皮带式调速输送系统设计(附件)
摘 要随着社会飞速发展，科技的快速进步，工业现代化也得到了逐步完善，工业输送的手段也越来越丰富。自动化生产过程中，物料或者产品的输送是一个重要的环节，决定着企业的生产效率，影响着企业的经济效益。但由于企业输送种类的不同，输送速度的要求也随之改变，所以输送速度应该是可以进行调节和控制。本文设计的是皮带式调速输送系统，本设计可以随着皮带上输送物料质量的改变，及时对速度进行对应的调节，使物料达到定量输送的要求。本设计分为4章，分别介绍了皮带式调速输送系统设计的总体方案；皮带输送机的机械结构设计；驱动方式选择；控制系统的设计；检测系统设计等结构。
目 录
第一章 绪论 6
1.1研究背景与意义 6
1.2国内外近状与未来发展趋向 6
1.3课题认识与总体方案设计 7
第二章 皮带输送机总体设计 9
2.1传动机构 9
2.1.1输送带 9
2.1.2传动滚筒 11
2.1.3 改向滚筒 12
2.1.4驱动装置 12
2.1.5联轴器 13
2.1.6托辊 13
2.2计算 14
2.2.1由带宽、带速验算输送能力 14
2.2.2张力的逐点计算 15
2.2.3功率计算 16
2.3张紧装置 16
2.3.1配重块质量 17
第三章 控制系统的设计 18
3.1运动过程分析 18
3.2检测装置 18
3.2.1 速度传感器 18
3.2.2 电子皮带秤 19
3.2.3光电式传感器 19
3.3调速方法 19
3.3.1调速方法的选择 19
3.3.2变频器的选型 20
3.4控制器选择 20
3.4.1 PLC输入/输出模块的选择 21
3.4.2 PLC的选择 21
3.5 I/O端子分配表 21
3.6硬件连接图 22
3.7 控制系统软件设计 22
3.7.1 程序流程图 2
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2
3.7.2 梯形图 23
结束语 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1研究背景与意义
随着我国经济飞速发展，在自动化生产的过程之中，要求我们装卸一些散装物料，比如说火力发电厂需要把存储在储料场的燃料煤取走，进行磨碎、燃烧；大型港口需要把运送来的散料，如矿石、煤炭等装船、卸船等。但是在飞快的进步和发展的同时，也带来了许多的问题，例如人力资源不足，而物料的运输和装卸却恰恰需要大量的人力和物力来完成，由于皮带输送机的速度快，输送量大，可实现远距离输送，马力大，成本低维修保养方便等优点，所以使用皮带输送机来代替人力来完成这些散料的运输。它的生产效率比较高、运送距离比较长、运行平稳、结构简单、能够在任意一个位置上进行装卸、自身重量小、工作可靠性高、操作容易便捷、能量消耗少等优点。皮带式输送机的机械结构简单，自动化程度高，将会成为21世纪最为经济、最为稳定、最为安全的输送散状物料的输送工具，值得我们不断进行研究和开发。
1.2国内外近状与未来发展趋向
(1)国内发展
我国生产的皮带输送机的品种繁多，可以运用在各种工业领域中。特别是在八五期间，皮带式输送机的技术水平得到了飞快的提高。特别是在我国日产万吨设备项目的实施之后，煤矿井下方使用的大型、重功率、拥护长输送距离带式输送机的核心技术的研究和新产品的开发都得了非常大的进步。像大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩皮带输送机等均填补了我国的运输设备的空白，并对带式输送机的核心技术以及皮带输送机的组成部件进行了理论的研究和产品研制，制造了多种可以使用软起动和制动装置以及以 PLC为作为核心的可编程电控装置。
(2)国外发展
国外的皮带输送机的技术同样也是发展的迅速。其主要表现在2个方面：一方面表现在带式输送机的功能多样化、应用范围扩大化，特别是远距离、大运输量、高皮带转速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，它的核心的技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，大大提高了皮带输送机的运行的性能和稳定运行的可靠性。另一方面表现在皮带式输送机自身的技术与组件也有了飞速发展。
(3)发展趋势
皮带输送机技术在未来的发展趋势主要表现在以下三个方面：
(1)皮带输送机功能更加多样化、应用范围能够更加大，比如是像大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等输送机的机型；
(2)皮带输送机自身的技术向长运距、大运输量、高皮带转速等大型的皮带输送机方向进行发展；
(3)皮带输送机自身关键组件向高性能、高可靠性方向进行发展。
1.3课题认识与总体方案设计
在自动化生产过程中，物料或者产品的运输是一个至关重要的环节。但由于企业输送种类的不同，输送速度的要求也随之改变，所以输送速度应该是可以进行调节和控制。
本设计输送的路径是直线，运送的距离是25m，输送的物料为颗粒状物料，输送的质量是60kg/min，要求可以通过外部设备进行速度的调节，最高可以达到30m/min。皮带式调速输送系统简易结构如图11所示。
图11 皮带输送结构简图
机械结构主要是张紧装置和传动机构所构成。要实现输送速度和输送质量准确设置需要检测系统，具体有：用于检测物料位置的光电传感器，用于检测皮带输送速度的速度传感器；用于检测输送物料质量的皮带秤；。并且需要通过控制器来对机械执行机构实现控制，来实现各个部分的功能。皮带式调速输送系统结构框图如图12所示：
图12 皮带调速系统结构框图
（1）传动机构：
可以实现直线输送的输送方式有皮带传动、齿轮传动、链传动等。与其他传动方式比较，皮带传动结构简单，可以适用于两轴中心距很大的场合，传动平稳，可以缓冲和吸振。皮带传动造价低廉，不需要润滑剂，而且易于维护。但是皮带传动相比较于其他几种传动方式缺少了精确的传动比。皮带输送机主要由机架、输送带、托辊、滚筒、传动装置等组成。考虑到输送的距离是25m，中心距大，输送的是颗粒状物料，需要很好的缓冲和吸振的能力。综合其他因素，皮带调速输送系统的输送机构选用皮带传动。
（2）张紧装置：
张紧装置可以保持输送带在启动和运行过程中有一定的张力，避免皮带在运行的过程中打滑。通过配重块自身的重力，使皮带时刻保持张紧的状态。
目 录
第一章 绪论 6
1.1研究背景与意义 6
1.2国内外近状与未来发展趋向 6
1.3课题认识与总体方案设计 7
第二章 皮带输送机总体设计 9
2.1传动机构 9
2.1.1输送带 9
2.1.2传动滚筒 11
2.1.3 改向滚筒 12
2.1.4驱动装置 12
2.1.5联轴器 13
2.1.6托辊 13
2.2计算 14
2.2.1由带宽、带速验算输送能力 14
2.2.2张力的逐点计算 15
2.2.3功率计算 16
2.3张紧装置 16
2.3.1配重块质量 17
第三章 控制系统的设计 18
3.1运动过程分析 18
3.2检测装置 18
3.2.1 速度传感器 18
3.2.2 电子皮带秤 19
3.2.3光电式传感器 19
3.3调速方法 19
3.3.1调速方法的选择 19
3.3.2变频器的选型 20
3.4控制器选择 20
3.4.1 PLC输入/输出模块的选择 21
3.4.2 PLC的选择 21
3.5 I/O端子分配表 21
3.6硬件连接图 22
3.7 控制系统软件设计 22
3.7.1 程序流程图 2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
2
3.7.2 梯形图 23
结束语 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1研究背景与意义
随着我国经济飞速发展，在自动化生产的过程之中，要求我们装卸一些散装物料，比如说火力发电厂需要把存储在储料场的燃料煤取走，进行磨碎、燃烧；大型港口需要把运送来的散料，如矿石、煤炭等装船、卸船等。但是在飞快的进步和发展的同时，也带来了许多的问题，例如人力资源不足，而物料的运输和装卸却恰恰需要大量的人力和物力来完成，由于皮带输送机的速度快，输送量大，可实现远距离输送，马力大，成本低维修保养方便等优点，所以使用皮带输送机来代替人力来完成这些散料的运输。它的生产效率比较高、运送距离比较长、运行平稳、结构简单、能够在任意一个位置上进行装卸、自身重量小、工作可靠性高、操作容易便捷、能量消耗少等优点。皮带式输送机的机械结构简单，自动化程度高，将会成为21世纪最为经济、最为稳定、最为安全的输送散状物料的输送工具，值得我们不断进行研究和开发。
1.2国内外近状与未来发展趋向
(1)国内发展
我国生产的皮带输送机的品种繁多，可以运用在各种工业领域中。特别是在八五期间，皮带式输送机的技术水平得到了飞快的提高。特别是在我国日产万吨设备项目的实施之后，煤矿井下方使用的大型、重功率、拥护长输送距离带式输送机的核心技术的研究和新产品的开发都得了非常大的进步。像大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩皮带输送机等均填补了我国的运输设备的空白，并对带式输送机的核心技术以及皮带输送机的组成部件进行了理论的研究和产品研制，制造了多种可以使用软起动和制动装置以及以 PLC为作为核心的可编程电控装置。
(2)国外发展
国外的皮带输送机的技术同样也是发展的迅速。其主要表现在2个方面：一方面表现在带式输送机的功能多样化、应用范围扩大化，特别是远距离、大运输量、高皮带转速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，它的核心的技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，大大提高了皮带输送机的运行的性能和稳定运行的可靠性。另一方面表现在皮带式输送机自身的技术与组件也有了飞速发展。
(3)发展趋势
皮带输送机技术在未来的发展趋势主要表现在以下三个方面：
(1)皮带输送机功能更加多样化、应用范围能够更加大，比如是像大倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等输送机的机型；
(2)皮带输送机自身的技术向长运距、大运输量、高皮带转速等大型的皮带输送机方向进行发展；
(3)皮带输送机自身关键组件向高性能、高可靠性方向进行发展。
1.3课题认识与总体方案设计
在自动化生产过程中，物料或者产品的运输是一个至关重要的环节。但由于企业输送种类的不同，输送速度的要求也随之改变，所以输送速度应该是可以进行调节和控制。
本设计输送的路径是直线，运送的距离是25m，输送的物料为颗粒状物料，输送的质量是60kg/min，要求可以通过外部设备进行速度的调节，最高可以达到30m/min。皮带式调速输送系统简易结构如图11所示。
图11 皮带输送结构简图
机械结构主要是张紧装置和传动机构所构成。要实现输送速度和输送质量准确设置需要检测系统，具体有：用于检测物料位置的光电传感器，用于检测皮带输送速度的速度传感器；用于检测输送物料质量的皮带秤；。并且需要通过控制器来对机械执行机构实现控制，来实现各个部分的功能。皮带式调速输送系统结构框图如图12所示：
图12 皮带调速系统结构框图
（1）传动机构：
可以实现直线输送的输送方式有皮带传动、齿轮传动、链传动等。与其他传动方式比较，皮带传动结构简单，可以适用于两轴中心距很大的场合，传动平稳，可以缓冲和吸振。皮带传动造价低廉，不需要润滑剂，而且易于维护。但是皮带传动相比较于其他几种传动方式缺少了精确的传动比。皮带输送机主要由机架、输送带、托辊、滚筒、传动装置等组成。考虑到输送的距离是25m，中心距大，输送的是颗粒状物料，需要很好的缓冲和吸振的能力。综合其他因素，皮带调速输送系统的输送机构选用皮带传动。
（2）张紧装置：
张紧装置可以保持输送带在启动和运行过程中有一定的张力，避免皮带在运行的过程中打滑。通过配重块自身的重力，使皮带时刻保持张紧的状态。
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