彎曲阻力測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

謝景輝　陳浩

摘 要：為測(cè)量輸送帶彎曲阻力，基于三元件固體模型和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究成果，設(shè)計(jì)了該彎曲阻力測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)。可以通過調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的壓下液壓缸、張緊液壓缸、旋轉(zhuǎn)壓輥組來控制壓下力、張緊力和壓輥直徑，為輸送帶的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：彎曲阻力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)作為一種以摩擦為驅(qū)動(dòng)的連續(xù)運(yùn)輸物料的輸送機(jī)械，主要由機(jī)架、輸送帶、托輥、張緊裝置及傳動(dòng)裝置等組成。其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在滿足系統(tǒng)功能要求前提下，提高可靠性、降低經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。目前帶式輸送機(jī)趨向于長(zhǎng)距離、高速度、大功率發(fā)展方向，因此減少投資成本，降低運(yùn)行阻力，提高單機(jī)效率和生產(chǎn)率顯得尤為重要。輸送帶彎曲變形阻力作為一種主要阻力來源，在長(zhǎng)距離、大運(yùn)量輸送機(jī)的能耗中所占比例較大，因此分析和研究彎曲阻力對(duì)降低帶式輸送機(jī)能耗以及研發(fā)綠色帶式輸送機(jī)具有重要指導(dǎo)意義。

輸送帶彎曲阻力測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括機(jī)架、驅(qū)動(dòng)輥、張緊輥、托輥、壓輥、阻力架、壓輥安裝架及待測(cè)輸送帶。驅(qū)動(dòng)輥和張緊輥安裝在機(jī)架上，輸送帶用硫化接頭機(jī)套裝在這兩個(gè)輥上，阻力架固裝在驅(qū)動(dòng)輥和張緊輥之前的機(jī)架上，壓輥安裝架上端鉸接在阻力架上，壓輥安裝在壓輥安裝架下端，在壓輥安裝架架體上豎直安裝有彈簧；托輥數(shù)量為兩個(gè)，其中一個(gè)位于驅(qū)動(dòng)輥和壓輥之間，另一個(gè)位于張緊輥和壓輥之間；驅(qū)動(dòng)輥、張緊輥及托輥平行設(shè)置；壓輥安裝架上安裝有五個(gè)壓輥，其直徑分別為：79mm、86mm、103mm、136mm、159mm，它們相互平行且均勻分布；張緊輥通過張緊架安裝在機(jī)架上，在張緊架下部連接有滑塊，在機(jī)架上安裝有滑軌，張緊架通過滑塊及滑軌與機(jī)架滑動(dòng)連接，在張緊架與機(jī)架之間水平安裝有張緊油缸。實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

工作過程如下：

測(cè)試之前，先壓縮張緊缸，然后在驅(qū)動(dòng)滾筒和張緊滾筒之間放置輸送帶，再采用硫化接頭機(jī)對(duì)輸送帶進(jìn)行硫化接頭，當(dāng)輸送帶鏈接完畢后，將張緊滾筒伸出，這時(shí)輸送帶被張緊，當(dāng)輸送帶張緊到指定的張力時(shí)，張緊缸停止工作并鎖死，然后再將支架上的壓下缸伸出，推動(dòng)壓輥下壓，作用于輸送帶上，使得輸送帶彎曲，當(dāng)壓下缸的推力達(dá)到指定值時(shí)，壓下缸停止工作并鎖死。

最后，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒并使?jié)L筒以指定的速度運(yùn)行，當(dāng)滾筒的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，便可收集數(shù)據(jù)。電機(jī)通過減速器帶動(dòng)壓輥轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用不同的壓輥進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)來獲取多組彎曲阻力數(shù)據(jù)，能更好的為帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。

結(jié)論：

該實(shí)驗(yàn)臺(tái)考慮了壓下力、張緊力、帶速和壓輥直徑對(duì)彎曲阻力的影響，實(shí)驗(yàn)過程中避免了頻繁更換輸送帶和調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 毛君，解本銘，孫國(guó)敏.帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1996；125-132.

[2] 楊復(fù)興.膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)、原理與計(jì)算.北京：煤炭工業(yè)出版社，1983.

[3] 毛君，楊彩虹.彎曲輸送帶彎曲阻力理論研究.北京：北京大學(xué)出版社，2009.

[4] 張義同.熱粘彈性理論.天津：天津大學(xué)出版社，2002.