中英文文献翻译—带式输送机力和托辊之间的模型解析

英文原文中文译文带式输送机力和托辊之间的模型解析何晴， 董大千， 何子睿， 杜冬梅1、华北电力大学 能源与动力工程学院 状态监测重点实验室和电厂设备与控制， 北京102206 2、中国标准出版社,北京10004523、中国北京航空航天大学电子设备技术和科学探测学院,北京1001913摘要 输送带受托辊间距影响功率消耗进行分析与讨论。一个数学模型分析托辊组和驱动单元使用成本，周期及寿命，提出减少投资成本方式的带式输送机。基于皮带张力和功率消耗为基础计算，一个典型的大型长距离带式输送机以三托辊承载槽和两个V形高振幅托辊分析不同的托辊间距及其他参数，例如托辊速度，托辊数，槽型角，滚筒直径，轴承，密封等。关键词：带式输送机；托辊间距；功率消耗；全寿命周期成本I.简介在过去的十年间带式输送机技术有了重大的进步。运输长度和吨数显著增加。实验室和现场试验表明有大概70%运输力需要克服阻力，小压痕橡胶皮带绕经滚筒、托辊（1-4）传递，因此需要大量的电力。本文用一种数学模型，分析整个寿命周期成本之间和皮带，托辊组，驱动装置之间的数学模型和关系量。II.托辊间距的影响选择托辊间距时要考虑的因素是皮带重量，材料重量，托辊额定载荷，皮带下垂度，托辊寿命，皮带测评等级，皮带张力，和垂直弯曲半径5-12。再复杂的问题，比如皮带卷曲摆动或振动稳定性，和来自皮带缺口的作用力，和卷起阻力，使托辊间距影响较少。如果皮带是满载的,是允许带大量下垂的在这些槽型托辊中，否则物料可能溢出皮带的边缘。为了优化设计，尤其是长距离带式输送机槽型托辊间应该被限制于描述的Eq.1.3。（1）2()8ibmSWyT式中：y是托辊间带下垂高度， 是皮带单位长度重量， 是单位长度带上物料重量，b mW是导轮距离，T是皮带张力。iSA.两个V形回程托辊随着越来越多使用重型、高压织物和钢丝绳胶带，带式输送机需要更好的支撑物和连接皮带，使得“V形”回程托辊得到发展。一个基本是“V型”托辊的两个托辊每一个倾斜角度在5-10或5-15之间。这些托辊悬挂即刚性设计。见于图1。图1V型回程托辊带式输送的这些V形回程托辊有着相同的作用，然而增加额定负载允许托辊间距加大。皮带在“V型”带槽中也趋于减少或消除输送机引起的振动。V形回程托辊有光面钢辊子，覆盖某些聚合物的辊子，或橡胶、聚氨酯，或其他材料。这些V型回程托辊轮缘或间隔板可能会缩短使用寿命。引起的原因是带式输送机托辊中心线离这些辊子有四分之一接触长度。B.传动系统最大限度地减少加速期间瞬时的拉力和张力，皮带停止和运行是输送机至关重要的性能和优化和任何长距离带式输送机的能力。较广泛使用的工业带式输送机的设计标准是这些3，是轴向力和摩擦力的稳态控制预测运行设计被普遍地应用其中。III.数学模型A.目标函数和变量 目标函数是总生命周期成本的带式输送机。它包括带、托辊、驱动器、以及维护费用和电费开支。其他组件并不是目标函数中考虑的，因为他们的影响少6。目标函数 Eq.2描述。 (2) )(PSFCbi式中：C 是全生活周期成本，Si 是托辊间距，Sb 是带强度，P 是额定驱动功率。 在一定运输吨位和带速下，皮带宽度是可以确定的，假如同一槽型角度也被选中。不同的是托辊的间距等因素影响，导致不同的最大张力值，所以带额定的强度是不同的。降低额定强度的带将降低总费用。但额定强度较低的带与不符合延长托辊间距，它只是比正常水平略大。有时扩展应用在带的张紧力、下垂度、带强度和托辊的评定等级许可。优势是可以更低的降低成本（较少使用托辊）和更好的选带。设计师将申请更长、更大、更强和更适合带式输送机项目的成本，并省略了现代限额的生命周期成本，可以将所有者最大限度地提高效益和成本最小化。B.约束条件（1）皮带宽度约束：带的宽度应解决处理物料的最大块度大小和设计能力。（2）约束带的强度等级：皮带允许的最大张力应大于最大张力带。（3）约束托辊的间距:选择托辊间距时要考虑的因素是带重量、材料的重量,额定载荷托辊、皮带下垂、托辊寿命,带的等级,皮带张力和垂直曲线半径。众所周知,托辊的间距之间有差异的承载托辊和回程托辊之间是不同的。（4）约束带速度：合适的带式输送机速度很大程度上取决于材料的特点，包括传递物料的特点，带的张进能力。C.最佳方法 一般来说,机械设备的优化参数是优化离散变量。组件通常是带式输送机系列。根据传统的设计准则,也许有几个蓝图。哪一个是最好的全生命周期成本最小化目标函数。全生命周期成本包括资金成本、运营成本和电力成本等等。可以进行复杂的数学计算,按计划进行。流程图是显示在图2。IV.实例研究本文港口煤炭输送机进行探讨。该输送机很长,产能高。输送机的已知参数列于表1。图3的安排和图4显示滑轮。驱动安排在头部设计来保持清洁的初级和中级驱动皮带轮。图2.带式输送机成本的分析流程图 表 1.主要的已知参数和工作条件参数 技术要求物料料的名字 煤物料块度大小 3000 mm物料密度 0.85 t/m3物料堆积角度 20输送能力 6000 t/h带速 5.6 m/s长度 8990 m提升高度 7.5 m环境温度 -2035这种输送机，托辊间距不同托辊间距相同的速度是选择，在托辊数、 槽型角、 滚筒直径，摩擦轴承和密封件都是相同的。它只考虑了典型三辊槽型托辊和二辊“V 型”回程托辊。皮带张力和功耗计算，如下所列：案例一：选择承载托辊间距1.5米和3米的回程托辊间距。案例二：选择承载托辊间距2米和4米的回程托辊间距。表 2 显示紧端张力和张力在驱动轮案例1及例2布置。表3列出了其他设计参数。表2.张力在紧端和松端的驱动滚筒情况条件 开始的张力KN 运行中张力 KN托辊张力 例1 例2 例3 例4T1 929 1037 788 865T2 453 490 399 420T3 238 490 399 420T4 241 200 209 200T5 441 358 291 355T6 475 237 233 120表3.设计参数参数 例1 例2带式输送机的总功率 KN 4214 4123带的强度 N/mm 2300 3150主要驱动力 KN 21250 21250第二驱动力 KN 11250 11250尾部拉紧力 KN 11250 11250承载段数目 5990 4492回程段数目 2995 2246V. 结论如上讨论，带式输送机托辊间距选择在降低能量消耗中是非常重要的。因为大多数输送力用于克服