芻議輸送帶啟動特性對輸送機張力的影響

李建　張棟　王笑

摘要：帶式輸送機設(shè)有內(nèi)在的輸送帶，這種構(gòu)件可用作承載及牽引，以此來確保常態(tài)的輸送是持續(xù)的。因其具有連續(xù)運輸、生產(chǎn)效率高、運行阻力小、耗電量低等優(yōu)點，各行業(yè)廣泛采納了帶式輸送機。文章辨析了啟動特性顯現(xiàn)的張力影響，選取最適宜的途徑以便縮減配置，提高膠帶安全使用系數(shù)，大幅度地降低投資費用。

關(guān)鍵詞：啟動特性；輸送帶；帶式輸送機；張力影響；張力體系 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD528 文章編號：1009-2374（2016）16-0140-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.068運轉(zhuǎn)流程之中的帶式輸送機應(yīng)能確保最優(yōu)的穩(wěn)定，平穩(wěn)調(diào)運現(xiàn)有的一切貨物。帶式輸送機附帶了啟動時段內(nèi)的某一張力，解析精準的張力大小關(guān)乎后續(xù)持久的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。從啟動進程著手，尋找了啟動之中的峰值張力，在此基礎(chǔ)上適當調(diào)配了輸送步驟內(nèi)的安全系數(shù)。采納綜合的途徑，降低了總體范圍以內(nèi)的張力影響，構(gòu)建可用的模型以便協(xié)助探析。

1 輸送帶的啟動特性

輸送帶設(shè)有本身的鋼絲繩或織物芯層，由此銜接了輸送帶。輸送帶含有上覆的橡膠及搭配的鋼絲繩，二者整合為一體。通常狀態(tài)下，可選塑料及橡膠來制備上、下覆的膠體，由于橡膠塑料擁有更優(yōu)的彈性及黏結(jié)特性。傳送物品時，輸送帶表現(xiàn)出來的動態(tài)特性將更為凸顯。伴隨技術(shù)的進展，輸送帶現(xiàn)有的規(guī)格也日漸多樣。輸送帶拓展了可傳輸?shù)目偩嚯x，且提快了常態(tài)的輸送速率。輸送帶所擁有的彈性及黏性都代表著它固有的機動屬性。若仍依循常規(guī)流程的運算步驟，動態(tài)運行中可得的數(shù)值相比于設(shè)定好的輸送形態(tài)將會顯現(xiàn)偏差。

輸送帶本身還含有動靜雙重的屬性，在設(shè)定好的頻率之下即可傳送貨物。在較多的特性中，啟動特性應(yīng)被看成要點。這是因為不僅靜態(tài)情形的張力影響著輸送帶，振動特性也有著較大范圍以內(nèi)的影響。例如：在輸送機啟動瞬間張力會瞬間加大，對構(gòu)件沖擊將加大，隨著運行的平穩(wěn)張力會降到正常范圍；傳輸進程之中遇有突發(fā)的物料沖撞、輸送的物品振蕩、輸送帶本身在某一時刻的振蕩等，這時的啟動特性將會顯現(xiàn)更大的總體影響。

2 構(gòu)建分析模型

2.1 總體的分析思路

針對輸送帶若要分析傳輸流程中的張力影響，應(yīng)能注意構(gòu)建必要的黏性模型。輸送帶擁有優(yōu)良的自身彈性，構(gòu)建模型要衡量這樣的屬性。結(jié)合彈性及黏性，細化輸送帶的基本單元，綜合可得理想的模型。胡克彈性模型融合了上述的若干特性，更適合彈性的這種材質(zhì)，為此選取胡克模型是更為合適的。

構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型還應(yīng)兼顧本身的松弛狀態(tài)、力學(xué)的狀態(tài)等。在某些狀態(tài)下，輸送帶傾向于蠕變或者松弛?？紤]到較多的彈性屬性，橡膠應(yīng)變性質(zhì)及輸送帶本身應(yīng)當確保一致。衡量真實的輸送帶受力性質(zhì)，適當選取最優(yōu)的模型。

2.2 構(gòu)建模型的要點

輸送帶覆蓋了外部的橡膠，內(nèi)側(cè)還含有芯狀的鋼絲繩、編制的織物，它們增強了原本的輸送帶強度。制作某些輸送帶時，可增添炭黑以便提高耐磨屬性及提升強度，改進了原有的靜電性能。輸送帶包含自身的阻尼特性，黏性阻尼關(guān)系到內(nèi)在的分子鏈條、纖維及橡膠多類的材質(zhì)。炭黑及橡膠包含不同的各自組分，拉伸輸送帶也將增加原有的位移，內(nèi)摩擦附帶的阻尼力也并不相同。輸送帶配備了精準的力學(xué)模型，增加了內(nèi)摩擦必要的若干構(gòu)件。

內(nèi)在填充物含有炭黑，它關(guān)系到輸送帶表現(xiàn)出來的動態(tài)屬性。在這樣的基礎(chǔ)上，輸送系統(tǒng)減小了原本的能量耗費，擁有了更高水準的動態(tài)屬性。改變了輸送帶原本的形態(tài)、改進本身的構(gòu)架，在最大范圍中減少了內(nèi)在的摩擦。針對于較長運距、運量更大的輸送，配備了大功率電機的輸送機。模型含有內(nèi)摩擦的相關(guān)構(gòu)件，構(gòu)建了設(shè)想的動力學(xué)模型。這種模型代替了彈性黏性的自身構(gòu)件，簡化而后得到模型。

2.3 計算得到的參數(shù)

選取必要的測驗材質(zhì)，歸結(jié)得到如下規(guī)律：輸送帶包含優(yōu)良的黏性且含有非線性。然而，若內(nèi)在變形不大，可描繪近似線性狀態(tài)下的應(yīng)變及應(yīng)力關(guān)系。有些輸送帶設(shè)定了較強的運送能力，增加了較大比例的彈性模量。常規(guī)工況下，輸送帶本身降低了潛在的形變概率，構(gòu)建的理想模型即可代表這種潛在的關(guān)系。相比于其他模型，胡克模型經(jīng)過長期的探析已經(jīng)近似成熟，提取可得易于解析的若干參數(shù)。

確認阻尼系數(shù)及相應(yīng)的剛度系數(shù)仍要憑借積累的試驗。應(yīng)當注意的是：針對阻尼系數(shù)、相關(guān)的剛度系數(shù)，都要消除外在的摩擦干擾?？紤]到簡諧振動，設(shè)定了內(nèi)摩擦關(guān)系到的響應(yīng)振幅、循環(huán)流程中耗費的總能量。內(nèi)摩擦對應(yīng)著精確的剛度系數(shù)，它含有彈性模量、帶塊單元本身的總長度、輸送帶現(xiàn)有的總寬度。

3 啟動過程中的張力分析

真實的運輸過程中，輸送帶遇到多樣的內(nèi)外干擾，很難維持完全的平穩(wěn)。為此輸送進程之中應(yīng)能不斷增添外在的調(diào)整，考慮到啟動特性引發(fā)的若干影響。從總體來看，這種調(diào)研有著必要的價值，解析啟動的步驟即可獲取最佳的安全系數(shù)。這樣做，采納配套的步驟來減小張力影響，探析安全系數(shù)。詳細來看，輸送帶起動特性表現(xiàn)出以下張力影響：

3.1 假定的張力體系

輸送帶涵蓋了可調(diào)控的內(nèi)在構(gòu)件且含有機械裝置。剛性構(gòu)件含有輸送配備的驅(qū)動裝置、傳動滾筒、改向滾筒、拉緊裝置、中間部分構(gòu)件等。在任何負載情況下，作用在輸送帶上的張力應(yīng)使得全部傳動滾筒上的圓周力通過摩擦傳遞到輸送帶上，而且輸送帶與滾筒間應(yīng)保證不打滑，作用在輸送帶上的張力足夠大，使輸送帶在兩組托輥間的垂度小于一定值。

假定了完整的張力體系以后，調(diào)配原有的平衡啟動位置。帶式輸送機真實運行含有復(fù)雜外界方式影響，需用借助于軟件來解析。離散輸送機布設(shè)了復(fù)雜架構(gòu)的較多單元，集成模擬可得近似的輸送帶元件。

3.2 張力相關(guān)的初始條件

構(gòu)建坐標系關(guān)系到初始的原點及啟動過程坐標對應(yīng)的各點，這就明晰了各時段傳送的張力影響。初始啟動時，輸送帶設(shè)定了零的速率及位移。啟動過程中平衡了張力及慣性力，滾筒及拉緊裝置平衡了輸送帶之中的各點位移。降低張力的干擾，要適當篩選最優(yōu)的啟動加速度及啟動時間，唯有平衡了張力及慣性，才會確保彼此等同的傳輸位移。辨析邊界條件、初始的條件等都依托于拉緊裝置。驅(qū)動裝置也表現(xiàn)出較多影響，為了有序予以調(diào)控，控制了啟動時點的突發(fā)沖擊。

3.3 增設(shè)合適的系數(shù)

伴隨輸送的進展，拉緊裝置不斷替換原有的運轉(zhuǎn)方式，這樣的情形下邊界條件也顯現(xiàn)了差異。針對于輸送機，它含有細化的兩類系數(shù)：動靜這兩類的安全系數(shù)。衡量輸送帶的強度就要憑借于動靜雙重的系數(shù)。

輸送機運轉(zhuǎn)時，安全系數(shù)關(guān)系到配置選型參數(shù)、承載的總體張力、啟動之中的動態(tài)載荷。設(shè)計輸送帶時，要分析啟動過程張力變化來選取適當安全系數(shù)。必要時可以通過軟件可編制啟動速率、選定的控制程序進行模擬分析。導(dǎo)入預(yù)設(shè)的控制流程，在設(shè)定好的狀態(tài)下采納仿真思路。軟啟動關(guān)系著后續(xù)的加速進程，這樣即可符合設(shè)定的仿真狀態(tài)。

4 結(jié)語

在帶式輸送裝置內(nèi)，輸送帶可承載上側(cè)的配套構(gòu)件且傳遞了動力。通常情形下，輸送帶含有上覆的橡膠層、帶芯及其他構(gòu)件。作為完備的整體，輸送帶顯現(xiàn)了本體的若干力學(xué)屬性。啟動輸送帶時，啟動特性密切關(guān)系著張力，唯有降低這個時點的總損耗、縮減內(nèi)在的摩擦，才能從根本上規(guī)避偏多的能量耗費。未來實踐之中，還要深化辨析啟動特性附帶的影響，依循動力學(xué)根本的機理予以改進輸送帶。

參考文獻

[1] 胡坤，郭永存，王鵬彧，等.一種包含內(nèi)摩擦的輸送帶動態(tài)特性研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012，（4）.

[2] 時麗秀.淺談帶式輸送機啟動特性對輸送帶張力影響[J].河北農(nóng)機，2012，（6）.

[3] 毛君，李曉婧，陳洪月，等.帶式輸送機輸送帶的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)特性研究[J].機械傳動，2015，（4）.

[4] 李玉瑾，孟瑩，于功江.帶式輸送機輸送帶動張力的實用計算方法[J].起重運輸機械，2014，（6）.

[5] 李東.淺談膠帶輸送機張緊裝置[J].電子世界，2014，（15）.