资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共62页)
编号：1141617
类型：共享资源
大小：3.17MB
格式：RAR
上传时间：2017-04-07
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
伸缩
皮带
输送
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
其结构示意图如图 4 图 4动滚筒示意图 （ 1）求轴上的功率3 3 3, n 速 和 转 矩联轴器传动效率 若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内） = 23 2 5 0 0 . 9 9 0 . 9 7 k w 2 3 2 . 8 7 2 7 k . 1 6 r / m i 8 4 . 2 9 8 82 3 2 . 8 7 2 79 5 5 0 9 5 5 0 3 6 7 7 3 . 3 6 /6 0 . 1 6 则轴的角转速 0 . 1 6 26 . 2 9 7 r a d / 6 0r 6 . 2 9 7 0 . 5 = 3 . 1 5 m / 2 9 7f = 1 . 0 0 2 （ 2）轴的最小直径的确定 式 中 33 1 - )p - - k W ;n - - r / m i n ; 2T100轴 转 递 的 功 率 ， 单 位 为轴 的 转 速 ， 单 位空 心 轴 的 内 径 d 与 外 径 d 之 比 , 通 常 取 = A ， 轴 的 材 料 为 。 于 是 得 3 32 p 2 3 2 . 8 7 2d A 1 1 2 2 7 9 m - 6 0 . 1 6 ( 1 - 0 . 5 ) （ ） （ 3）滚筒体厚度的计算 选 取 4s 。对于 s=235N/ 2则 =2 2228 6 . 7 1 0 . 0 3 3 8 0 . 1 8 7 5 ( )pt l D m 式中 p 功率， m/s; l 筒长， R= ()2D N/ 2 表 4T 型带式输送机宽度与筒长对应表 输送带宽度 800 1000 1200 1400 滚筒长度 950 1150 1400 1600 由表 4滚筒长度 l=14002222228 6 . 7 1 0 . 0 3 3 8 0 . 1 8 7 5 ( )2 3 2 . 8 7 2 7 28 6 . 7 0 . 0 3 3 8 1 4 0 0 0 . 1 8 7 5 1 0 0 0 2 5 . 8 3 2 6 23 . 1 5 5 0 0pt l D m (4) 滚筒筒体强度的校核 已知 功率 P=速 , 筒长 l=1400径 D=1000 筒体厚度 t=30料为 由式 2 3 2 . 8 7 2 71 0 0 0 1 0 0 0 7 3 9 2 7 . 83 . 1 5u 由式 10 . 2 3 . 51022 . 8 4 2 r a d 1 6 0 2 4 03 5 r a d 2 0 0e 2 . 0 输 送 带 与 滚 筒 之 间 的 摩 擦 系 数 ， 按 潮 湿 空 气 运 行 取 ；滚 筒 的 为 包 角 ， 一 般 在 之 间 现 取) 。由 此 可 以 得 出 ：2 1 F， 2 1 紧 边 拉 力 ； - - 松 边 拉 力 ； 代入得 1F=2 2F= K 1. 0 5 1. 5 7 5 F 1 1 6 4 3 6 . 2 8 平 均 张 力 的 近 似 式 3U D 1 0 0 0M F 7 3 9 2 7 . 8 3 6 9 6 3 . 922 ，3 设输送带平均张力 F 沿滚筒长度 滚筒单位长度上 受的力 ,l 因 此 m a x F l 1 1 6 4 3 6 . 2 8 1 . 4M = = 2 0 3 7 6 . 3 4 9 N 8 因 2233( / )( / )2 m m 此中 滚筒 抗弯截面模数应按圆柱壳理论选取 ： 230 . 1 9 6 3 ( )16W R t R R t m m 因此 2225 . 0 9 3 ( / )0 . 1 9 6 3 m mR t R t23 3 3222 . 5 4 7 ( / )2 2 ( 0 . 1 9 6 3 )M M M N m t R t 式中 R 壳（滚筒）的平均半径， t 壳 (滚筒 )的厚度， 则 正应力 22223222 0 3 7 6 . 3 4 95 . 0 9 3 5 . 0 9 3 1 3 . 8 3 ( / )5 0 0 3 02 0 3 7 6 . 3 4 92 . 5 4 7 2 . 5 7 4 6 . 9 1 8 ( / )5 0 0 3 0M N m m 根据第四强度理论，合成弯矩可以写成 ： 2 2 2 2 23222) 3 ( / )4N / m m ; N / m m ; = N / m 5Q 2 3 5 A 5 6 N / = 1 5 6 . 7 M P M N m N m 或弯 矩 作 用 下 的 正 应 力 ， 扭 矩 作 用 下 的 剪 切 应 力 ，许 用 应 力 ， 按 第 四 强 度 理 论 ， 取 。通 常 筒 体 均 为 钢 制 造 ， 该 钢 的其 许 用 应 力 。2 2 2 2 23 1 3 . 8 3 3 6 . 9 1 8 1 8 . 2 9 ( N / m m ) h 计算强度校核通过。 （ 1）求轴上的功率3 3 3, n 速 和 转 矩传动滚筒轴的设计因滚筒材料为 其密度为 33 = 7 . 8 1 0 /k g m ，与滚筒的直径 D=1000度 t=30 求得滚筒质量为 m=若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内） = 联轴器传动效率 若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内） = 23 2 5 0 0 . 9 9 0 . 9 7 k w 2 3 2 . 8 7 2 7 k . 1 6 r / m i 8 4 . 2 9 8 82 3 2 . 8 7 2 79 5 5 0 9 5 5 0 3 6 7 7 3 . 3 6 /6 0 . 1 6 则轴的角转速 则轴的角转速 0 . 1 6 26 . 2 9 7 r a d / 6 0r 6 . 2 9 7 0 . 5 = 3 . 1 5 m / 2 9 7f = 1 . 0 0 2 （ 2）轴的最小直径的确定 式 中 33 1 - )p - - k W ;n - - r / m i n ; 2T100轴 转 递 的 功 率 ， 单 位 为轴 的 转 速 ， 单 位空 心 轴 的 内 径 d 与 外 径 d 之 比 , 通 常 取 = A ， 轴 的 材 料 为 。 于 是 得3 32 p 2 3 2 . 8 7 2d A 1 1 2 2 7 9 m - 6 0 . 1 6 ( 1 - 0 . 5 ) （ ） 取 d=280 由此选择胀套为 300 辐板厚度 33/240 . 1 8E E 2 1 0 G P at m 9 6 3 . 9 / 2Q = 0 . 1 8 0 . 0 6 72 1 0 G P a . 6m m系 数为 弹 性 模 量为 辐 板 厚 度取 t=50轮毂外径为 0 . 2 93 1 0 . 5 + 8 1 13 7 5 6 3 9 . 73 1 0 . 5 8 1 1m m 式 中 帐 套 外 径 ； 轮 毂 材 料 的 许 用 应 力 ， ； 帐 套 与 轮 毂 的 单 位 面 积 接 触 压 强 ； 壳 型 系 数 ， 一 般 取 C=1 。6 4 0 m （ 3）传动滚筒轴的结构设计 1） 拟定轴上的零件方案，现选用下图 4 图 4 2 传动滚筒轴受力图 2) 根据定位和装配的要求确定轴的各段直径和长度，轴的左边部分如下图所示。 图 4 3 传动滚筒轴左部分图 3)滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的 直径尺寸公差为 4) 确定轴上圆角和倒角尺寸 取周端倒角为 2 45 ，各轴肩处的圆角半径为 5) 求轴上的载荷 轴的受力简图如 4在水平方向的受力如 图所示， 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 220 4 0 7 5 9 . 4E E M N m （ 4）按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 E）的强度。根据式 22() 式中 位为 位为， 位为， 位为 3对没键槽的 由式 W= 34 343 . 1 4 ( 1 ) 0 . 1 ( 1 )32d d 1也选定的材料为 7 5 M 。 22() 22344 0 7 5 9 . 4 ( 0 . 6 3 6 7 7 3 . 3 6 ) 3 4 . 6 60 . 1 2 8 0 ( 1 0 . 5 ) M P a 因有1，因此，此轴安全。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I 摘 要 可伸缩带式输送机在工业中有着广泛的应用，它是工业生产中实现连续化、规模化、自动化、现代化必不可少的设备 。 此次 进行了可伸缩带式输送机的整体结构设计， 并 确定 给出了该输送机主要 零部件结构 参数及其计算方法。 根据给定的参数设计并计算选用可伸缩带式输送机的标准零部件构 成 输送机的整机，在张紧装置中采用了液压自动调整装置，并进行了主要零部件的强度校核。 根据带式输送机的主要组成及各部分特点，首先对其传动部分进行设计计算，然后选择合适的驱动装置，最后确定张紧装置的结构，并对其进行了设计计算。 可伸缩带式输送机 主要用 于煤矿井下运输， 综合考虑各方面的因素，采用合理的驱动方案、 合理的张紧装置， 软启动装置组合，有效保证带式输送机的可靠运行。 关键词 ： 可伸缩带式输送机 ； 张紧装置 ； 传动 装置 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 of of on a of a in is a in is to be of is to of to a of in a of of of to of is a to of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I 目 录 摘 要 . I . 1 章 绪 论 . 1 选题的目的和意义 . 1 国内外带式输送机发展现状及趋势 . 1 带式输送机的分类及特点 . 3 可伸缩带式输送机的工作原理及应用 . 4 第 2 章 可伸缩带式输送机方案论证 . 6 滚筒布置方案确定 . 6 可伸缩带式输送机驱动组合 . 7 拉紧装置方案确定 . 7 第 3 章 传动部分设计计算 . 10 伸缩带式输送机的系统设计 . 10 伸缩带式输送机原始参数和工作条件 . 11 带宽的确定 : . 11 输送带宽度的核算 . 13 周驱动力 . 14 计算公式 . 14 主要阻力计算 . 15 主要特种阻力计算 . 17 附加特种阻力计算 . 18 倾斜阻力计算 . 19 动功率计算 . 20 传动轴功率计算 . 20 电机功率计算 . 20 送带张力计算 . 21 输送带下垂度校核 . 21 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 输送带不打滑条件 . 22 动滚筒设计计算 . 25 确定传动滚筒的张合力 . 25 筒体尺寸选择 . 25 滚筒体厚度的计算 . 26 滚筒筒体强度的校核 . 26 传动滚筒轴的设计计算 . 28 按弯扭合成应力校核轴的强度 . 31 压拉紧装置的元件选择和计算 . 32 拉紧力和拉紧行程计算 . 32 液压回路设计和工作过程分析 . 33 各元件的确定 . 34 液压油的确定 . 35 液压泵的选择及计算 . 35 电动机的确定 . 36 第 4 章 输送机主要部件设计 . 37 机的选用 . 37 速器的选用 . 38 力耦合器与联轴器的选用 . 38 动及逆止装置 . 39 辊 . 40 托辊的作用与类型 . 40 托辊的计算 . 41 托辊的额定负荷 . 43 向滚筒 . 45 送带的选择 . 46 带仓结构设计 . 46 紧装置 . 47 张紧装置在使用中应满足的要求 . 47 拉紧装置的种类 . 47 拉紧装置的选用 . 48 . 49 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 头架 . 49 间架 . 50 清扫装置 . 50 结 论 . 52 致谢 . 53 参考文献 . 54 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 . I . 1 he of . 1 of . 1 of . 3 in . 4 . 6 to . 6 he . 7 to . 7 of of . 10 . 10 of . 11 of . 11 . 13 . 14 . 14 of . 15 of . 17 . 18 of . 19 of . 20 . 20 . 20 of . 21 of . 21 . 22 of . 25 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 V . 25 . 25 of . 26 . 26 of . 28 of by 31 . 32 of . 32 . 33 of . 34 of . 35 of . 35 of . 36 of . 37 . 37 of . 38 . 38 . 39 . 40 he of . 40 of . 41 he . 43 . 45 . 46 a . 46 . 47 in . 47 he of . 47 of . 48 . 49 . 49 . 50 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 . 50 . 52 . 53 . 54 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 第 1 章 绪 论 选题的目的和意义 通常带式输送机是固定式的，但是由于煤矿工作面经常移动，若采用传统的带式输送机就会造成极大的不便和浪费。所以应该考虑使用易于拆装，灵活伸缩的可伸缩式带式输送机。带式输送机中的胶带输送机发展迅猛，在两个多世纪的应用中不断扩大，已成为国民经济中输送散装料不可缺少的设备。 可伸缩带式输送机是煤矿采掘工 作面实现机械化理想的配套设备，适用于采区顺槽或巷道掘进，值得我 不断的研究改进。 选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这 次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 国内外带式输送机发展现状及趋势 带式输送机，总体上，我国带式输送机整体技术水平比国外大约落后 1015年。 带式输送机的发展趋势是 ： 大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯 ， 合理使用胶带张力 ， 降低物料输送能耗 ， 清理胶带的最佳方法等 。我国目前在带式输送机的设计上采用的是传统的静态设计理论，一些发达国家已开发出了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型计算机上对带式输送机的动张力进行动态分 析与动态监测。由于动态设计的带式输送机与实际工况相近 ,可以降低输送带设计的安全系数，保证了输送机运行的高可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了新的水平。尽管国内顺槽可伸缩带式输送机输送距离较短，但其多点驱动的同步 性至今还没有得到很好解决。而国外带式输送机中间驱动技术已日趋完善，中间驱动点可达 4 5个以上， 单机输送距离长达 国带式输送机的主要性能与参数已不能完全满足我国煤矿高产高效矿井的需要 ，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能，如自购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 移机尾、高效储带与自控张紧装置等 5。 可 控软启动技术与功率均衡技术方面：国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软启动与功 率平衡，初步解决了长距离带式输送机的启动与功率平衡及同步性问题，但调节精度不如美国的可控软启 动调速装置。 带式输送机多点驱动技术方面：尽管国内顺槽可伸缩带式输送机输送距离较短，但其多点驱动的同步 性至今还没有得到很好解决，而国外带式输送机中间驱动技术已日趋完善，中间驱动点可达 4 5个以上， 。 带式输送机的动态分析与监测技术 方面：我国目前在带式输送机的设计上采用的是传统的静态设计理论，一些发达国家已开发出了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型计算机上对带式输送机的动张力进行动态分析与动态监测。由于动态设计的带式输送机与实际工况相近 ,可以降低输送带设计的安全系数，保证了输送机运行的高可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了新的水平。 自控张紧技术方面：我国煤矿现有的张紧技术除了车式 (或重锤 )拉紧外，主要有绞车张紧与液压张紧 。国外同类产品已经广泛采用了自控张紧技术，较好地解决了这方面的问题。 技术性能上的差距：我国带式输 送机的主要性能与参数已不能完全满足我国煤矿高产高效矿井的需要 ，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能，如自移机尾、高效储带与自控张紧装置等 8。 可靠性、寿命上的差距：我国生产的织物整芯阻燃输送带的抗拉强度最高为 2 500N/外同类产 品的抗拉强度为 3 150N/内钢丝绳芯阻燃输送带的抗拉强度最高为 4 000N/外同类产品的抗拉 强度 7 000N/送带接头强度：我国皮带接头强度为母带的 50% 65%，国外可达母带的 70% 75%。我 国带式输送机托辊寿命约为 2万 h，国外托辊寿命可达 5 9万 h；国产托辊寿命仅为国外产品的 30% 40%。 我国带式输送机减速器寿命约 2万 h，国外减速器寿命为 7万 h9。 控制系统上差距：我国多为调速型液力偶合器和行星减速器，国外多为 外带式输送机已采用高档可编程序控制器 发了先进的程序软件与综合电源继电器控制技术，以及 数据采信、处理、存储，传输、故障诊断与查询等技术，构成了带式输送机的完整自动监控系统。我国购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 生 产的带式输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过 程，但没有 自动监测装置、没有故障诊断与查询等功能 10。 带式输送机的分类 及特点 带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。其简介如下： 80 型 固 定 式 带 式 输 送 机轻 型 固 定 式 带 式 输 送 机普 通 型型 钢 绳 芯 带 式 输 送 机型 带 式 输 送 机管 形 带 式 输 送 机带 式 输 送 机气 垫 带 式 输 送 机波 状 挡 边 带 式 输 送 机特 种 结 构 型钢 绳 牵 引 带 式 输 送 机压 带 式 带 式 输 送 机可 伸 缩 带 式 输 送 机（ 1） 型固定式带输送机 D 型相比，其带较薄 、 载荷也较轻，运 距一般不超过 100m，电机容量不超过 22 （ 2） 钢 绳 芯 带 式 输 送 机 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。 （ 3） 它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由 030 045 提高到 090 使输送带成 U 形。这样一来输送带与 物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达 25 。 （ 4） 管形带式输送机 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。 （ 5） 气垫式带输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜 (气垫 )上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过 300大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。一般把垂直侧挡边作成波状，故称为波状带式输送机，这种机型适用于大倾角，倾角在 30 以上，最大可达 90 。 （ 6） 压带式带输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达 90 ，运行速度可达 6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂 、 输送带的磨损增大 和能耗较大。 （ 7） 钢绳牵引带式输送机 它是无际绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度 、 牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续 、 柔性的优点。 可伸缩带式输送机的 工作原理 及应用 可伸缩 带式输送机主要由以下部件组成：头架、驱动装置、传动滚筒、 储带装置、 尾架、托辊、中间架 、 卸载装置、清扫装置、 张紧装置 等 组成 。输送带 既 是带式输送机的承载构件 又是牵引部件 ，带上的物料随输送带一起运行，根据需要可以在输送机的端部 或 中间部位卸下 。 输送带用转 动 的托棍支撑，运行阻力 很 小 。 可伸缩 带式输送机是以输 送带作为牵引和承载构件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续运输设备。 输送带绕经传动滚筒和机尾换向滚筒形成一个无极的环形带 。 输送带的上、下两部分都支承在托辊上 。 拉紧装置给输送带以正常运转所需要的拉紧力 传动滚筒通过它和输送带之间的摩购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 擦力带动输送带运行 。 物料从装载点装到输送带上 ， 形成连续运动的物流 ， 在卸载点卸载 承载段 )的上面 ， 在机头滚筒卸载 ， 利用专门的卸载装置也可在中间卸载 。 其结构原理如图 1送带绕经传动滚筒和尾部滚筒形成无极环形带，上下输送带由托辊支承以限 制输送带的挠曲垂度，拉紧装置为输送带正常运行提供所需的张力。工作时驱动装置驱动传动滚筒，通过传动滚筒和输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料装在输送带上和带子一起运动。 图 1伸缩 型带式输送机结构原理图 带式输送机在诸多领域都有广泛应用。它效率最高、使用最普遍的一种机型，是煤矿、电厂输煤系统的主要设备，带式输送机是煤炭生产中的一种主要运输设备。特别是用于煤矿井下顺槽运输，采区顺槽或巷道掘进。也可用于其它食品、化工、冶金和港口等运距变化的 场合进行物料输送。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 第 2 章 可伸缩带式输送机方案论证 滚筒布置方案确定 带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点 ” 两字省略。 单筒 、 单电动机驱动方式 最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。在大运量 、 长距离的胶带输送机中往往采用多电动机驱动。 以保证输送带平稳的运行， 带式输送机常见典型的布置方式如下表 2 表 2带式输送机典型布置方式 经分析本设计本设计采用双滚筒机头部传动方式，两个电机的功率比为购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 1:1，采用这样的方案，其优点是电机，减速器及有关设备 可选同样类型 ，运转维护方便。 可伸缩 带式输送机驱动组合 多数带式输送机采用以下几种驱动部组合方式 : (1)电动机 逆止器 减速器 滚筒 (2)电动机 液力偶合器 逆止器 减速器 滚筒 (3)电动机 液力偶合器 减速器 可控制动装置 滚筒 (4)电动机 液力耦合器 减速器 逆止器 联轴器 驱动 滚筒 其中方式 (1) (3)多用于小型 (短距离、小倾角、小运量、低带速 )带式输送机上方式； （ 4） 较适于 大运量较大倾角输送机上。由上述方案 ， 为此我 提出一种经济实用的长距离、大运量、大功率 可伸缩 带式输送机的驱动部组合方案。该方案驱动部主要有以下设备组成 :电动机、联轴器、液力偶合器、减速机、驱动滚筒等组成，如图 2 图 2拉紧装置方案确定 拉紧装置按作用可以分为重锤式、附录 1 驱动轮输送带的牵引 力 与滑动的比较 G. 福特技术大学 , 传送技术和物流管理， ， 2623 ，荷兰接收于 2005 年 7月 13 日；在校接收于 2005 年 12月 15 日；被承认于 2006 年 1月 2日，网上发布于 2006年 3月 2日 摘要 ： 本文提出了用于水平带式输送机的现有模型的扩展 , 描述有弯曲表面的输送带的驱动轮的牵引力和滑动之间的关系。模型包括以麦克斯韦元件形式运行表面的具有黏弹性的橡胶。应用正确的要素之后，主要是解决彼此相连各元素（原来没有建模的）之间的交互作用 , 实验的结果表明模型能够很好地匹配，则带速在一定的速度范围内对牵引力有小的作用。 2006 司版权所有。 关键 词 : 旋转关系；牵引力；粘弹性；麦克斯韦模型； 带式输送带； 弯曲带表面 传统的带式输送机在输送大块矿石时，在输送系统的首部或尾部都会有一个缠有皮带的动力滑轮的驱动装置，如图 1 所示。这表明输送带系统的驱动结构中有单一的或是双重的驱动装置。但是，当需要两个以上的驱动配置时，问题就会出现。由于驱动轮不能放置 在沿运输带的绳缆任意位置，不影响矿石的滚落，不能充分利用分散动力系统的优点。 在多种复杂的驱动系统中，可选择性的驱动方法可以提供更大的布局柔性，还能增强直接作用在皮带表面的驱动轮性能，产生所需的牵引力。例如在 统 (简称 E，都会有一些带有装在输出轴上驱动轮的马达形成一对驱动力，实际上可以放在沿皮带的任意位置。 1也提议使传统的驱动带底部变硬来弄平传送带，它可以用一对驱动轮带动起来。在传送带沿线任意位置设立驱动装置的自由度可以使系统设计者们有机会在部分组件出现故障时，通过平衡已安装的驱动力来控制皮带上的张力。这就是降低张力的关键，可以用同样轻型的皮带构造从而忽略传送带的长度。这将会降低成本，增强结构的柔性，也使组件的标准化成为可能。 对于常规的驱动带和驱动轮，如在 E的，产生的牵引力是由皮带与滑轮或驱动轮表面接触力和摩擦系数决定的。但是，随着驱动轮的外形使得磨擦不完全来自于皮带的张力，而是源自皮带与其运送矿石的重量和压缩轴产生的力。在常规的传送带中，由于驱动滑轮欧拉公式 2的不同，常用来决定最大可转移的有效牵引力，而不能用于一个传送驱动轮输送机。所以，一 个新的模型需要明确表述，考虑材料、皮带的几何性质和驱动。 图 1 本文提出的就是一个像 E模型，描述了牵引与传送带驱动轮中滚动接触补片的滑动之间的关系。模型包括橡胶的黏弹性，作为一个 素的阵列，与过去常用在 1系统中的弹性方法相比较。模型都与试验结果相比较。牵引 为牵引和滑动与正常的摩擦力相结合，极大影响皮带表面的磨损率。在寿命内，为了防止带损坏，设定允许的最大限度磨损率，这可导致降低最大可转移的牵引。 性 的 摩擦力 建模 很多研究者都用 型来量化滚筒在富有粘弹性表面滚动的能量消耗 3 5，与输送带穿过 托辊 相比。当皮带通过托辊时，橡胶表面迅速伸缩。因为橡胶表面材料经常会产生粘弹性，从而导致压力的不对称分配，也就是产生了阻力。通过实现粘弹性来推测阻力， 型主要用在三种参数格式。其中一种比较特殊，由6 描述，以 基础或铺垫结合为三个参数化型包括弹簧，彼此没有相互作用。因为在相互作用的组件之间的剪力无法测算可以忽略不计，从而使计算变得简单。尽管简化的结果可以表明输送带的运 行能够产生令人满意的效果。所以，型参数同 基础结合将会提供一个研究分析传送带驱动轮牵引力与滑动力关系的起点。 为了在 E 能更详细描述出驱动轮对牵引力的影响，模型提供了两种途径。首先， 素的数量增加到可以在整个接触补片过程中提供模型与橡胶特性之间的有效结合。其次，一个毛刷模型也用于描述汽车轮胎 4的橡胶轮胎面的作用也常来用来计算驱动轮与皮带之间由于滑动而产生的剪力。 这三个参数 型，都是由系列中的单个的 素组成，满足传统的输送带要求 ，因为在托辊与输送带之间可以描述为一系列的接触，由于持续的接触长度覆盖了接触区域使模型只能通过单一激振频率配合，使调整单个 间常数到这个激振频率成为可能。但是，在 E ，弯曲的运行表面，有一个椭圆的接触区域。基于在椭圆片中不同的接触长度，模型只好以一定范围的频率配合。图 2 即描述了模型是怎样演示皮带穿过托辊或驱动轮变化的过程。一个以角速度 运转的刚性滚筒施加到以皮带速度为成了椭 圆的接触区域。 在激振范围内，为配合以橡胶的粘弹性的模型，产生了附加的素。一系列 素近似黏弹性的特性，每个包括以以硬度为减震器。如图 3所示。理想的模型应该有无限多的元素组成，但是，由于实际情况与计算的原因，理想状况通过一定数量的要素到 m 简化了。 图 2 图 3 型要素需要通过调整来适应在测量振荡试验中的带的黏弹性的复杂弹性模 量，材料承受正弦交变应力和应变 8， 9的情况下。图 4 表明橡胶用于 E 带的作用下的实验结果。这些实验结果有代表性地表达了如存储能模量 E ，损失模量 E 和损失因素内容。同时，提出了复杂的弹性模量和与其相关的内容如下： 一定数量的用在模型中的 素 m 依赖于想得到的频率范围内所需复杂弹性模量的精确度。 0 ，近似接触长度为 振频率范围从 80 到 500当要素的数量增加时，精确度也随之增加。但是，有越多要素的模型也会变得越复杂，增加更多计算消耗的时间，搜索开始条件以配合程序难度增加时对优化路线很好的集中。此外，由于执行最小二乘法，要素的最大数量由实验测量数据所限制，从而不可能有比数据节点更多的模型参数。 图 4 表示当使用大量的不同的 素时，模型是怎样适应测量 E 弹性特性的。 图形清楚地说明了 有一个要素（或是三个参数值）的最简单模型产生不满意的在 100010 之间近似值同改善的三个要素（或七个参数值）之间的区别。有七参数的模型最终选为好的匹配，用于进一步的计算中。 图 4 弹力属性示意图 3正常的应力分 布 当在牵引极限内驱动轮施加了牵引力到传送带上，粘性和滑动区域存在于接触平面。 在 粘性 区由于 施加的 牵引 力 只有橡胶表面变形 ，而在滑动区域 因为表面的摩擦极限已经达到 ，橡胶表面也滑过轮的表面。为了 确定区 域的位置， 根据 库伦德 涣 汤定理，再建模时加入摩擦。 , （ 11） 式中 为 摩擦系数 。 要解这个方程 ,在 接触面 压力分布 (x,y)应首先确定 ， 接触面 压力 由 Z 轴方向的粘弹性表面的变形 定义 (见图 2 ) 。对于 这一计算的 假设 为 剪应力不影响正常应力 的 分布 ，也由 使用。 如果接触 区域与 滚筒 曲面 和橡胶表面 (如 x 1R 和 2)相比很小 ，刚刚压入表面的距离 为0Z， 然后接触面的变形可以 描述如下： （ 12） 以 恒定皮带 的带速 的稳定状态下， 以厚度 h 的 形方程 （ 12） ( h )，对于麦 克斯韦要素 的 微分方程可以 表示如下式： （ 13） 该 微分方程可 由 设 定在 超前边缘 间的接触面 的 压 力等于零 或 ( ) = 0 时 求解， 因为在第一个接触点 根本没 变形 出现。 求解方程揭示了在接触平面 内 压力 2201, 1 e x p2 m ii i K y a x x a a KR h h R K 和 K （ 14） 合力 由 分布在整个接触 区域的应力分布的合力或式 , . （ 15） 计算。 尾缘的接触面位置 的确定 可 设定 值 为零 。 有了 计算的压力分布 和 测 得的 摩擦系数 ， 大部分 资料 可以 确定在 滑移带 内的 剪应力由 公式（ 11）确定。 下一个重要步骤 是 找出剪应力在整个接触面分布 是 粘带的剪应力 计算 。 在 粘带，接触表 面无无滑动 发生。然而， 牵引力 施加时，在驱动 轮 子 的外径和皮带之间出现 表观 速差或蠕变 。这个 表观速率 也称为蠕变速率 并 定义为： (16) 式中 是驱动车轮 的 角速度 。 蠕变 速 率与剪切角 有关， 由下列公式计算 : （ 17） 为了在粘性区域 建立 蠕变 速 率和剪应力分布 的 关系 ， 麦克斯韦模型 与刷子模型 相结合来描述剪切效应 。如 图 5 中刷子模型的描述是接触区域 内带的具有 代表性的简化 。 它分为刚性 元素 铰 接，并由放置在其基础上扭转 的 弹 簧 支撑。扭转弹簧的特性 也是基于 图 3 种的弹簧元素 相似 。 以 剪切模量 G ， 剪应力 和剪切角 替换公式（ 1）、（ 2）和（ 6）中 的弹性模量 E ，应力 应变 ， 分别导出了描述行为的 基础 元素 。在稳态条件下 ,使用变形方程 （ 17） 的微分方程描述每个麦克斯韦剪切元素可以写成 ： (18) 为了获得黏弹性剪切参数，必须指导进行 附加 的 振动试验 ， 在橡胶试 验中试样承 受 的 剪应力和 应变。 然而 ， 事实上 ， 由于没有结果 的 剪切试验 是可行的， 剪切参数是来自正常应力试验和 在如 下列公式 帮助下转换得到： 12 9) 如果假定 粘性区域开始于 接触面 的先导边缘，可以找到 微分方程 （ 18）的解决方案，在 粘带 内 屈服剪应力 为： k ex (20) 无论是 粘性区 和滑移 区的分布 现在可以 由 整合 计算 每个区 域 分开 计算的 剪应力 a c n 1)(, (21) 其中代 t1(y)表 粘性区到 滑 动 区过渡线 。 它代表了那里边剪应力到达边界摩擦 ， 可以 求解： k , 11 (22) 修正系数 即 在 相邻弹簧 元 素 不包含剪切效 应，以 层的实际刚度 来 配合模型的刚度 。在这种情况下 ,驱动车轮以及带 间的 速度差 很 小 ， 尾缘滑移区变得微乎其微 。 由于在接触区域几乎没有滑移 ,发生速差或蠕变主要 由 由层刚度决定。 相应蠕变 速 率的 极 限 ，由 约翰逊 3获得， 用半空间近似 ， 是 ： i 2 (23) 式中 触面宽度的每单位长度 来测 量 。 正 应 力 触区域先导边缘 距离的函数 。 1从下 从 列公式 得出 ,用赫兹公式 ： 218 (24) E 是静态测量的弹性模量 。 与此方程正 应力 公式 （ 23
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号