帶式輸送機輸送帶與阻尼板力學分析畢業(yè)論

1、.帶式輸送機在當前各領域都有非常廣泛的應用，它已經得到人們的認可，早期的物料連續(xù)輸送能力，是性價比極高的一種運輸方式。帶式輸送機是一個極其復雜的系統(tǒng)，它主要由輸送帶、托輥和驅動和張緊裝置等構成的。帶式輸送機輸送物料由輸送帶來完成，驅動提供了傳送帶運動的驅動力，拉緊裝置是為了防止輸送帶松動提供一定的拉力強度，改變其對滾筒的作用是輸送帶在指向，托輥起支起支撐作用對于輸送帶，可以減少在運動過程中的偏轉量輸送帶。帶式輸送機具有輸送距離長，運輸量大的優(yōu)點，連續(xù)輸送等。而且移動可靠，易于實現(xiàn)自動化和集中控制，對高產高效礦井，帶式輸送機是機械技術的煤礦整合和設備的基本設備。帶式輸送機等運輸工具相比有其獨特的

2、優(yōu)點，它能更好的適應一些相當復雜的輸送管道，造成的污染很小，而且其運行成本比較低。由于具有這些優(yōu)點，使帶式輸送機的大量使用在礦山等領域和建筑材料。隨著科學技術的不斷發(fā)展，原有的帶式輸送機無論是主參數(shù)或性能特點都己不能滿足要求，必須對長距離，高帶速，大運量，高效率的大規(guī)模的方向發(fā)展，必須改進和提高性能的特點，保證安全可靠性1.2帶式輸送機的主要防滑方式帶式輸送機在運輸過程中如果傳送帶出現(xiàn)打破了皮帶或逆轉,上面的傳送帶物料會出現(xiàn)下滑現(xiàn)象,這可能產生嚴重的后果。為了防止皮帶輸送機,因為傳送帶打破或傳送帶扭轉事故原因,很多國家和地區(qū)不斷加強對交通提示帶和帶式防滑方面研究,和已經使用很多方法在實際工作中

3、進行保護。目前防止傳送帶將腰帶和傳送帶的創(chuàng)建措施逆轉滑翔下來使用普遍,其原理主要包括兩種:一種進行使用摩擦制動,另一種是使用捕獲進行制動。進行使用摩擦制動器的制動方式,就是將上托輥式輸送機轉為單向托輥,安裝一定數(shù)量阻尼板在傳送帶下面。傳送帶和單向托輥之間的滑動摩擦力進行制動的傳送帶承重部分。閑置部分傳送帶下安裝了一定數(shù)量阻尼板,使用的是傳送帶具有松弛和阻尼板接觸,滑動摩擦力實現(xiàn)傳送帶制動。如果傳送帶被打破或有逆轉現(xiàn)象,傳送帶緊張可能會突然下降,因為托輥要求相當大的距離,兩個支承輥之間的張力突然降低會導致傳送帶與托輥的垂直度突然增加,因此,傳送帶和安裝在阻尼板有接觸,之間的滑動摩擦力通過傳送帶和

4、阻尼板防止空轉端傳送帶滑翔下來的作用。但使用單向托輥和阻尼板進行制動,需要改變很多普通單向托輥和支承輥,但也需要數(shù)量巨大的阻尼板安裝在傳送帶上,轉換彈性非常大,需要一次性投資很多人力和物理資源。同事單向托輥的壽命相當也短,而且其造價比較高。因為是取決于摩擦力進行制動,不能很快可以防止傳送帶滑下來,這可能會導致傳送帶滑下來距離比較大使用捕獲原理進行制動的方法可以分為兩種。一種將帶式輸送機的輸送帶的上側和下側安裝抓捕裝置，如果傳送帶打破了皮帶或逆轉,在傳送帶的上側安裝抓捕裝置部分就可以起到作用了,將滑動過程中輸送帶抓緊。如果傳送帶在正常操作中,抓捕輥處于舉起的狀態(tài),沒有接觸傳送帶。可以用電機和液壓

5、等進行驅動。但需要考慮根據(jù)煤礦所有電器設備防爆問題,這可能會導致設備建設成本異常昂貴,需要投資非常大,工程量也比較大,設備維護特別麻煩。而且這種方式也經常會有一些缺點,例如有時在礦井等相當糟糕條件下,傳感器有失去作用。如果傳感器在帶式輸送機正常運行條件下產生斷帶信號,就會導致動作失誤,干擾正常工作和生產,如果有事故,傳感器沒有給出相應的信號能夠導致捕獲不能成功另外一種是如果傳送帶將皮帶后發(fā)生滑過分解或傳送帶已經逆轉,可能引發(fā)捕捉組織,從而防止傳送帶滑下來。例如可能會同時進行控制使用棘輪單向偏心滾子搖臂軸制動塊,如果傳送帶因為打破了皮帶,逆轉發(fā)生就會滑下來,偏心輪可以向上轉移,央住復位的閘塊。這

6、種設計方式也有自己的缺陷,因為棘輪接收加工精度以及工作磨損的影響,可能導致導致捕獲可靠性受到巨大的影響。1.3斜運帶式可伸縮帶式輸送機的工作原理在通用可伸縮帶式輸送機的承載分支上增加阻尼板裝置，是阻尼板與輸送帶下表面接觸。當輸送機下運時，由阻尼板對輸送帶的相對滑動而產生了滑動摩擦阻力即阻尼力，其阻尼系數(shù)遠大于輸送帶運行的阻尼系數(shù)。因此，適當?shù)恼{整阻尼板的數(shù)量和輸送帶接觸的壓力大小，即可使阻尼板的阻尼力抵消被輸送物料產生的下滑力，是輸送機發(fā)電工況為電動工況，確保可伸縮輸送機驅動裝置布置合理和制動安全1.4國內外研究現(xiàn)狀李允旺在“皮帶運輸及時帶保護裝置”發(fā)生的帶式輸送機輸送帶斷裂造成的危害，皮帶和

7、皮帶反轉進行了分析，對目前國內外運輸技術的帶型，提示帶保護的實現(xiàn)在簡單介紹。作者還分析了目前帶式輸送機捕捉裝置存在的一些不足，指出設計一種更有效打破了帶保護裝置。李允旺和苗運江在“楔塊式斷帶保護裝置的研究”的研究和介紹一種形成自鎖夾緊輸送帶通過楔塊的楔塊式的帶保護裝置的保護裝置，并建立了相應的數(shù)學模型，推導了楔塊楔角和摩擦角的數(shù)學公式的斷裂帶的保護裝置的制動的有效性產生的影響李允旺和代素梅等在運輸帶型楔塊式運輸及時帶保護裝置的改進”、“對楔型保護裝置的結構和相應的特征進行了分析，指出了存在的一些缺陷，并指出了原皮帶防護裝置進行了一些優(yōu)化，設計了一種新的楔狀皮帶式的制動塊可能擺動和開放交通提示帶

8、保護裝置，如果輸送帶出現(xiàn)斷裂不慎情況，對制動塊可能極其快速的擺動輸送帶上，輸送帶進行顯示在制動功能史志遠和朱真才等在“運輸及時帶保護裝置的分析在帶式”/解釋如果帶式輸送機輸送帶發(fā)生了斷裂，如果傾角是相當大的，然后傳送帶會因為重力的作用寫下滑迅速，傳送帶上停機時間也可以隨意亂甩，下滑的過程會產生很大的作用力，破壞了托輥和電器設備等，輸送帶和材料也可以堆放大量使正常生產受到影響，嚴重時還可能造成人員傷亡。孫偉和亢生彩等在運輸帶式高運輸及時帶保護裝置”列舉一些由于帶式輸送帶，提示了煤礦事故，說明了安裝在帶式輸送機斷帶保護裝置的必要性，而且也很常用斷帶保護技術的現(xiàn)狀進行了簡單的闡述，筆者把打破帶保護裝

9、置和楔型本文對偏置的斷帶保護裝置進行了比較1.5本課題的研究意義及論文研究的內容1.5.1課題研究的意義帶式輸送機在物料運輸中起著不能代替的作用,但在使用帶式輸送機運輸物料從低的位置高的地方在這個過程中,由于物料的壓力可以導致傳送帶向下反轉或斷裂,這種事故的后果是極其嚴重的。當帶式輸送機發(fā)生斷帶或逆轉的情況下,受到重力作用,傳送帶的運輸可以一起帶來承重物料高速滑下,傳送帶和物料可以一起堆積到輸送機下面,不僅可以影響煤礦正常生產,還給工人的修復帶來非常大的困難。特別這些大型帶式輸送機,如果出現(xiàn)斷帶和逆轉現(xiàn)象,幾百米甚至達到一公里傳送帶和材料可以快速滑動輸送基地,為煤礦安全構成嚴重威脅。為了避免這

10、種事故的發(fā)生,各大煤礦都采取了很多保護措施,例如使用單向支持輥和抓捕器等等,但這些保護措施的成本比較高,而且使用壽命很短。在傳送帶下面安裝阻尼板是一種新的創(chuàng)意,阻尼板可以大大降低成本。當帶式輸送機正常運行拉緊傳送帶,傳送帶下降比較小,但是斷帶或逆轉,因為托輥間距比較大,傳送帶的下降度會突然增大?；谶@一特性,使用時傳送帶一定距離的地方安裝阻尼板、傳送帶斷帶和逆轉是因為傳送帶自重作用及其初始速度導致傳送帶快速松弛,和阻尼板接觸,當阻尼板和傳送帶之間的摩擦力足夠大,但有效地防止傳送帶下滑,這就是阻尼板的工作原理。阻尼板起到保護能力與阻尼板和傳送帶摩擦系數(shù)有關,與阻尼板的幾何形狀,阻尼板和傳送帶問的

11、距離以及傳送帶的傾角等因素有關的。阻尼板是取決于摩擦力制動的抓捕裝置對輸送帶的挾持和抓捕,使傳送帶發(fā)生斷帶后不發(fā)生下滑行,從而防止事故發(fā)生。這種方法沒有安裝輸送帶夾和捕獲,不受帶式輸送機載荷程度的影響,不影響正常的運輸物料,也不損害傳送帶等優(yōu)點。阻尼板的研究,具有重要的意義,因為阻尼板可能會降低成本,之后可能防止傳送帶分解或逆轉傳送帶下滑1.5.2論文研究的內容1）對帶式輸送機的正常工作狀態(tài)的分析，總結了主要的張力帶式輸送機。摩擦片（2）分析輸送帶和阻尼板的摩擦特性，確定輸送帶與阻尼板之間的摩擦學模型，然后在阻尼板造型設計的基礎。（3）Ansys軟件，根據(jù)不同的工況下對帶式輸送機進行模型的仿真

12、，得到的仿真結果。（4）對帶式輸送機阻尼板的不同角度分配方案下的結構和分布的研究，找到最合理的安裝阻尼板方案第二章 可伸縮帶式輸送機的機型選擇與力學理論2.1機型選擇帶式輸送機按運行狀態(tài)可分為水平、上運和下運三種，輸送機作向下輸送時由于被輸送物料所產生的下精力將大于輸送的運行阻力，使驅動電機經常處于發(fā)電狀態(tài)運行，其制動問題難于有效地解決。若采用常用的機械抱閘制動器會使制動輪溫度急雕升高甚至會發(fā)生飛車、打滑、冒火花等事故。此外下運時輸送帶的張力分布即輸送帶的最大張力位于輸送機的上端部，而最小張力位于輸送機的下端部。因而，從驅動的合理性出發(fā)驅動部應設在上端部以驅動緊邊輸送帶，在傳遞相同牽引力的條件

13、下可大大減少小輸送帶的張力或降低輸送帶的強度等級。因此對下運固定式帶式輸送機通常采用上端部設置驅動裝置的布置方式。但是，可伸縮帶式輸送機作向下輸送時根據(jù)采煤工作面順槽或掘進巷道運輸?shù)淖鳂I(yè)要求其布置方式必須將驅動部設在下方而機尾設在上端部與轉載機相搭接以跟隨工作面的推移而伸縮輸送機正常運行時，電動機處于發(fā)電制動狀態(tài)，這不僅對驅動和制動等問題均帶來不利條件，而且機尾輸送帶張力為最大而不易固定和移動難于滿足可伸縮帶式輸送機的機尾伸縮要求。 我們已經使用了阻尼板的技術途徑，開發(fā)了阻尼裝置通過可伸縮帶式輸送機的承載分支上增設阻尼板對輸送帶產生摩擦阻尼力，使輸送機的下運發(fā)電工況轉為電動工況，從而有效的解決

14、了可伸縮帶式輸送機技術難題2.2力學特性傳送帶傳輸物料作為帶式輸送機主要承載部分,因此中間的帶式輸送機是最重要的部分。因此對傳送帶進行分析力學特性是非常必要的,早期的時候帶式輸送機運輸材料通常距離都比較短。在傳送帶上進行研究,經常是傳送帶彈性體有關,甚至有時也認為傳送帶是剛體,理論計算得到的數(shù)據(jù)和實際工作獲得計算結果也算吻合。但是隨著科技的不斷發(fā)展,使帶式輸送機的距離不斷變化,其運輸材料數(shù)量也越來越大。如果這種情況視為傳送帶是彈性體或剛體進行分析,理論計算結果和實際工作中獲得的數(shù)據(jù)有非常大的區(qū)別,因此必須充分考慮傳送帶的特點對分析結果的影響。長距離帶式輸送機,一般使用鋼絲繩芯輸送帶,使鋼絲涵蓋

15、了上面的核心是橡膠、橡膠封面主要材料是橡膠和塑料。橡膠和塑料力學特性有非常明顯的粘彈性特性,因此傳送帶在實際運動的時候會顯現(xiàn)出極其復雜的粘彈性特征第3章 帶式輸送機輸送帶與阻尼板力學分析3.1帶式輸送機的主要結構帶式輸送機是一個極其復雜的系統(tǒng)，它主要由輸送帶，托輥和驅動裝置以及拉緊裝置構成，帶式輸送機的整體結構如圖3-1 所示。帶式輸送機滾筒根據(jù)其功能的不同可分為傳動滾筒和改向滾筒兩種。傳動滾筒的傳動為驅動電機為輸送帶提供牽引力，從而達到牽引輸送帶的目的。傳動滾筒將電動機的動力傳遞給輸送帶，必須保證可以高效的傳輸功率，同時需要建立安全保障可靠的，因此必須依照傳動滾筒受到的扭矩與和張力

16、進行選擇電動機是為帶式輸送機提供動力的設備,傳送帶才可以運動,滾筒提供可以旋轉的動力來源。因此說如果帶式輸送機離開驅動電動機,是不可能進行運作。,不僅要保證帶式輸送機可以正常裝運物料,同時也必須考慮到經濟的可用性拉伸裝置是帶式輸送機的重要工具,可以讓帶式輸送機進行更好的運作。帶式輸送機運輸物料,安裝拉伸設備可以適當?shù)脑黾虞斔蛶У膹埩?從而防止傳送帶發(fā)生逆轉。同時傳送帶在長期工作的時候,在拉力作用下使傳送帶長度發(fā)生變化,拉伸裝置可以用于補償輸送帶改變長度,使輸送帶使用壽命得到提高帶式輸送機輸送帶長度相當大,在運輸物料,需要托輥支持傳送帶和物料,這樣的傳送帶垂直度可以降低很多。因此托輥是帶式輸送機

17、極其重要的組成部分,而且托輥傳送帶張力和壽命以及輸送能力等都有極其巨大的影響。帶式輸送機安裝托輥的托輥有兩種基本模式,上托輥支持承載部分傳送帶、下托錕支持閑置部分傳送帶。在上托輥支撐輸送帶運輸物料,為了提高輸送速度、托輥一般使用一些特殊的形狀,在承重部分使用相當槽型,通常是三個輥子構成兩側邊緣向上傾斜,中間保持水平位置,目前比較常用的坡口角度為30度槽型。還有一個是簡單的水平輥子,這種用于支持水平傳送帶。皮帶輸送機下托錕一班使用一個水平輥子3.2帶式輸送機輸送帶張力分析在對帶式輸送機的運動分析的時候，必須考慮輸送帶張力的影響，因為在輸送帶上的張力，具有直接影響到輸送帶運動，因此其對輸送帶的張力

18、進行分析是非常有必要的。輸送帶張力的計算公式為：T=LK（K+KW+0.015W）+W（LKH）+T+T+T在這個公式中包含了三個系數(shù)，它們分別是：環(huán)境溫度校正系數(shù)K：托輥摩擦阻力系數(shù)K；托輥的撓曲阻力的系數(shù)K，如果皮帶輸送機在很冷的環(huán)境中，受到影響的抵抗寒冷的氣候，托輥轉動的阻力以及輸送帶的撓曲阻力比常溫條件下大一些。因此如果帶式輸送機在天氣極冷的情況下工作，必須使用合適的潤滑油的來避免了托輥轉動阻力過大的情況。因此考慮到低溫可能造成阻力增大，可以利用倍率系數(shù)K來加大張力的計算值。在對托輥的旋轉使輸送帶產生的阻力致使輸送帶形式的張力時，基本可以使用一個摩擦系數(shù)。在輸送帶越過支承輥的時候產生的

19、撓曲阻力以及輸送帶上物料越過托輥的時候的形式的撓曲阻力都可以生產輸送帶張力，倍率系數(shù)K?？梢杂嬎爿斔蛶埩υ谶@個時候，在對輸送帶平均張力有一個粗略的估計并且選擇一個合適的托輥間距，之后就可以查A和B的值，然后在使用這個公式進行計算，對K進行計算K=A×(W+W)×+B×輸送帶平均張力托輥間尺寸3.03.54.04.55.0ABABABABAB10.0000.72410.9180.73621.0660.71961.2160.78211.3140.82681.43011.0000.64830.8850.66381.0240.66431.1670.73751.2380.

20、77681.34012.0000.58250.8240.58280.9920.62321.1000.67501.1800.74111.24213.0000.52070.7980.52410.9380.57321.0400.61791.1160.68211.169輸送帶張力的計算公式里面具體包含了下面幾個張力：(1) Tx：帶式輸送機上、下托輥的摩擦力產生的張力：T=LKK(2) Tyb：輸送帶在越過托輥的時候,因為傳送帶撓曲產生張力。會受到物料在承重部分給傳送帶壓力,在兩個托輥之間的傳送帶會呈曲線形狀,因為由于托輥數(shù)量相當多,就會導致輸送帶被托輥上面反復彎曲。傳送帶由于這種扭曲產生阻力。傳送帶

21、這種張力和傳送帶上面負載大小相關，對上托輥來說Tyc的公式為：T=LKKW對下托輥來爍Tyv的公式是T=L×0.015W×KW（3）Tym：輸送帶在輸送的時候物料越過托輥的時候，物料撓曲產生的張力。物料撓曲阻力產生的張力的出現(xiàn)的原因是因為在這個過程中一定會產生內摩擦力和一定的粘結力，而且兩個托輥之間的輸送帶由于荷載作用下一定會出現(xiàn)彎曲。所以說物料擠壓產生的阻力和材料自身特性有很大的關系，同時也與其他荷載有關系。如果輸送帶張力比較小，則會使輸送帶傾角比較大，那么物料之間的兩個托輥的擠壓拉伸會比較劇烈，因此物質產生運動的阻力相當大一些Tym=WmLKy（4）Tm：物料在提升或下

22、降負的時候產生的力：Tm=HWm（5）Tp：輸送帶繞過滾筒產生的撓曲阻力以及滾筒旋轉的阻力產生的張力。滾筒對輸送帶產生摩擦阻力的原因主要有兩方面，首先是傳送帶繞過各個滾筒時產生的撓曲阻力，這個阻力大小與各滾筒直徑大小以及輸送帶的剛度有關系。也就是滾筒旋轉產生的阻力，對滾筒的旋轉產生的阻力與滾筒支撐座上的軸承，潤滑油的使用以及密封裝置本身的摩擦阻力的影響因素有關。（6）Tam：給料機在輸送帶上加入物料，物料的加速導致輸送帶的張力。在帶式輸送機的輸送帶的頭部上料，輸送帶會對物料進行加速，這可能有一部分的張力，同時輸送帶和物料之間也互有摩擦，也會有一定的張力。在對輸送加料的時候，物料與輸送帶的接觸前

23、的速度大小和方向與輸送帶的運動方向和大小都是不一樣的。一般來說物料的運動方向在輸送帶上面的投影必須小于輸送帶的運動速度，因此在物料和帶式輸送機輸送帶接觸后，需要對其輸送帶上的物料進行加速，使物料加速與輸送帶速度相同。在通常情況下，物料會增加對輸送帶的速度要比傳送帶速度小很多所以物料在和輸送帶接觸以后必須要先進行加速，這種加速就會產生附加力的張力：Tam=Q*(V-V)/3.6V是物料和輸送帶接觸時候的初速度，m/s。3.3阻尼板的作用在前面已經解釋了阻尼板起到制動的作用，然后阻尼板對帶式輸送機防滑正在發(fā)揮非常重要的作用。在通常情況下阻尼板在輸送帶正常運轉的時候，是沒有與輸送帶的接觸，因此這兩者

24、之間沒有摩擦力。但是如果輸送帶發(fā)生斷帶或反轉，然后輸送帶張力會突然降低，在自身的重量以及物料在重力作用下，輸送帶可與阻尼板的接觸會產生摩擦力。阻尼板顯示制動功能，是取決于阻尼板和輸送帶之間的摩擦力進行，摩擦力的大小直接影響制動效果?！拔矬w存在接觸的時候往往會有摩擦的問題，進行過程中能量的傳遞起著十分重要的作用。與摩擦相關的問題都是比較復雜，因此建立一個相當準確的摩擦模型對我們更好的了解摩擦現(xiàn)象和研究摩擦問題都是非常有利的。需要研究帶式輸送機和阻尼板之間的摩擦力，需要把制動目標利用摩擦力的摩擦特性也進入深入了解。摩擦學研究屬于交叉學科。，包含有物理，化學，力學，熱力學，材料科學，也包含一個涉及到

25、相關的表面問相對運動的機械設計，可靠等龐大復雜的是摻雜在一起的眾多領域第四章 阻尼板的形狀設計4.1阻尼板的形狀設計帶式輸送機在發(fā)生斷帶或是在逆轉的情況下，需要使用托輥之間安裝阻尼板對帶式輸送機進行制動作用。前面已經對輸送帶的張力和阻力進行了分析，對輸送帶和阻尼板之間的摩擦特性進行了的分析，則需要進行設計，在此基礎上分析了阻尼板的形狀和表面紋理進行設計和分析。在對摩擦特性進行分析的時候,已經知道摩擦系數(shù)的大小和接觸面積之間有一定的關系。因此為了獲得更好的制動效果,應該增加阻尼板傳送帶和接觸面積,增加阻尼板的面積盡可能用直接的接觸方式。但考慮安裝成本的因素,阻尼板的面積不可能覆蓋托輥之間的所有地

26、區(qū)。因此必須選擇一個適當?shù)奈恢?即可以起到制動作用,同時可以降低成本為了方便設計，可以將阻尼板簡化為兩端固定的簡支梁，對其進行計算。假設阻尼板的厚度為2，寬度為30，長度為75，下面對其強度進行校核。在這里假設阻尼板承受彎曲正應力，那么最大正應力為： =將W=帶入上式，可以得到：=抗彎系數(shù)W和截面的現(xiàn)狀有關系，在這里假設阻尼板的橫截面積為矩形，那么：W=于是有：W=210m取輸送帶上輸送帶和物料的質量為70kgm，托輥之間的距離為1.2 m。將其帶入式中有：=16MPa許用應力=80MPa，那么<所以設計的阻尼板是滿足要求的4.2阻尼板的表面包履層材料滑動摩擦力和接觸面的材料的特性有關，

27、當接觸面的光滑程度超過一定限度，摩擦系數(shù)隨平滑程度的降低而增加。為了增加輸送帶和阻尼板之間的摩擦力,可以使用超彈性凸包的結構覆蓋阻尼板表面。包裹層可以使用非常普通的橡膠,表面使用凸包結構。因為橡膠凸殼有非常獨特的結構,使傳送帶與阻尼板接觸,可能會使橡膠凸包和輸送帶完全接觸。這樣會成為一種新的表面不光滑的表面紋理的表面,這種表面有凸殼結構。因為凸包與傳送帶接觸的時候可以受到壓力和剪切力的同時作用,凸包可以出現(xiàn)彈性變形的功能,使阻尼板和輸送帶接觸面積增加。凸殼結構、材料是橡膠,因此接觸面積增加,摩擦系數(shù)的增加,因此這種凸殼結構可以增加摩擦力的作用第五章 阻尼式帶式輸送機的設計與計算方法及實際應用5

28、.1阻尼式斜運帶式輸送機的設計的計算方法在輸送機承載分支上裝設阻尼板裝置后輸送機的滾筒圓周力除了增加阻尼板對輸送帶的阻尼力外其它運行阻力F的計算方法與常用帶式輸送機的設計計算方法完全相同。我們把承載分支分為阻尼板作用段和托輥作用段兩部分設輸送機長度為L阻尼板作用段總長度為L ，則托輥作用段長度為(L-L)。在阻尼板作用段上輸送機所受的總阻尼力F為F=µ（q+q）Lcos若不考慮輸送機的附加阻力則阻尼式下運輸送機的滾筒圓周力F為F=F+F.其中F=f（q+qcos）+q（L-L）f（qcos+q）L-qLsin式中，f-運行阻力系數(shù) q-單位長度上托輥旋轉部分的重量 q-單位長度下托輥

29、旋轉部分的重量從上式可以看出輸送機的滾筒圓周力主要是由托輥運行阻力、物料下滑力和阻尼板產生的阻尼力組成的。阻尼式下運輸送機就是利用增加的阻尼力來補充托輥運行阻力的不足，以克服物料產生的下滑力5.2阻尼式斜運帶式輸送機的設計 5.2.1利用ANSYS建立帶式輸送機系統(tǒng)建模簡化帶式輸送機是一種極為復雜的機械系統(tǒng)，如果根據(jù)其實際情況的基礎上的模型，該模型的大小可以非常龐大，每種約束可以是非常繁瑣的，而且在使用計算機軟件的仿真時間，花費的時間是非常長的。但如果同時創(chuàng)建模型與實際情況的偏差太大的話，會導致計算結果有一定的偏差是不可避免的。這就需要找到計算精度和運行效率之間的平衡的一個條件，根據(jù)相關理論的

30、要求，在滿足的幾何條件和物理條件相同的前提下，在建立帶式輸送機模型的時間根據(jù)需要進行一些必要的簡化，使工作效率可以大大提高。完整的帶式輸送機的傳動滾筒，在滾筒的變化，托輥，伸縮裝置輸送帶等結構。除了輸送帶，其他結構的變形很小，因此可將其簡化為剛體，同時可作為輸送帶的柔性體。在這里進行仿真分析是輸送帶斷帶或輸送帶反轉，是否對阻尼板的摩擦起保護作用。因此，在建模的時候與傳動滾筒改向滾筒等結構沒有太大的關系。對輸送帶起支持作用的托輥，同時在離輸送帶有一定距離，還需要安裝阻尼板。在進行建模的時候，可以簡化等傳動滾筒和拉緊裝置是一種作用力。皮帶輸送機用于承載部分的所有基本上是槽形托輥組，因此在承載段輸送

31、帶的橫截面是槽型。通過進行對此前的學者，可以發(fā)現(xiàn)輸送帶寬度對輸送帶的動態(tài)特性的影響是非常小的，換句話說，輸送帶橫向特性對輸送帶的動態(tài)性能影響很小，起決定作用的是縱向的特點。因此，為了簡化模型，便于施加載荷和約束，簡化了在承載段輸送帶的橫截面形狀的水平5.2.2帶式輸送機的幾何模型5.3帶式輸送機阻尼板的防滑研究與仿真5.3.1帶式輸送機仿真過程設置瞬態(tài)動力學分析也被稱為時間歷程分析，可以分析在靜載荷和正弦載荷的結構以及任何組合作用下的瞬態(tài)負載，變化等應變和應力以及隨著時間的推移。瞬態(tài)動力學分析也需要建模，旋加負載，解決方案，檢查結果等幾個步驟。瞬態(tài)動力學可能產生隨時間變化的負載，負載變化時，要

32、講話，需要分成合適的載荷步的時間關系。施加瞬態(tài)荷載必須首先建立初始條件，也就是零時間的初始速度和初始位移，如果沒有進行建立軟件能夠兩個默認為0。結構模型和劃分網格后后，需要施加約束(1) 對托輥和阻尼板進行約束點擊菜單Mian Menu里面的Solution，然后選擇Define Loads里面的Appiy，然后點擊Structural里面施加約束的選項Displacement。由于在這里建立的是二維的模型，需要進行約束的結構有所有的托輥和阻尼板，它們都是面，所以選擇的是area。然后依次在模型中選中所有的托輥的和阻尼板，點擊ok。在這里假設托輥和阻尼板都是剛體，在壓力的作用下，在任何方向上面

33、沒有發(fā)生位移。選擇的All DOF在VALUE Displacement value填入0，這樣就用各個方向對托輥和阻尼板進行了約束，而且在各個方向的位移為0。(2)摩擦系數(shù)的設置在對托輥與阻尼板施加約束以后，由于輸送帶與托輥以及阻尼板之間可能會發(fā)生接觸并且產生摩擦力，因此需要對摩擦力進行設置。關于摩擦的問題，在anays中比較復雜，在前面關于接觸問題如何選擇目標面與接觸面已經有了非常詳細的介紹。選擇菜單里面Preprocessor里面的Modeling，然后找到Create里面的Contact Pair這個工具就是用來設置接觸對的。5.3.2不同傾角下的仿真結果阻尼板制動需要的時間輸送機的傾

34、角阻尼板之間的托輥數(shù)目3457958.2813.1219.04108.36156.979.3916.21188.7612.9718.48輸送帶下滑的距離輸送機的傾角阻尼板之間的托輥數(shù)目3457954.3610.2623.151014.6826.77152.239.6030.44182.8816.334.065.4阻尼板的安裝方案在上面的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，我們通過對帶式輸送機的不同條件下的距離，輸送帶反轉進行制動所需時間和帶式輸送機下滑距離進行綜合分析時，帶式輸送機傾角為5“，九托輥間安裝一個阻尼板最好，傾角為10。七托輥之間時，安裝一個阻尼板是最好的。帶式輸送機的傾角是15。18。五時，支撐輥之間安裝

35、一個阻尼板可起到剎車作用，但皮帶輸送機下滑的距離比較大，在四托輥均設置阻尼板的話，因此在這種情況下，需要根據(jù)具體情況進行不同的區(qū)別結論如果帶式輸送機輸送帶休息帶或逆轉,傳送帶可以發(fā)生一起材料就會滑下來。如果安裝阻尼板在傳送帶上,可以使用摩擦力阻礙傳送帶下滑。然后阻尼板可以起到主要的作用,但也和很多因素有關系。本文在進行一定的分析帶式輸送機的動力學和摩擦理論,建立了帶式輸送機使用Ansys軟件和阻尼板模型,在建立模型基礎之上的帶式輸送機傾角和阻尼板數(shù)量兩個方面,分析了帶式輸送機發(fā)生斷帶和逆轉,阻尼板防止輸送帶下滑起到的作用。本文相關工作和結論總結:1. 為了分析阻尼板的功能起到的作用,需要進行分

36、析的傳送帶工作時的張力,進行研究的各種阻力的形成原因,后面的仿真提供了理論依據(jù)2. 阻尼板起到了制動的作用主要是取決于阻尼板和傳送帶之間的摩擦力,因此需要進行分析對影響摩擦力大小的因素,并設計了阻尼板結構在此基礎上,為了更好地提高輸送帶與阻尼板之間的摩擦力3 在建立了帶式輸送機與阻尼板的模型，按照特定的運送量與帶速，分為四種不同的傾角與不同數(shù)量的阻尼板，對帶式輸送機在發(fā)生斷帶或者逆轉情況下，在阻尼板摩擦力的作用下，輸送帶的速度變化和位移進行仿真，并得出了一下的結論：（1）帶式輸送機傾角較大時,發(fā)生在傳送帶上打破了皮帶或逆轉的情況下,阻尼板進行制動需要時間更長,傳送帶下滑的距離就更大（2）若是阻

37、尼板數(shù)量不同,對傳送帶的制動有非常巨大的影響。阻尼板的數(shù)量越多時,制動的速度更快,傳送帶下滑的距離越小。此外傳送帶傾角不同,阻尼板必須保證一定的數(shù)量,如果小于這個數(shù)量,不能發(fā)揮的作用,阻尼板就失去了制動作用,導致阻尼板失去意義(3)在相同的傾角,傳送帶具有逆轉比斷帶制動需要的阻尼板數(shù)量要小一些,這是應該的,因為,逆轉的作用下傳送帶也有相當大的拉力,但在斷帶的情況下傳送帶在運輸物料的方向上能夠突然完全失去張力致謝參考文獻參考文獻1李云海 阻尼式可伸縮帶式輸送機的研究和實驗 煤炭科學研完總院上海分院 煤礦機電，1994(2)：17-272陳永衡，張雪雁，康忠民帶式輸送機動態(tài)特性優(yōu)化設計與計算機仿真

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