履帶式牽引機(jī)牽引系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

彭紅光

(南京藝工電工設(shè)備有限公司，江蘇南京 211199)

在電線電纜行業(yè)中，履帶式牽引機(jī)廣泛應(yīng)用于電線電纜的生產(chǎn)過(guò)程。其作用是在一定的速度下，將電線電纜由生產(chǎn)線放線端平穩(wěn)拖拽到收線端，并在這個(gè)過(guò)程中完成電線電纜的表皮包覆、鎧裝以及繞包等生產(chǎn)工序。以往的履帶式牽引機(jī)設(shè)計(jì)工作，大多采用參照法、類比法，容易導(dǎo)致主要性能無(wú)法滿足，或者局部安全系數(shù)過(guò)大，造成浪費(fèi)。因此本文對(duì)履帶式牽引機(jī)的牽引系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以提高產(chǎn)品性能，降低設(shè)計(jì)成本。

1 履帶式牽引機(jī)整體結(jié)構(gòu)

電線電纜行業(yè)中使用的履帶式牽引機(jī)(以下簡(jiǎn)稱牽引機(jī))一般為平行結(jié)構(gòu)，主要由傳動(dòng)系統(tǒng)、張緊系統(tǒng)、壓緊系統(tǒng)、機(jī)架、電氣控制等部件組成［1］。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器的連接，依次帶動(dòng)變速箱、減速器以及齒輪傳動(dòng)箱后，驅(qū)動(dòng)上下?tīng)恳喰D(zhuǎn)，依靠牽引輪與橡膠履帶之間的靜摩擦力和橡膠履帶與電纜表面的靜摩擦力的相互作用，帶動(dòng)電纜從左向右(或者從右向左)水平運(yùn)動(dòng)。水平方向主牽引力是牽引機(jī)的主要性能參數(shù)，牽引力的大小受3個(gè)因素影響：電機(jī)傳遞給牽引輪的傳動(dòng)牽引力、張緊輪與橡膠履帶之間的靜摩擦力以及橡膠履帶和電纜之間的靜摩擦力。以上3種力中，數(shù)值最小的一個(gè)就是牽引機(jī)的有效主牽引力。

圖1 牽引機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2 牽引系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

牽引機(jī)的牽引系統(tǒng)按動(dòng)力傳遞順序依次可分為傳動(dòng)系統(tǒng)、張緊系統(tǒng)和壓緊系統(tǒng)。下面對(duì)各分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)要介紹。

2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

牽引機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)如圖2所示，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與變速箱連接，再通過(guò)聯(lián)軸器與減速器連接，最后通過(guò)齒輪傳動(dòng)箱將動(dòng)力傳遞到牽引輪。

第二，從學(xué)生個(gè)體因材施教。班級(jí)之間存在差異性，而學(xué)生之間同樣也是如此，具體體現(xiàn)在：個(gè)人學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度以及身體素質(zhì)等等方面的差異。在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師需要充分考慮各個(gè)影響因素，盡可能照顧到每一位學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，采取有針對(duì)性的教學(xué)方法激勵(lì)學(xué)生參與體育運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高效課堂的目標(biāo)。[3]

圖2 牽引機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖

設(shè)定F為額定主牽引力，P為電機(jī)額定功率，n為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，F(xiàn)b為傳動(dòng)牽引力，ib為變速箱相應(yīng)檔位速比，ir為減速器減速比，d為牽引輪直徑，ηb為變速箱與其聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，ηr為減速器與其聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，ηg為齒輪箱內(nèi)的一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)效率［2］。設(shè)計(jì)時(shí)，要求傳動(dòng)牽引力不小于額定牽引力，即Fb≥F。根據(jù)公式

大學(xué)生長(zhǎng)期生活在這樣的圖書館氛圍中，必然是學(xué)術(shù)素養(yǎng)缺乏，知識(shí)雜亂無(wú)章，學(xué)習(xí)舍本求末，崇尚功利、實(shí)用，追求快餐文化，也就難以養(yǎng)成崇尚學(xué)習(xí)、崇尚研究的良好學(xué)風(fēng)。

可得電機(jī)功率

資源類型：網(wǎng)頁(yè)、書籍、期刊、會(huì)議以及藥物、疾病和醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)，含全文；320萬(wàn)記錄、8200種期刊（含2900種不在medline種的期刊）、2400萬(wàn)會(huì)議紀(jì)要

式中：v為牽引速度。

得傳動(dòng)總速比

由此可選擇到相近功率的電機(jī)型號(hào)。另可根據(jù)公式

一般情況下，變速箱最大速比不超過(guò)6．0，設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選取，三檔或者四檔變速為宜，由此也能算出相應(yīng)的減速器速比。同理，可根據(jù)主牽引力F和牽引輪直徑尺寸計(jì)算出減速器需承載的最大扭矩，從而選到合適規(guī)格的減速器。

張緊系統(tǒng)如圖3所示，張緊氣缸驅(qū)動(dòng)擺臂，實(shí)現(xiàn)張緊輪的移動(dòng)，達(dá)到張緊目的。從圖4能得出，帶傳動(dòng)最大有效拉力Ffmax與帶輪張緊力F0、鑄鐵張緊輪橡膠履帶間靜摩擦系數(shù)f1、包角α的關(guān)系為：同時(shí)要求2Ffmax≥F。

2.2 張緊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1．2．1 標(biāo)本的采集與遞送 新生兒出生72h后，并充分哺乳，采集足跟血2滴自然滲透在規(guī)定的干濾紙片上，按要求保存，定期送到北京市新生兒疾病篩查中心，進(jìn)行苯丙酮尿癥（phenylketonuria，PKU）和先天性甲狀腺功能減低癥（congenital hypothyroidism，CH）的篩查。

圖3 張緊系統(tǒng)示意圖

圖4 張緊輪受力示意圖

從圖3可知，帶輪張緊力F0與氣缸推力FT關(guān)系為：

可得式中：LT為氣缸推力力臂;L0為帶輪張緊力力臂;d1為張緊氣缸直徑;P為氣缸進(jìn)氣壓力，一般情況下P值取0．5～0．6MPa為宜。根據(jù)以上公式換算可得：

為了解決現(xiàn)階段的不足，更及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行預(yù)警，本文以客戶交易過(guò)程交易數(shù)據(jù)為著手點(diǎn)開(kāi)展分析建模工作?？紤]到客戶使用電子銀行業(yè)務(wù)時(shí)，從點(diǎn)擊進(jìn)入功能開(kāi)始到此筆交易成功完成結(jié)束，交易過(guò)程中提交的所有數(shù)據(jù)信息記錄到應(yīng)用日志中。正?？蛻艚灰讜?huì)按照業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)在日志中形成正常交易序列，而惡意客戶在進(jìn)行功能探測(cè)時(shí)會(huì)嘗試破壞業(yè)務(wù)邏輯，通過(guò)黑客工具改變交易流程順序，形成一套不同于多數(shù)客戶的交易序列，而且交易時(shí)間間隔也與正常交易存在差異，可作為風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別特征。以某商業(yè)銀行的短信支付業(yè)務(wù)為例，功能主交易流程如下：

然后以此為據(jù)選擇合適規(guī)格的壓緊氣缸。

2.3 壓緊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

壓緊系統(tǒng)如圖5所示，單個(gè)氣缸對(duì)橡膠履帶的推力為

評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)，對(duì)其中共性的問(wèn)題進(jìn)行，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)產(chǎn)出的質(zhì)量。(李麗，2017)課程評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)貫穿同學(xué)們整個(gè)寫作單元的學(xué)習(xí)，其中有課前線上的視頻觀看記錄、課堂參與以及課后作業(yè)完成得分。

分別代入4檔數(shù)據(jù)計(jì)算可得：

圖5 壓緊系統(tǒng)示意圖

由式(10)、(11)可得

式中：d2為壓緊氣缸直徑;P為氣缸進(jìn)氣壓力，一般情況下P值取0．5～0．6MPa為宜。則有

由此可以計(jì)算出張緊氣缸缸徑，從而選擇到合適規(guī)格的張緊氣缸。

3 校核TQDV-3200履帶式牽引機(jī)參數(shù)

通過(guò)以上的分析，利用推導(dǎo)出的公式，對(duì)某公司設(shè)計(jì)的TQDV-3200履帶式牽引機(jī)的牽引系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)校核。

3.1 校核傳動(dòng)牽引力Fb

通過(guò)類比、參照等方法，選取電機(jī)功率P=15kW，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 n=1 510r/min;主牽引力F=32 000N;變速箱分四檔變速，速比ib依次為1．027，1．822，3．227，5．727;減速器速比為 37，最大輸出扭矩為7 200N·m;變速箱與其聯(lián)軸器傳動(dòng)效率ηb=0．92，減速箱與其聯(lián)軸器傳動(dòng)效率ηr=0．9;齒輪箱內(nèi)一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)效率ηg=0．97。將各參數(shù)代入公式(1)可得到對(duì)應(yīng)變速箱各檔位的牽引力：

（二）玉米4-6葉期：40%莠去津膠懸劑150-200ml/畝，或72%2，4―滴丁酯60-80ml/畝，80%草凈津可濕性粉劑100-200克/畝，20%使它隆乳油70-90ml/畝，75%闊葉散（闊葉凈不太安全）干懸浮劑1-2克/畝，對(duì)水40-50kg定向噴霧。阿特拉津300克/畝，對(duì)水40-50kg定向噴霧。

式中：f2為電纜與橡膠履帶靜摩擦系數(shù);m為壓緊氣缸對(duì)數(shù)。同時(shí)要求FLmax≥F。

因?yàn)闇p速器最大輸出扭矩為7 200 N·m，此時(shí)對(duì)應(yīng)的 F2，F(xiàn)1取值都只能為46 560N。

由此可知，采用15kW電機(jī)時(shí)，在第一檔位速度時(shí)最大牽引力為19 302N，小于額定牽引力。在該型號(hào)牽引機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，此檔位一般用于小規(guī)格電纜的牽引或者生產(chǎn)線倒車使用，此牽引力已經(jīng)能滿足使用要求。在第二、三、四檔位速度時(shí)，最大牽引力都大于額定牽引力。傳動(dòng)系統(tǒng)各參數(shù)的選擇都能滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 校核張緊系統(tǒng)靜摩擦力Ffmax

在張緊系統(tǒng)中，LT=230mm，L0=155mm，鑄鐵張緊輪與橡膠履帶靜摩擦系數(shù)f1=0．8，氣缸直徑d1=160mm，氣缸進(jìn)氣壓力P=0．5MPa。當(dāng)牽引機(jī)牽引φ 180mm電纜時(shí)，履帶在張緊輪上包角α =178．3°=3．112rad。各參數(shù)代入公式(5)、(6)可得：

可見(jiàn)張緊氣缸的選取也能滿足設(shè)計(jì)要求。

3.3 校核壓緊系統(tǒng)靜摩擦力FLmax

在壓緊系統(tǒng)中，壓緊氣缸直徑d2=125mm，共9對(duì);氣缸進(jìn)氣壓力P=0．5MPa;橡膠履帶與電纜的靜摩擦系數(shù)f2=0．4。壓緊氣缸在0．5MPa時(shí)推力為

總之，針對(duì)性護(hù)理具有科學(xué)、合理、全面性，用于CRRT患者中，能夠增加滿意度，降低堵管、感染、非計(jì)劃性下機(jī)發(fā)生率。

FLmax≥F ，證明壓緊氣缸的選取能滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于以上的校核是在一系列確定參數(shù)的基礎(chǔ)上得到的，在不同的情況下，各參數(shù)的選取都會(huì)有差別，因此計(jì)算推導(dǎo)得到的結(jié)果也不盡相同。通過(guò)對(duì)一些參數(shù)的調(diào)整，或許能推導(dǎo)出更加優(yōu)化的履帶式牽引機(jī)設(shè)計(jì)方案。

［1］ 全國(guó)電線電纜標(biāo)委會(huì)．JB/T 4032．3-1999電纜設(shè)備通用部件牽引裝置 第3部分：履帶式牽引裝置［S］．北京：中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社，2000．

［2］ 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．3版．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994．