送机的托辊槽角 :大于 35°;

　　c) 输送带速度 :大于 6 m/s;

　　d) 托辊直径 :小于 108 mm;

　　4

　　GB/T 17119—2025

　　e) 环境温度 :低于 15 ℃ ;

　　f) 输送带张力 :较低 ;

　　g) 输送带 :采用软芯层 ,覆盖层厚且柔软 ;

　　h) 运行条件 :多灰 、潮湿和/或物料具有黏性 ;

　　i) 通用输送机承载分支的托辊间距 :大于 1. 5 m;通用输送机回程分支的托辊间距 : 大于 3. 5 m ;圆管带式输送机承载/回程分支的托辊间距宜大于附录 B 的规定值 。

　　如果 a) ~i)影响因素的条件相反 ,则模拟摩擦系数 f值可以降到基准值以下 。

　　考虑 a) ~i)影响因素之后 ,可初步预估模拟摩擦系数的数值 。虽然模拟摩擦系数的优选和估算需考虑多种因素对加工制作和安装的影响 ,但在通常情况下将基准值 fbase代入公式(3)和公式(4) 可以确定足够精确的主要阻力 。负功率运行的下运发电输送机 ,宜采用比正功率的输送机低约 40%的模拟摩擦系数进行计算 。

　　综合输送 机 不 同 的 安 装 精 度 、运 维 条 件 和 路 线 布 置 等 因 素 , 以 带 速 5 m/s、环 境 温 度 20 ℃为 前提 ,总结了不同适应条件下的模拟摩擦系数基准值 ,具体适用的情况见表 2。

　　表 2 不同适用条件的模拟摩擦系数基准值

　　安装情况

　　工作条件

　　模拟摩擦系数 fbase

　　通用输送机/水平转弯输送机

　　圆管带式输送机

　　水平 、上运及微下

　　运(正功率)的

　　电动工况

　　安装条件良好 ,托辊旋转阻力小 ,物料的内摩擦系数低 ,安装和运维条件良好

　　0. 017

　　0. 03

　　正常的安装条件 ,正常的物料条件

　　0. 02

　　0. 035

　　安装条件较差 ,托辊旋转阻力大 ,物料的内摩擦

　　系数高 ,安装和运维条件较差

　　0. 023~ 0. 030

　　0. 04~ 0. 055

　　下运(负功率)的发电工况

　　具备发电的驱动装置

　　0. 012~ 0. 016

　　0. 021~ 0. 03

　　6. 1.3.2 模拟摩擦系数基于运行条件的修正方法

　　当考虑环境温度 、带速和输送路线等因素对模拟摩擦系数的影响时 ,引入了带速修正系数 kV、环境温度修正系数 kT 和输送机弯曲修正系数 kC,对模拟摩擦系数进行修正 ,按公式(6)进行计算 。

　　f= fbasekVkTkC …………………………( 6 )

　　式中 :

　　f — 模拟摩擦系数 ;

　　fbase — 模拟摩擦系数基准值 ,按表 2取值 ;

　　kV — 带速修正系数 ,按表 3取值 ;

　　kT — 环境温度修正系数 ,按表 4取值 ;

　　kC — 输送机弯曲修正系数 ,按表 5 取值 。

　　5

　　GB/T 17119—2025

　　表 3 带速修正系数

　　带速

　　2 m/s

　　3 m/s

　　4 m/s

　　5 m/s

　　6 m/s

　　系数 kV

　　0. 80

　　0. 85

　　0. 90

　　1. 00

　　1. 10

　　表 4 环境温度修正系数

　　环境温度

　　20 ℃

　　0 ℃

　　-10 ℃

　　-20 ℃

　　-30 ℃

　　系数 kT

　　1. 00

　　1. 07

　　1. 17

　　1. 28

　　1. 47

　　表 5 输送机弯曲修正系数

　　弯曲段长度占总机

　　圆管带式输送机

　　通用输送机/

　　长度的比例

　　≤20%

　　>20% ~ ≤40%

　　>40% ~ ≤60%

　　>60%

　　水平转弯输送机

　　系数 kC

　　1. 2

　　1. 25

　　1. 3

　　1. 35

　　1

　　6. 1.4 附加阻力和特种阻力

　　如需精确计算输送机传动滚筒所需的驱动力和运行功率 ,应计算附加阻力 FN 和特种阻力 FS 。表6 和表 7 给出了相关阻力的计算公式 ,其值可在输送机已知参数的基础上计算 。 表 6 所示的附加阻力FN 出现在所有的输送机上 ,表 7所示的特种阻力 FS 宜根据输送机的配置及选型具体分析 。

　　附加阻力也可通过附加阻力系数进行估算 ,适用于计算精度要求不高 ,输送路线简单的输送机 ,具体计算方法宜参考附录 C。

　　表 6 附加阻力 FN 计算公式

　　符号

　　计算公式

　　单位

　　FbA

　　物料在加料段加速的惯性阻力和物料与输送带的摩擦阻力 FbA :

　　FbA = IVρ(v- v0 )

　　式中 :

　　IV — 输送机设计输送能力 ,单位为立方米每秒(m3 /s) ;

　　ρ — 物料的堆积密度 ,单位为千克每立方米(kg/m3 ) ;

　　v — 输送带速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　v0 — 物料转运至输送带时 ,沿输送带运行方向的速度分量 ,单位为米每秒(m/s) 。

　　N

　　Ff

　　物料与加速段导料槽侧板的摩擦阻力 Ff :

　　式中 :

　　CSchb — 受料段加速区内物料扰动引起的附加阻力系数 ;

　　CRank— 侧压力系数 ;

　　CRank = tan2 (45°-

　　b1 — 导料槽侧板间的宽度 ,单位为米(m) ;

　　l3 — 托辊组中间辊的长度 ,单位为米(m) ;

　　lb — 导料槽加速段的长度 ,单位为米(m) ;

　　N

　　6

　　GB/T 17119—2025

　　表 6 附加阻力 FN 计算公式 (续)

　　符号

　　计算公式

　　单位

　　Ff

　　λ— 托辊组的槽角 ,单位为度(°) ;

　　θ— 物料的动堆积角 ,单位为度(°) ;

　　μ1 — 物料与输送带的摩擦系数 ,宜取 0. 5~ 0. 7;

　　μ2 — 物料与导料槽侧板的摩擦系数 ,宜取 0. 5~ 0. 7。输送机一般可取 CSchbCRank= 1。

　　N

　　Fl

　　输送带在滚筒上缠绕的弯曲阻力 Fl :

　　对于织物芯输送带 :

　　Fl = 9B(0. 14+ 0. 01

　　对于钢绳芯输送带 :

　　Fl = 12B(0. 20+ 0. 01

　　式中 :

　　B — 输送带宽度 ,单位为毫米(mm) ;

　　F — 滚筒上输送带的平均张力 ,单位为牛(N) ;

　　d — 输送带厚度 ,单位为米(m) ;

　　D — 滚筒直径 ,单位为米(m) 。

　　N

　　Ft

　　改向滚筒的滚筒旋转阻力 Ft :

　　Ft = 0. 005FT

　　式中 :

　　d0 — 轴承内径 ,单位为米(m) ;

　　FT — 作用在滚筒上输送带两边的张力和滚筒旋转部分所受重 力 的 矢 量 和 ,单 位 为牛(N) 。

　　N

　　表 7 特种阻力 FS 计算公式

　　符号

　　计算公式

　　单位

　　Fε

　　托辊前倾的摩擦阻力 Fε :

　　对于装有三等长辊的承载分支托辊 :

　　Fε = Cεμ0Lε (qB +qG )gcosδsinε

　　对于装有两辊的回程分支托辊

　　Fε = μ0LεqBgcosδsinε

　　式中 :

　　Cε— 槽型系数 , 当槽型托辊组的托辊槽角为 30°时 Cε 为 0. 4, 当托辊槽角为 35°时 Cε

　　为 0. 43, 当托辊槽角为 40°时 Cε 为 0. 47, 当托辊槽角为 45°时 Cε 为 0. 5; Lε — 输送机装有前倾托辊的长度 ,单位为米(m) ;

　　δ— 输送机在运行方向上的输送倾角 ,单位为度(°) ;

　　ε— 侧辊轴线相对于垂直输送带纵向轴线的平面的前倾角 ,单位为度(°) ;

　　μ0 — 托辊与输送带的摩擦系数 ,宜取 0. 3~ 0. 4。

　　N

　　7

　　GB/T 17119—2025

　　表 7 特种阻力 FS 计算公式 (续)

　　符号

　　计算公式

　　单位

　　Fgl

　　物料与非加速段导料槽侧板的摩擦阻力 Fgl :

　　Fgl = CRank - (b1(2) - l3(2)) - b1(2) θ] 2

　　式中 :

　　CRank— 侧压力系数 ;

　　CRank = tan2 (45°-

　　IV — 输送机设计输送能力 ,单位为立方米每秒(m3 /s) ;

　　v — 输送带速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　b1 — 导料槽侧板间的宽度 ,单位为米(m) ;

　　l3 — 托辊组中间辊的长度 ,单位为米(m) ;

　　λ — 托辊组的槽角 ,单位为度(°) ;

　　θ — 物料的动堆积角 ,单位为度(°) ;

　　μ2 — 物料与导料槽侧板的摩擦系数 ,宜取 0. 5~ 0. 7;

　　ρ — 物料的堆积密度 ,单位为千克每立方米(kg/m3 ) ;

　　l — 导料槽的长度 ,单位为米(m) ;

　　lb — 导料槽加速段的长度 ,单位为米(m) 。

　　N

　　Fr

　　输送带与清扫装置的摩擦阻力 Fr :

　　Fr = 0. 001 ·B ·Cbc

　　式中 :

　　B — 输送带宽度 ,单位为毫米(mm) ;

　　Cbc — 在清扫装置压力下的运动摩擦阻力 ,单位为牛每米(N/m) ; 当无法准确测定输送带和清扫装置之间的有效正 压 力 时 , 头 部 清 扫 装 置 Cbc宜 取 900 N/m , 回 程清扫装置 Cbc宜取 400 N/m;当可以测定输送带和清扫装置之间的有效正压力时 ,可以参考下式对清扫装置的运动摩擦阻力进行精确计算 ;

　　Cbc = μ3 ·Fbc

　　μ3 — 输送带和清扫装置刮刀之间的滑动摩擦系数 ;输 送 带 与 刮 刀 的 摩 擦 系 数 宜 根 据刮刀的材质取值 ,刮刀材质为聚氨酯 时 μ3 取 0. 60~ 0. 67, 刮 刀 材 质 为 碳 化 钨 时μ3 取 0. 62,刮刀材质为不锈钢时 μ3 取 0. 60~ 0. 67;

　　Fbc — 输送带和清扫装置之间的有效正压力 ,单位为牛每米(N/m) 。

　　N

　　FSk

　　导料槽裙板密封的摩擦阻力 FSk :

　　FSk = 2μ4PSkl

　　式中 :

　　μ4 — 输送带和导料槽密封裙板的滑动摩擦系数 ,宜取 1;

　　PSk — 输送带和导料槽密封裙 板 之 间 单 位 长 度 的 正 压 力 , 单 位 为 牛 每 米(N/m) , 宜取 45 N/m ;

　　l — 导料槽的长度 ,单位为米(m) 。

　　N

　　8

　　GB/T 17119—2025

　　表 7 特种阻力 FS 计算公式 (续)

　　符号

　　计算公式

　　单位

　　Fa

　　犁式卸料器的摩擦阻力 Fa :

　　Fa = 0. 001 ·B ·ka

　　式中 :

　　B — 输送带宽度 ,单位为毫米(mm) ;

　　ka — 犁式卸料器的阻力系数 ,宜取 1 400 N/m~ 1 500 N/m。

　　N

　　Fsbn

　　缓冲床的摩擦阻力 Fsbn :

　　Fsbn = μ5lsbng(qB +qG )

　　式中 :

　　μ5 — 输送带和缓冲床的滑动摩擦系数 ;输送带和缓 冲 床 的 摩 擦 系 数 宜 根 据 缓 冲 床的材质取值 ,缓冲床表面材质为钢时 μ5 取 0. 64~ 0. 84,缓冲床表面材质为聚乙烯时 μ5 取 0. 56,缓冲床表面材质为聚氨酯时 μ5取 0. 60~ 0. 67;

　　lsbn — 缓冲床的长度 ,单位为米(m) ;

　　qB — 每米输送带的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qG — 每米输送物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) 。

　　N

　　FC

　　输送机在每个水平/立面转弯段的转弯阻力 FC :

　　式中 :

　　f — 模拟摩擦系数 ;

　　FCT — 输送带在转弯段的平均张力 ,承载分支和回程分支应分别考虑 ,单位为牛(N) ; αC — 转弯段的转角 ,单位为度(°) 。

　　通用输送机的立面凹弧不作考虑 。

　　N

　　FR

　　当输送机为圆管带式输送机时 ,输送带的刚性阻力 FR :

　　FR = fLPdPg/75

　　式中 :

　　f — 模拟摩擦系数 ;

　　LP — 输送带在承载分支和回程分支的成管总长度 ,单位为米(m) ;

　　dP — 输送带圆管断面的外径 ,单位为毫米(mm) 。

　　N

　　FP

　　当输送机为圆管带式输送机时 ,每个成管过渡段的成管阻力 FP :

　　FP = (0. 2dP +25)g

　　式中 :

　　dP — 输送带圆管断面的外径 ,单位为毫米(mm) 。

　　N

　　6. 1.5 提升阻力

　　输送机的提升阻力 FSt宜按照输送倾角进行分段计算 ,提升高度 Hi 以物料和输送带向上输送为正值 , 以物料和输送带向下输送为负值 ,可按公式(7)精确地计算 。

　　FSt=∑i(n)1FSt.O.i+ ∑i(n)1FSt.U.i …………………………( 7 )

　　9

　　GB/T 17119—2025

　　式中 :

　　FSt — 输送机的提升阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FSt.O.i— 输送机第 i区段承载分支的提升阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FSt.U.i— 输送机第 i区段回程分支的提升阻力 ,单位为牛(N) 。

　　输送机每个区段承载分支和回程分支的提升阻力可按公式(8)和公式(9)进行计算 。

　　对于承载分支 :

　　FSt.O.i gHO.i … … … … … … … … … …

　　式中 :

　　qG. O.i— 输送机第 i区段承载分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qB — 每米输送带的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　HO.i — 输送机第 i区段承载分支沿运行方向起止点的高差 ,单位为米(m) 。

　　对于回程分支 :

　　FSt.U.i=∑i(n)1 (qG.U.i+qB )gHU.i …………………………( 9 )

　　式中 :

　　qG. U.i— 输送机第 i区段回程分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qB — 每米输送带的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　HU.i — 输送机第 i区段回程分支沿运行方向起止点的高差 ,单位为米(m) 。

　　通常 ,在同一区段内 HO.i和 HU.i互为相反数 。

　　6. 1.6 设计工况

　　输送机在坡度起伏时会存在部分区段有载荷的工况 ,输送机的圆周力和运行功率应同时考虑不同载荷条件的组合工况 ,包括但不限于以下工况 :

　　a) 输送机空载 ;

　　b) 输送机全长满载 ;

　　c) 输送机在具 有 正 功 的 区 段 上(该 区 段 带 载 时 的 提 升 阻 力 与 摩 擦 阻 力 的 代 数 和 为 正 值) 有 载荷 ,而其余的区段上无载荷 ,有载荷区段的阻力值为正值 ;

　　d) 输送机在具 有 正 功 的 区 段 上(该 区 段 带 载 时 的 提 升 阻 力 与 摩 擦 阻 力 的 代 数 和 为 正 值) 无 载荷 ,而其余的区段上有载荷 ,有载荷区段的阻力值为负值 。

　　综合上述不同的载荷工况 ,确定传动滚筒的最大圆周力作为设计驱动系统的依据 。

　　如果有一种或几种载荷条件下的传动滚筒出现负圆周力 ,则输送机存在发电工况 ,驱动系统产生负功率 ,应引入发电工况的模拟摩擦系数值 。 在设计驱动系统和制动系统时 ,应统筹考虑最大电动工况(正功率)的驱动力和最大发电工况(负功率)的制动力 。

　　6.2 输送机所需的运行功率

　　6.2. 1 输送机传动滚筒的运行功率

　　输送机传动滚筒的运行功率 PA 取决于圆周驱动力 FU 和输送带速度 v,按公式(10)计算 。

　　PA = FUv …………………………( 10 )

　　式中 :

　　PA — 传动滚筒所需的运行功率 ,单位为瓦(W) ;

　　FU — 输送机传动滚筒所需的圆周驱动力 ,单位为牛(N) ;

　　v — 输送带速度 ,单位为米每秒(m/s) 。

　　10

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　　6.2.2 驱动电机所需的运行功率

　　驱动电机所需的运行功率 PM 应结合驱动系统的传动效率等因素 ,按公式(11)和公式(12)计算 。

　　对需要正功率的输送机 :

　　PM …………………………( 11 )

　　式中 :

　　PM — 驱动电机所需的运行功率 ,单位为瓦(W) ;

　　η1 — 输送机正功率的传动效率 ,宜在 0.85~0.95之间取值 ,η1 的传动效率应结合驱动装置在各个传动环节的效率 ;

　　η' — 电压降系数 ,特殊地区当电压波动较大 ,超出电动机的供电电压允许范围时宜考虑电压降的影响 ,可取 0.90~0.95,其他情况取 1;

　　η

　　″ — 多机驱动功率不平衡系数 ,宜取 0.90~0.95,当采用可控软启动装置时宜取 0. 96~0. 98,单

　　电机驱动时宜取 1;

　　η‴ — 环境温度及海拔高度对电机的热容量影响系数 ,宜参考表 8取值 。

　　对需要负功率的输送机 :

　　PM …………………………( 12 )

　　式中 :

　　η2— 输送机负功率的传动效率 ,宜在 0.95~1.0之间取值 ,η2 的传动效率应结合驱动装置在各个传动环节的效率 。

　　表 8 环境温度及海拔高度对电机的热容量影响系数

　　环境温度

　　海拔高度

　　≤1 000 m

　　>1 000 m~

　　≤1 500 m

　　>1 500 m~

　　≤2 000 m

　　>2 000 m~

　　≤2 500 m

　　>2 500 m~

　　≤3 000 m

　　30 ℃

　　100%

　　100%

　　100%

　　98%

　　95%

　　35 ℃

　　100%

　　100%

　　97%

　　94%

　　91%

　　40 ℃

　　100%

　　97%

　　93%

　　90%

　　87%

　　45 ℃

　　95%

　　92%

　　88%

　　85%

　　83%

　　50 ℃

　　90%

　　87%

　　84%

　　81%

　　—

　　55 ℃

　　85%

　　82%

　　—

　　—

　　—

　　60 ℃

　　80%

　　—

　　—

　　—

　　—

　　注 : “—”表示需由电机制造商确定 。

　　6.3 输送带张力

　　6.3. 1 通则

　　6.3. 1. 1 作用于输送带的张力沿输送机全长是变化的 ,由以下因素决定 :

　　— 输送机的路线 ;

　　— 传动滚筒的数量和布置 ;

　　11

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　　— 驱动和制动系统的特性 ;

　　— 输送带拉紧装置的型式和位置 ;

　　— 输送机的载荷工况 :启 动 、稳 定 运 行 、制 动 ; 在 此 基 础 上 又 分 为 空 载 、满 载 或 部 分 有 载 等 设 计工况 。

　　6.3. 1.2 为保证输送机的正常运行 ,输送带张力应同时满足以下两个条件 :

　　a) 在任何工况下 ,作用在输送带上的张力应确保全部传动滚筒上的圆周力通过摩擦传递到输送带上 ,且输送带与传动滚筒之间不打滑 ;

　　b) 作用在输送带上的张力应确保两组托辊间输送带满足 6. 3. 3规定的垂度要求 。

　　6.3.2 传动滚筒上圆周力的传递

　　将圆周力 FU 从传动滚筒传递到输送带上 ,如图 1所示 ,应保证输送带在传动滚筒的松边保持张力F2 ,按公式(13)计算 。

　　F2min = FUmax …………………………( 13 )

　　式中 :

　　F2min — 传动滚筒上输送带的最小松边张力 ,单位为牛(N) ;

　　FUmax — 输送机在各种工况下可能出现的最大圆周驱动力或制动力 ,单位为牛(N) ;

　　μ — 传动滚筒与输送带的摩擦系数 ,按表 9取值 ;

　　φ — 输送带在传动 滚 筒 上 的 围 包 角 , 单 位 为 弧 度 (rad) , 由 几 何 条 件 确 定 , 宜 为 2. 8~ 4. 2 (160°~ 240°) 。

　　表 9 传动滚筒与橡胶输送带间的摩擦系数

　　运行条件

　　光面滚筒

　　带人字形或菱形沟槽的橡胶覆盖面

　　带人字形或菱形沟槽的聚酯覆盖面

　　带人字形或菱形沟槽的陶瓷覆盖面

　　干燥

　　0. 35~ 0. 4

　　0. 4~ 0. 45

　　0. 35~ 0. 4

　　0. 4~ 0. 45

　　清洁和潮湿(有水)

　　0. 1

　　0. 35

　　0. 35

　　0. 35~ 0. 4

　　污浊和潮湿(粘有泥沙)

　　0. 05~ 0. 1

　　0. 25~ 0. 3

　　0. 2

　　0. 35

　　a) 正功率运行工况 b) 负功率运行工况标引符号说明 :

　　FU — 传动滚筒所需的圆周驱动力 ;

　　F1 — 传动滚筒上输送带紧边张力 ;

　　F2 — 传动滚筒上输送带松边张力 ;

　　v — 输送带速度 。

　　图 1 作用于输送带的张力示意图

　　6.3.3 输送带垂度的限制

　　为了限制两组托辊间输送带的垂度 ,作用在输送带上的最小张力 Fmin应满足公式(14) 和公式(15)

　　12

　　GB/T 17119—2025

　　的要求 ,输送机任何位置的张力都不应小于最小张力 Fmin。

　　对于承载分支 :

　　aO (qB +qGO )g

　　Fmin ≥ …………………………( 14 )

　　式中 :

　　Fmin — 输送带的最小张力 ,单位为牛(N) ;

　　aO — 输送机承载分支的托辊间距 ,单位为米(m) ;

　　qB — 每米输送带的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qG. O — 输送机承载分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　hr max — 输送带在相邻两个托辊组间的最大许用垂度 ,宜限制在 0. 005~ 0. 02之间 。输送机稳定运行工况的最大许用垂度 hr max不宜大于 0. 01,启制动过程的最大许用垂度 hr max不宜大于 0. 03。

　　对于回程分支 :

　　aU (qB +qG. U )g

　　Fmin ≥ 8 hr max …………………………( 15 )

　　式中 :

　　aU — 输送机回程分支的托辊间距 ,单位为米(m) ;

　　qG. U — 输送机回程分支每 米 物 料 的 质 量 , 单 位 为 千 克 每 米(kg/m) , 当 回 程 分 支 不 输 送 物 料 时qG.U =0。

　　6.3.4 惯性力

　　输送机启动加速和减速停机时 ,惯性力 FA 应按公式(16)计算 :

　　FA = (mL + mD )a …………………………( 16 )

　　式中 :

　　FA — 输送机运动体的总惯性力 ,单位为牛(N) ;

　　mL — 输送机运动体直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) ;

　　mD — 输送机转动部件转换到输送带直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) ;

　　a — 输送带的平均加(减)速度 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) 。

　　对于输送长度小于 500 m 的电动工况(正功率)输送机 ,输送带平均加(减)速度 a 的绝对值不宜大于 0. 3 m/s2 ;对于发电工况(负功率)输送机和长距离输送机 ,输送带平均加(减)速度 a 的绝对值不宜大

　　于 0. 1 m/s2 。

　　输送机启动和停机时 ,运动体直线运动的等效质量 mL 应按公式(17)和公式(18)计算 :

　　当回程分支不输送物料时 :

　　mL = (2qB +qG +qR. O +qR. U )L …………………………( 17 )

　　式中 :

　　mL — 输送机运动体直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) ;

　　qB — 每米输送带的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qG — 每米输送物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qR. O — 输送机承载分支每米托辊旋转部分的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qR. U — 输送机回程分支每米托辊旋转部分的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　L — 输送机长度 ,单位为米(m) 。

　　当承载分支和回程分支均输送物料时 ,宜按区段分别计算 :

　　mL = ∑i(n)1 (qB +qG.O.i+qR.O.i)li+ ∑i(n)1 (qB +qG.U.i+qR.U.i)li ………………( 18 )

　　13

　　GB/T 17119—2025

　　式中 :

　　qG. O.i— 输送机第 i区段承载分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qG. U.i— 输送机第 i区段回程分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qR. O.i— 输送机第 i区段承载分支每米托辊旋转部分的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qR. U.i— 输送机第 i区段回程分支每米托辊旋转部分的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　li — 输送机第 i区段的长度 ,单位为米(m) 。

　　输送机转动部件应转 换 到 输 送 带 直 线 运 动 的 等 效 质 量 , 转 动 部 件 总 等 效 质 量 mD 应 按 公 式(19)计算 :

　　mD

　　式中 :

　　mD — 输送机转动部件转换到输送带直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) ;

　　nD — 输送机的驱动单元数 ;

　　nP — 输送机改向滚筒的个数 ;

　　JD.i — 驱动单元第i个转动部件的转动惯量 ,单位为千克平方米(kg · m2 ) , 驱动单元应结合电机 、联轴器 、减速器和传动滚筒等部件的转动惯量 , 当驱动单元加装飞轮时还应包括飞轮的转动惯量 ;

　　Ji — 第i个滚筒的转动惯量 ,单位为千克平方米(kg · m2 ) ;

　　ii — 第 i个转动部件至传动滚筒的传动比 ;

　　DD.i — 第 i个传动滚筒的直径 ,单位为米(m) ;

　　Di — 第 i个改向滚筒的直径 ,单位为米(m) 。

　　6.3.5 输送带各点的张力计算

　　输送带各特征点的张力 ,应根据输送机各区段的长度和倾角 、传动滚筒的数量和布置 、驱动和制动特性 、拉紧装置的类型和布置及输送机的运行工况确定 。

　　输送带在满足最大垂度条件时 ,输送带相邻两特征点的张力应按公式(20)和公式(21)计算 :

　　a) 稳定运行工况时 ,按公式(20)计算 :

　　Fi = Fi-1 +F(i-1) ~i …………………………( 20 )

　　式中 :

　　Fi — 输送带运行方向上第 i点的张力 ,单位为牛(N) ;

　　Fi- 1 — 输送带运行方向上第 i-1点的张力 ,单位为牛(N) ;

　　F(i- 1) ~i — 输送带运行方向上第 i-1点到第 i点区段的运行总阻力 ,单位为牛(N) 。

　　b) 非稳定运行工况时 ,按公式(21)计算 :

　　Fi = Fi-1 +F(i-1) ~i + m(i-1) ~ia …………………………( 21 )

　　式中 :

　　Fi — 输送带运行方向上第 i点的张力 ,单位为牛(N) ;

　　Fi- 1 — 输送带运行方向上第 i-1点的张力 ,单位为牛(N) ;

　　F(i- 1) ~i — 输送带运行方向上第 i-1点到第 i点区段的运行总阻力 ,单位为牛(N) ;

　　m(i- 1) ~i — 输送带运行方向上第 i-1点到第i点区段的运动体的等效质量 ,单位为千克(kg) ; a — 输送带的平均加(减)速度 ,单位为米每二次方秒(m/s2 ) 。

　　其中 m(i- 1) ~i按公式(22)计算 :

　　m(i-1) ~i =mL(i-1) ~i + mD(i-1) ~i …………………………( 22 )

　　式中 :

　　14

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　　mL(i- 1) ~i— 第 i-1点到第 i点区段的运动体直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) ;

　　mD(i- 1) ~i— 第i-1点到第i点区段的转动部件转换到直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) 。

　　6.3.6 输送带张力的变化和最大张力

　　输送机设计过程中 ,应根据多种载荷工况组合确定必要的张力及其在输送机长度上的变化 。最小张力与驱动/制动装置数量 、布置及其特性相关 ,应根据拉紧装置的类型和位置确定 ,其他位置的张力可在输送带最小张力的基础上加或减运行总阻力确定 。输送机的最小张力宜根据不同工况传动滚筒传递的圆周力/制动力或输送带的允许垂度确定 ,在此基础上计算不同载荷工况的最大张力 。

　　当输送机水平或小倾角输送(仅存在全长满载和空载两种工况) ,仅存在一个传动滚筒 ,且整机所需的制动力矩较小时 ,输送带的最大张力 Fmax可用公式(23)近似估算 。

　　Fmax ≈ FU …………………………( 23 )

　　式中 :

　　Fmax— 输送带的最大张力 ,单位为牛(N) ;

　　FU — 传动滚筒所需的圆周驱动力 ,单位为牛(N) ;

　　ξ — 输送机的启动系数 ,启动系数 ξ考虑了输送机在启动时的圆周力比稳定运行时大 ,根据驱动特性 ,系数 ξ在 1. 1~2. 0 之间确定 , 当采用可控软启动装置时 , 系数 ξ可根据启动时间

　　取 1. 1~ 1. 3,其他启动方式可取 1. 3~ 2. 0;

　　μ — 传动滚筒与输送带的摩擦系数 ,按表 9取值 ;

　　φ — 输送带在传动 滚 筒 上 的 围 包 角 , 单 位 为 弧 度 ( rad) , 由 几 何 条 件 确 定 , 宜 为 2. 8~ 4. 2 (160°~ 240°) 。

　　在复杂工况下 ,宜参照 6. 3. 5 中的计算方法 ,分别计算不同载荷条件组合工况(见 6. 1. 6)下的运行张力 ,分析作用于输送带上的张力及其变化 ,并取不同工况张力的最大值对设备选型进行校核 。

　　6.4 输送带的共振

　　输送带与托辊的共振是指输送带的固有振动频率与托辊的转动频率相近而发生共振 ,从而引起输送机共振 ,加速托辊和机架的破坏 。避免共振设计是使输送带的固有频率与作为振源的托辊转动频率避开 ,n 阶固有频率 fpn与托辊转动频率 fr 宜相差 15% ,尤其当输送带在平托辊组上运行时应关注共振校核 。 当输送带在托辊上运行时 , 固有频率与托辊转动频率的关系见公式(24) 。

　　…………………………( 24 )

　　式中 :

　　fr — 托辊的转动频率 ,单位为赫(Hz) ;

　　fpn — 输送带横截面的 n 阶固有频率 ,单位为赫(Hz) 。

　　其中,fr 按公式(25)计算 :

　　fr …………………………( 25 )

　　式中 :

　　v — 输送带速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　dR — 托辊直径 ,单位为米(m) 。

　　其中,fpn按公式(26)和公式(27)计算 :

　　对于承载分支 :

　　fpn …………………………( 26 )

　　15

　　GB/T 17119—2025

　　式中 :

　　n — 输送机固有频率的阶数 ;

　　aO — 输送机承载分支的托辊间距 ,单位为米(m) ;

　　Fg — 计算固有频率处输送带的张力 ,单位为牛(N) ;

　　qB — 每米输送带的质量 ,单位为千克每米(kg/m) ;

　　qG. O — 输送机承载分支每米物料的质量 ,单位为千克每米(kg/m) 。

　　对于回程分支 :

　　fpn …………………………( 27 )

　　式中 :

　　aU — 输送机回程分支的托辊间距 ,单位为米(m) ;

　　qG. U — 输送机回程分支 每 米 物 料 的 质 量 , 单 位 为 千 克 每 米(kg/m) , 当 回 程 分 支 不 输 送 物 料 时

　　避免输送带(qG). 与(U)辊。共振主要针对输送机满载稳定运行工况 ,个别情况应分析空载稳定运行工况 。

　　当输送机沿线部分区域存在共振隐患时 ,宜调整该区域的托辊直径 、托辊间距或输送机的带速 ,此后应根据调整后的参数重新计算输送机的张力及功率 ,并再次进行共振校核 。

　　6.5 逆止与制动

　　上运输送机逆止装置的逆止力矩 ,应满足输送机在额定载荷停机时最大逆止力矩的要求 。滚筒轴上逆止装置的额定逆止力矩 Mn 可按公式(28)近似计算 :

　　Mn = k2 …………………………( 28 )

　　式中 :

　　Mn — 滚筒轴上逆止装置的额定逆止力矩 ,单位为牛米(N · m) ;

　　k1 — 主要阻力的缩减系数 ,宜取 0. 6~0. 8;

　　k2 — 逆止装置的安全系数 ,宜大于或等于 1. 5;

　　FSt — 输送机的提升阻力 ,单位为牛(N) ;

　　FH — 输送机的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　D — 滚筒直径 ,单位为米(m) 。

　　负功率运行的下运发电输送机制动装置的最大制动力矩 ,应按 6. 1. 6 中满足最不利设计工况下输送机停机最大制动力矩的要求 。滚筒轴上制动装置的额定制动力矩 MB 可按公式(29)近似计算 :

　　MB = k3

　　式中 :

　　MB — 滚筒轴上制动装置的额定制动力矩 ,单位为牛米(N · m) ;

　　k3 — 制动装置的安全系数 ,宜大于或等于 1. 5;

　　FSt — 输送机的提升阻力 ,单位为牛(N) ;

　　mL — 输送机运动体直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) ;

　　mD — 输送机转动部件转换到输送带直线运动的等效质量 ,单位为千克(kg) ;

　　k1 — 主要阻力的缩减系数 ,宜取 0. 6~0. 8;

　　FH — 输送机的主要阻力 ,单位为牛(N) ;

　　D — 滚筒直径 ,单位为米(m) 。

　　输送机实际所需的制动力矩应小于制动器的额定制动力矩 ,实际制动力矩可根据现场的实际需求

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　　进行调整 。

　　7 输送机的输送能力和横截面

　　7. 1 输送机的输送能力

　　输送机最大理论输送能力 IV max按公式(30)计算 。

　　IV max = Svk …………………………( 30 )

　　式中 :

　　IV max— 输送机最大理论输送能力 ,单位为立方米每秒(m3/s) ;

　　S — 输送带上物料最大横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　v — 输送带速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　k — 输送机的倾斜系数 。

　　7.2 通用输送机的横截面面积

　　7.2. 1 输送带上物料最大横截面面积取决于以下因素 :

　　a) 输送带的可用宽度b,它是输送带宽度 B 的函数 ;

　　b) 槽形 , 即托辊的数量和尺寸(边辊长度 l2 , 中间辊长度 l3 )以及托辊槽角 λ;

　　c) 输送带上物料横截面形状是由动堆积角 θ所限定的抛物线 。

　　7.2.2 输送带的可用宽度 b宜由公式(31)和公式(32)确定 。

　　— 对于 B≤2 000 mm 时 :

　　b= 0. 001 · (0. 9B - 50) …………………………( 31 )

　　— 对于 B>2 000 mm 时 :

　　b= 0. 001 · (B - 250) …………………………( 32 )

　　式中 :

　　b— 输送带的可用宽度 ,单位为米(m) ;

　　B— 输送带宽度 ,单位为毫米(mm) 。

　　7.2.3 对于水平直线运行的输送机 ,输送带上物料最大横截面面积 S,可使用动堆积角θ计算出上部截面S1 与下部截面 S2 相加来确定 ,见图 2。

　　a) 具有一个承载辊 b) 具有二个承载辊 c) 具有三个承载辊

　　图 2 通用输送机托辊布置形式示意图

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　　d) 具有四个承载辊 e) 具有五个承载辊标引符号说明 :

　　B — 输送带宽度 ;

　　b — 输送带的可用宽度 ;

　　S — 输送带上物料最大横截面面积 ;

　　S1 — 输送带上物料的上部弓形横截面面积 ;

　　S2 — 输送带上物料的下部横截面面积 ;

　　S2. 1 — 输送带上物料的下部横截面面积中的梯形截面面积 ;

　　S2. 2 — 输送带上物料的下部横截面面积中除梯形截面外的面积 ;

　　λ — 托辊组的边辊槽角 ;

　　λ1 — 四辊/五辊结构托辊组的下侧辊槽角 ;

　　θ — 物料的动堆积角 ;

　　l2 — 托辊组边辊的长度(四/五辊槽形) ;

　　l3 — 托辊组中间辊的长度(三/五辊槽形) 。

　　图 2 通用输送机托辊布置形式示意图 (续)

　　针对图 2a) 、图 2b) 、图 2c)的托辊布置形式 ,S1 和 S2 按公式(33)和公式(34)计算 。

　　式中 :

　　S1— 输送带上物料的上部弓形横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　b — 输送带的可用宽度 ,单位为米(m) ;

　　l3 — 托辊组中间辊的长度(三/五辊槽形) ,单位为米(m) , 当为一个承载辊 、二个承载辊和四个承载辊结构时 ,l3 =0;

　　λ — 托辊组的边辊槽角 ,单位为度(°) ;

　　θ — 物料的动堆积角 ,单位为度(°) 。

　　S

　　式中 :

　　S2— 输送带上物料的下部横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) 。

　　针对图 2d) 、图 2e)的托辊布置形式 ,S1 和 S2 按公式(35) 、公式(36) 、公式(37)和公式(38)计算 ,其中 S2 由 S2. 1 和 S2. 2组成 。

　　式中 :

　　l2— 托辊组边辊的长度(四/五辊槽形) ,单位为米(m) ;

　　λ1— 四辊/五辊结构托辊组的下侧辊槽角 ,单位为度(°) 。

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　　S2. 1 = çl3 + 2l2 cosλ1 + cosλ),÷ sinλ ………………( 36 )

　　式中 :

　　S2. 1— 输送带上物料的下部横截面面积中的梯形截面面积 ,单位为平方米(m2 ) 。

　　S2. 2 = (l3 +l2 cosλ1 )l2 sinλ1 …………………………( 37 )

　　式中 :

　　S2. 2— 输送带上物料的下部横截面面积中除梯形截面外的面积 ,单位为平方米(m2 ) 。

　　S2 = S2. 1 +S2. 2 …………………………( 38 )

　　输送带上物料最大横截面面积 S 按公式(39)计算 。

　　S = S1 +S2 …………………………( 39 )

　　式中 :

　　S — 输送带上物料最大横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　S1 — 输送带上物料的上部弓形横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　S2 — 输送带上物料的下部横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) 。

　　动堆积角 θ取决于 被 输 送 物 料 的 特 性 和 输 送 条 件(如 速 度 、输 送 带 的 垂 度 等) 。 如 果 动 堆 积 角 未

　　值(知)与,此近似值偏差较(可利用静堆积角)α大按。θ=0. 75α 近似计算 ; 如果物料具有特殊的流动性(如很粘或 自流动性很好) ,θ

　　7.2.4 当输送带存在 倾 斜 段 时 , 应 确 定 倾 斜 系 数 k 并 计 入 截 面 S1 减 小 的 因 素 。倾 斜 系 数 k 按 公 式(40)计算 。

　　k …………………………( 40 )

　　式中 :

　　k — 输送机的倾斜系数 ;

　　S — 输送带上物料最大横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　S1 — 输送带上物料的上部弓形横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　k' — 截面 S1 的减小系数 。

　　如果被输送的是经过筛分的中等块度的物料 ,输送机在理想状况下运行 ,k'值可用公式(41)计算 。

　　k …………………………( 41 )

　　式中 :

　　δ— 输送机在运行方向上的输送倾角 ,单位为度(°) ;

　　θ— 物料的动堆积角 ,单位为度(°) 。

　　当 δ等于θ时 ,上部截面面积 S1 不存在 ,只存在下部截面面积 S2 。

　　对于水平转弯输送机 , 输 送 带 上 所 允 许 的 物 料 最 大 横 截 面 面 积 应 以 转 弯 段 物 料 最 大 横 截 面 面 积为准 。

　　7.3 圆管带式输送机的横截面面积

　　圆管带式输送机的理论横截面面积(见图 3)宜根据输送带成管状的名义管径 、输送带厚度 、填充系数确定 ,可由公式(42)近似估算 。

　　S …………………………( 42 )

　　式中 :

　　S — 输送带上物料最大横截面面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

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　　φ1 — 圆管带式输送机横截面的填充系数 ,填充系数不宜超过 75% ; dP — 输送带圆管断面的外径 ,单位为毫米(mm) ;

　　d — 输送带厚度 ,单位为米(m) 。

　　标引符号说明 :

　　S — 输送带上物料最大横截面面积 ;

　　d — 输送带厚度 ;

　　dP — 输送带圆管断面的外径 。

　　图 3 圆管带式输送机横截面示意图

　　8 输送带安全系数的校核和取值

　　输送带的安全系数 ,应根据输送带类型 、工作条件 、接头特性以及输送机启动/制动性能确定 ,并应符合下列规定 。

　　a) 输送带的安全系数 SN ,宜根据输送带名义拉断强度和输送机稳定运行时输送带的最大张力计算 ,见公式(43) ;

　　kN SN 或 SN …………………………( 43 )

　　式中 :

　　kN — 输送带的名义拉断强度 ,单位为牛每毫米(N/mm) ;

　　Fmax — 输送带最大张力 ,单位为牛(N) ;

　　B — 输送带宽度 ,单位为毫米(mm) ;

　　SN — 输送带的安全系数(为相对于输送带名义拉断强度的安全系数) 。

　　b) 钢丝绳芯输送带的安全系数 , 当输送机采取可控软启动和可控制动措施时 ,宜取 5~ 7;其他驱动方式时 ,可取 7~ 9。 聚酰胺和聚酯织物