第三章张力计算及驱动原理

连续输送技术第19页第三章张力计算和驱动原理张力输送机牵引构件内的拉力。主要包括：1)张紧器形成的初始张力(张力)；2)克服各种阻力所需的张力；3)动态载荷形成的张力。静态张力包括初始张力(包括1)和克服阻力所需的张力。动态负载引起的动态张力。张力计算的目的是确定输送机牵引构件的最小和最大张力，以便选择适当强度的牵引构件。另一个目的是确定驱动机传送的原主力，最终确定马达的功率。为了进行张力计算，首先进行阻力计算。3.1电阻计算牵引构件的运动阻力可分为三类。1)直线段阻力；2)曲线段阻力；3)本地附加阻力3.1.1直线段阻力考虑传送带(图3-1)。坡度长度为l(长度)，m；倾斜、向上输送、牵引部件速度v；线负载为q，N/m，对于带式输送机，请取得以下La研究区段：图3-1直线段阻力类型q旋转零件线载荷；牵引零件应力：材料正压力：qlacosb材料自重分力：qlasinb图3-2沿支撑装置移动的牵引构件的阻力：wqLacosb其中，w工作阻力表示阻力与正压力相比较。建筑坐标系现在考虑x方向平衡，如图3-2所示。1、向上运动这时阻力向下。支持主题：2，下移抵抗是向上的。支持主题：可以通过以上两种方法知道。根据运动方向，牵引构件任意点的张力等于下一点张力与这两点之间线段的阻力之和。因此，ab两端的张力差表示该段的运动阻力。向上：向下：直线段张力计算：工作阻力：单位长度电阻：a、线载荷q的讨论：q分为有负荷分支和无负荷分支。负载：中间Q0输送机牵引部件线载荷；图3-3滚动摩擦阻力q材料线载荷；q 输送机有载波分叉运动部分线路负载。空载：q”输送机无负载分支运动部分线路负载；b，工作阻力ww与牵引构件和支撑的结构形式相关，与操作相关。分成三种情况讨论。1)滑动：牵引零件直接从轨道滑动。此时w=f样式的f滑动摩擦系数。2)滚轮(例如，牵引用滚子链) (图3-3)安装在牵引机上的轮子沿着导轨滚动时，克服以下阻力。1)辊轴颈的摩擦阻力；2)车轮和轨道的摩擦阻力。摩擦力矩：样式的m轴颈滑动摩擦系数，m=0.5到0.6mmk滚动摩擦系数。克服摩擦力矩所需的圆周力：力矩平衡：图3-4滚动所以有：考虑到轮辋端面的歪斜和安装不合适，添加修正系数C0。3)在固定支撑的滚轮(滚轮)上运行(图3-4)工作阻力材料和皮带供应阻力材料和油罐摩擦阻力侧辊向前阻力材料和油罐侧壁摩擦阻力材料碰撞阻力弯曲阻力压力陷阱滚动阻力主要阻抗滚子工作阻力挤压电阻起重阻力(自重分钟生成)其他阻抗特殊电阻目前，传送带在固定辊(辊)上运行的牵引部件(传送带)阻力的很多理论和实验研究正在进行中，固定轮上的工作阻力显示如下。工作阻抗将考量主要阻抗。其他电阻可以单独计算。3.1.2曲线段阻力变更输送机牵引构件的运动方向需要方向变更装置。换向装置通常使用滚子、皮带轮、链轮等。拖曳构件绕过这些方向变更装置时，会从直线段变更为曲线段，并从曲线段产生阻抗。绕过曲线轨道时也会发生阻力。图3-5绕过滚轮或链轮的阻力1、考虑牵引零件绕过滚子(链轮)时的阻力电阻由轴承摩擦阻力两部分组成。牵引零件刚度电阻。1)轴承摩擦P0克服支承面的摩擦并转换为圆周的力P0为：(力矩平衡：)样式：n正压力，不计算车轮重量时，轴直径与操控盘直径的比率，=0.1至0.15。m摩擦系数，所以：2)刚性阻力P0 中间x刚度阻力；1)如果牵引零部件是链：其中m1链节摩擦系数；关节直径与车轮直径之比。2)如果牵引部件是传送带：其中d传送带厚度；图3-6曲线导轨d滚轮直径。3)如果牵引部件是钢丝绳：其中d钢丝绳直径；d皮带轮直径。克服上述两种阻力所需的原力：样式的x曲线扇区阻力，x=0.02到0.08。结论：牵引元件绕过曲线段时，摩擦和僵硬会产生阻力，为了克服这种阻力，有以下几点：SS而且张力增加系数。一般格式：注意：要区分曲线段阻力x和拉伸增量系数c，请执行以下操作：2、曲线轨道上的阻力计算公式：滑动：滚动：在滚轮上运行：3.2牵引部件张力计算3.2.1逐点张力法前面介绍了直线段和曲线段阻力的计算，并获得了公式。现在计算牵引构件的张力。如图3-7所示的大小和各个直线段阻力。情况I:驱动器在头部(图3-7)1)每个段的大小由行批确定(L1，L2，L3，l4；负载，无负载分支负载q、Q0、每个段阻抗w、抗拉增量系数c；2)决定特征点1、2、3、4、5、6、7、8(初始选取驱动轮环绕该点)。3)阻力公式：4)张力公式：图3-7头驱动器然后按顺序计算，这种方法称为逐点张力法。从点1开始，S1已知将所有这些依次替换为：情况II:尾部有驱动器(图3-8)图3-8尾驱动器不能按上述顺序计算。4，5是驱动鼓，因此不再有关系：重新选择要素点：S1已知，S2到S8的计算与以前相同，但最终计算不同。*注：按点张力法计算时不经过驱动装置。格式：中用于简化计算的值(平均值)。以下选项之一：S8点张力围绕标有s的驱动轮；以s表示的驱动轮周围S1点的张力。所以：传递的圆周力为：将s替换为：一般公式：类型n方向更改设备数(方向更改的次数)。3.2.2最小张力1、最小张力的作用为了确保驱动运行和运行零部件的稳定性，防止牵引零部件产生过大的垂直，必须确保牵引零部件的最小张力不小于特定的允许值。因此，在大多数情况下，最小张力是已知的，因此在计算牵引零部件张力时，通常从最小张力点开始。2、概念最小张力安装最小静态张力输送机后牵引构件接收的张力(静止状态)。输送机整条线上各点的张力相同。链条输送机：对于带式输送机：其中：最小工作张力可确保输送机正常工作时牵引元件中的最小张力。3、确定最小工作张力(a)根据两个支承之间牵引构件的最小垂直程度确定图3-9两个支承之间的牵引构件挠度倾斜皮带输送机，两个滚子支撑之间的牵引构件(传送带)，如图3-9所示：滚子间距为l，载荷均匀。也就是说，拉伸SA和SB拉伸挠曲线段A-B。由于垂直角度较小，为了简化计算，载荷被认为均匀分布在直线段AB上，而不是曲线上。将q分解为qsinb和qcosb。忽略Qsinb工作方向，因为其与执行方向平行，对垂直几乎没有影响。图3-10现在，考虑qcosb的影响，您可以看到根据载荷均匀性，悬垂曲线在轴OY的两侧对称(图3-10)。使用以下平衡条件执行OC段分析：卸载：位置在x=0，数值在。对于主体材料：(b)根据驱动器的正常运行条件确定图3-11摩擦驱动器以摩擦驱动为例(图3-11)，为了防止驱动辊滑动，必须满足欧拉公式。临界状态包括：m牵引构件和变速器鼓之间的摩擦系数；a周长角度，rad。传递的圆周力：图3-12链节力(c)链条输送机以刮板输送机为例，使用链节作为分离研究。o时力矩：例如：简化后：p水平段的阻力，型式q材料线负载，n/m；Q0牵引构件和连接的运动零件的线性载荷，n/m；刮刀沿w 槽底的滑动摩擦系数；刮刀沿w 槽底的滑动摩擦系数；l两个相邻刮刀间隙。通常，刮刀高度h，链节距t用于确保刮刀的工作稳定性。3.2.3张力图图3-13张力图的线路布局张力图的特点：一眼就能掌握输送机牵引元件的张力。尤其是复杂线的输送机。但是准确度会下降。显卡还允许您选择驱动器的有利位置。逐点张力计算：格式：牵引构件单位长度重量，N/m材料线负载，N/m负载分支阻抗；图3-14张力图无负载分支阻抗。设置坐标系，如图3-14所示。横轴是长度，纵轴是力。直线段电阻是线性变化，因此直接连接。图3-14中，圆周力、拉力(拉力)、最大工作张力为S4、上面的图表假定每个点张力已知，并且通常知道a)截面轮廓尺寸，b)特定点张力，c)直线段单位长度阻力，d)拉伸增量系数。是根据这些条件画的。方法步骤：1)选定比例，水平轴输送机轮廓尺寸；2)选择已知张力点(例如最小张力点)的比例。3)连接至已知点的相切斜线；用折线连接。图3-15示例：图3-15(水平布局)中的输送线布局和轮廓尺寸。已知：W1=150 N，W2=800 N，c=1.04，m=0.3，a=180，q=78 N/m，l=1.2 m。查找：1)2)最低限度检查；3)求出张力。解决方案：1) S1已知，不滑动的临界条件：追求联立：图3-162)绘制(图3-16)3)所以合格了。4)如果在求和之前选择，则以不滑动的条件检查。解决方案：1) S1已知，不滑动的临界条件：追求联立：图3-162)绘制(图3-16)3)所以合格了。4)如果在聚合之前选择g，则检查为不滑动条件。3.3驱动器的有利位置选择和驱动功率计算前面我们学习了使用分析方法在输送机的各个点上找到张力，确定最小张力，以及张力的图形方法。在本节中，我们合理选择张力图中驱动装置的位置和驱动力的计算。3.3.1选择驱动器的有利位置设计输送机时，必须将牵引零部件的最大张力保持在最低限度。其目的是减少牵引部件的大小、重量和价格。直线和曲线运动阻力减小；降低能耗减少牵引部件和整流装置的摩擦。原理是，有载荷的分支牵引构件的最小张力不小于最小允许张力。图3-17确定驱动程序位置您可以在张力图中选择对驱动机最有利的位置。假定在下方辊上设置驱动器(如图3-17所示)，因此，为了使传送带正常工作，载荷部分的最小张力不能小于最小允许张力Smin，因此S3保持不变。从S3中的张力图开始(图3-18)。原始最大张力为：图3-18不同驱动器位置的最大张力当前最大张力为：比较两种驱动装置的位置就可以看出，驱动装置在磁头时牵引元件内的最大张力小，拉锤重量也小得多。在尾部，驱动机在牵引构件内的最大张力较大，拉力锤重量较大。结论：将驱动装置放在排气口，倾斜放置的输送机放在头上应该更有利。这是简单的线路输送机，实际上可以使用分析方法计算不同位置的张力条件，对于复杂的线路输送机，可以使用图形方法一目了然，减少了计算工作。3.3.2确定驱动器功率选择了驱动器位置，确定了牵引力，确定了输送机运行速度v，就可以计算驱动器(电动机)功率n。驱动滚子(链轮)的轴功率N0:kw马达电源：kw中等k功率储备系数；h传输效率，确认相关手册。3.4摩擦驱动器前面讨论了各点对柔性牵引构件输送机闭合轮廓的阻力、张力计算、张力图、牵引力(原力)和功率计算。本节介绍了从驱动轮传递牵引力的方法。3.4.1摩擦驱动的应用摩擦驱动辊将圆周力作为摩擦力传递给传送带、钢丝绳或焊接链。牵引构件不滑动的条件：牵引构件具有足够的张力。接触曲面具有特定的粗糙度。足够大的周长。应用：用于带式输送机和斗式提升机的无极带；用于低速铲斗机的无极焊接链。图3-19摩擦驱动器3.4.2摩擦驱动理论欧拉公式：符号说明如前。传递的圆周力：3.4.3单鼓驱动器图3-使用20弧和静态弧在公式中，当时，小伙子已经全部被利用了。而实际情况是。由于m不会变更，因此边a未充分利用，因此使用了弧和整地弧的概念。考虑滚子周围的点。如图3-20所示：用弧，获得两侧的日志后：极坐标表示使用圆弧和放坡圆弧的张力，如图3-21所示。图3-21圆周力转移静止圆弧段内不传递圆周力，张力保持不变。那是原主力的一种预备品。从某种意义上说，安全系数也可以理解。钢弧消失后，所有外围角度都用于传送