輕型懸掛輸送機(jī)牽引鏈條張力分析

蘇杰 顏國令 石能光

摘要：懸掛輸送機(jī)的牽引力鏈條張力計(jì)算采取的是逐點(diǎn)張力計(jì)算法，可以采用CAD的二次開發(fā)技術(shù)進(jìn)行編程計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力。本文對(duì)輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力實(shí)例分析，在輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力計(jì)算理論基礎(chǔ)上，借助CAD軟件計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力。希望通過本文的介紹，可以對(duì)輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力分析提供一定參考。

Abstract： The traction chain tension calculation of the suspension conveyor adopts the point-by-point tension calculation method， and the secondary development technology of CAD can be used to program and calculate the gravity chain tension of the light suspension conveyor. This paper analyzes the tension of the gravity chain of the light suspension conveyor. Based on the calculation theory of the tension of the gravity chain of the light suspension conveyor， the tension of the gravity chain of the light suspension conveyor is calculated with the aid of CAD software. It is hoped that the introduction of this article can provide a certain reference for the tension analysis of the gravity chain of the light suspension conveyor.

關(guān)鍵詞：懸掛輸送機(jī);輕型懸掛輸送機(jī);牽引鏈條;張力

Key words： suspended conveyor;light suspended conveyor;traction chain;tension

中圖分類號(hào)：TM3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）08-0094-02

0? 引言

輕型懸掛輸送機(jī)因安全性能好，產(chǎn)生的噪音小，外形較為美觀，體積小，質(zhì)量輕，輸送機(jī)傳送比較靈活，很多零部件都處于高標(biāo)準(zhǔn)化程度，安裝和維修都比較方便，具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。通常情況下，懸掛輸送機(jī)的牽引力鏈條張力計(jì)算采取的是逐點(diǎn)張力計(jì)算法，多數(shù)采用手工計(jì)算，容易產(chǎn)生計(jì)算誤差。為了提高計(jì)算的精準(zhǔn)度，可以采用CAD的二次開發(fā)技術(shù)進(jìn)行編程計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力，能夠有效提高計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)度。本文對(duì)輕型懸掛輸送機(jī)牽引鏈條張力計(jì)算進(jìn)行了分析。

1? 輕型懸掛輸送機(jī)概述

1.1 懸掛輸送機(jī)的類別

懸掛輸送機(jī)通常包括三種常見類型：輕型懸掛輸送機(jī)、普通懸掛輸送機(jī)和積放式懸掛輸送機(jī)。其中，普通懸掛輸送機(jī)又被稱為提式懸掛輸送機(jī)，積放式懸掛輸送機(jī)又被稱為堆式輸送機(jī)。三種常見類型的輸送機(jī)對(duì)應(yīng)著不同的牽引鏈條張力計(jì)算公式。在對(duì)輕型懸掛輸送機(jī)牽引鏈條張力進(jìn)行分析時(shí)，切忌與普通型選掛機(jī)輸送機(jī)和積放式懸掛輸送機(jī)的牽引鏈條張力計(jì)算公式混淆。

1.2 輕型懸掛輸送機(jī)

輕型懸掛輸送機(jī)指的是單車的最大吊重在一百公斤以下的封閉軌懸掛輸送機(jī)或者封閉軌積放式懸掛輸送機(jī)。輕型懸掛輸送機(jī)的牽引鏈條為封閉式，封閉在軌道的內(nèi)部。其特點(diǎn)為安全性能好，產(chǎn)生的噪音小，外形較為美觀，體積小，質(zhì)量輕，輸送機(jī)傳送比較靈活，很多零部件都處于高標(biāo)準(zhǔn)化程度，安裝和維修都比較方便，具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。

2? 輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力計(jì)算理論基礎(chǔ)

不同類型的懸掛輸送機(jī)具有不同的引力鏈條張力計(jì)算公式。通常情況下，懸掛輸送機(jī)的牽引力鏈條張力計(jì)算采取的是逐點(diǎn)張力計(jì)算法，逐點(diǎn)張力計(jì)算法多數(shù)采用手工計(jì)算，所以只能一段一段進(jìn)行計(jì)算，容易產(chǎn)生計(jì)算誤差。為了提高計(jì)算的精準(zhǔn)度，可以采用CAD的二次開發(fā)技術(shù)進(jìn)行編程計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力，雖然還是采取逐點(diǎn)法分段式計(jì)算，但是采用計(jì)算機(jī)可以將段分的很小，能夠有效提高計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)度。

2.1 逐點(diǎn)張力計(jì)算法

逐點(diǎn)張力計(jì)算法即輕型懸掛輸送機(jī)輸送鏈條上面某個(gè)點(diǎn)的張力在數(shù)值上等于沿著某個(gè)方向的前一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)之間的運(yùn)行阻力的加和。利用逐點(diǎn)張力計(jì)算法計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)輸送帶各個(gè)點(diǎn)的張力的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)從最小張力點(diǎn)開始，最小張力點(diǎn)通常位于驅(qū)動(dòng)鏈輪奔離點(diǎn)后張力可能最小的地方，從這一點(diǎn)開始順著輸送機(jī)運(yùn)行方向，逐步計(jì)算各點(diǎn)的受力，不斷進(jìn)行受力疊加。

2.2 逐點(diǎn)張力計(jì)算所涉及的主要參數(shù)

利用逐點(diǎn)張力法計(jì)算法計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)牽引鏈條張力需要掌握的原始數(shù)據(jù)包括輕型懸掛輸送機(jī)的速度，輸送物品之間的距離，牽引鏈條的重力，輸送物品的重力，牽引鏈水平轉(zhuǎn)彎位置的運(yùn)行阻力系數(shù)，牽引鏈垂直轉(zhuǎn)彎段外置的運(yùn)行阻力系數(shù)，每個(gè)運(yùn)行路段的輸送物品的數(shù)量，阻力系數(shù)，張緊裝置移動(dòng)部分的重力之和，張緊裝置移動(dòng)部分的阻力系數(shù)。

在利用逐點(diǎn)張力計(jì)算法計(jì)算輸送鏈上個(gè)點(diǎn)的張力的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)先對(duì)各段的阻力進(jìn)行計(jì)算。

①水平直線段阻力的計(jì)算：

空載段阻力=空載段上的線載荷×計(jì)算直線段段長度×直線段運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)。

有載段阻力=載段上的線載荷×計(jì)算直線段段長度×直線段運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)。

空載段張力：水平直線段終點(diǎn)的張力=起點(diǎn)的張力+空載段阻力=水平直線段起點(diǎn)的張力+空載段上的線載荷×計(jì)算直線段段長度×直線段運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)。

有載段張力：載段上的線載荷×計(jì)算直線段段長度×直線段運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)終點(diǎn)的張力=起點(diǎn)的張力+有載段阻力=水平直線段起點(diǎn)的張力+載段上的線載荷×計(jì)算直線段段長度×直線段運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)。

②水平轉(zhuǎn)向段上阻力的計(jì)算：

水平轉(zhuǎn)向段上的阻力根據(jù)回轉(zhuǎn)裝置的不同類型、不同結(jié)構(gòu)和不同的回轉(zhuǎn)角度來確定運(yùn)行阻力系數(shù)。

水平轉(zhuǎn)向段奔離點(diǎn)的張力=運(yùn)行阻力系數(shù)×水平轉(zhuǎn)向段趨入點(diǎn)的張力。

③垂直段向阻力的計(jì)算：

空載段阻力：垂直轉(zhuǎn)向段奔離點(diǎn)張力=阻力系數(shù)×[阻力系數(shù)×垂直轉(zhuǎn)向段趨入點(diǎn)張力+直線段運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)×空載段上的線載荷×垂直轉(zhuǎn)向段水平投影長度+空載段上的線載荷×垂直轉(zhuǎn)向段的上升（取正值）或下降（取負(fù)值）]

有載段阻力：垂直轉(zhuǎn)向段奔離點(diǎn)張力=阻力系數(shù)×[阻力系數(shù)×垂直轉(zhuǎn)向段趨入點(diǎn)張力+直線段運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)×載段上的線載荷×垂直轉(zhuǎn)向段水平投影長度+載段上的線載荷×垂直轉(zhuǎn)向段的上升（取正值）或下降（取負(fù)值）]

3? 輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力分析

3.1 輕型懸掛輸送機(jī)輸送鏈運(yùn)行軌跡

輕型懸掛輸送機(jī)輸送鏈的運(yùn)行線路在CAD圖上可以轉(zhuǎn)化成為一條多義線。輸送鏈的運(yùn)行線路通常包括圓弧線與直線，將全部圓弧線與直線連接在一起即構(gòu)成了一條多義線，多義線利用計(jì)算機(jī)和人工判別相結(jié)合的方式完成。通過讀取圓弧線和直線的信息，將相關(guān)信息進(jìn)行組合即可形成多義線。讀取的圓弧線和直線的信息通常包括圓心角、圓弧線的端點(diǎn)和直線的端點(diǎn)。多義線的頂點(diǎn)是通過圓弧線的端點(diǎn)和直線的端點(diǎn)計(jì)算得到的。在轉(zhuǎn)化成多義線的時(shí)候，不僅要有效讀取圓弧線和直線的信息，還要合理設(shè)置受力計(jì)算所需要的一系列參數(shù)用于后續(xù)的計(jì)算。

3.2 輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的受力分析

選擇某物流公司的汽車懸掛系統(tǒng)的輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)進(jìn)行分析，輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)在三維空間中運(yùn)行，輸送物品在輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)上運(yùn)行，運(yùn)行軌跡可以分為水平運(yùn)行軌跡、上坡運(yùn)行軌跡、下坡運(yùn)行軌跡、垂直轉(zhuǎn)彎運(yùn)行軌跡和水平轉(zhuǎn)彎運(yùn)行軌跡等。在輕型懸掛輸送機(jī)的運(yùn)行過程中，伴隨著輸送物品的增加或者卸載，輸送鏈上各點(diǎn)的受力是在不斷變化的，因此輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的受力分析是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在具體的實(shí)際受力分析時(shí)，通常只需要計(jì)算輸送鏈牽引力的最大值和輸送鏈牽引力的最小值。

輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的輸送鏈的受力可以包括負(fù)載產(chǎn)生阻力和空載阻力，其中負(fù)載產(chǎn)生阻力比較復(fù)雜，通常選取一種便于受力分析的狀態(tài)進(jìn)行分析;空載的時(shí)候可以將輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的鏈條和吊具簡(jiǎn)化成一條線進(jìn)行受力分析。

3.3 輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力實(shí)例分析

為了更加準(zhǔn)確、全面地對(duì)輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條進(jìn)行受力分析，必須準(zhǔn)確讀取要進(jìn)行受力分析的CAD圖形，將圖形當(dāng)中的圓弧線和直線信息轉(zhuǎn)化成為多義線。要對(duì)輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條上的點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行拾取，在拾取點(diǎn)坐標(biāo)的同時(shí)，根據(jù)線路所描述的狀態(tài)得到凸度，利用CAD的函數(shù)公式畫出所要表達(dá)出的輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的多義線。由于輸送物品處于水平直線段、水平轉(zhuǎn)向段或者垂直轉(zhuǎn)向段時(shí)，受力分析結(jié)果和計(jì)算方法不同，所以在生成多義線的時(shí)候，還需要對(duì)系統(tǒng)中的各種參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)置，對(duì)不同的輸送情況分別設(shè)置有效的參數(shù)。

運(yùn)行線路拾取完畢，各項(xiàng)參數(shù)合理設(shè)置以后，選擇生成的多義線作為分析線路，設(shè)置加載點(diǎn)和卸載點(diǎn)，充分考慮各種影響因素，選擇合理的計(jì)算方式，利用逐點(diǎn)張力計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算，達(dá)到輕型懸掛輸送機(jī)牽引鏈條的張力。

4? 結(jié)語

輕型懸掛輸送機(jī)指的是單車的最大吊重在一百公斤以下的封閉軌懸掛輸送機(jī)或者封閉軌積放式懸掛輸送機(jī)。通常情況下，懸掛輸送機(jī)的牽引力鏈條張力計(jì)算采取的是逐點(diǎn)張力計(jì)算法，可以采用CAD的二次開發(fā)技術(shù)進(jìn)行編程計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力。通過確定情形輸送機(jī)的牽引力鏈條的主要參數(shù)可以對(duì)其張力進(jìn)行計(jì)算。輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力分析中輕型懸掛輸送機(jī)輸送鏈運(yùn)行軌跡在CAD圖上可以轉(zhuǎn)化成為一條多義線，在具體的實(shí)際受力分析時(shí)，通常只需要計(jì)算輸送鏈牽引力的最大值和輸送鏈牽引力的最小值。輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的輸送鏈的受力可以包括負(fù)載產(chǎn)生阻力和空載阻力，其中負(fù)載產(chǎn)生阻力比較復(fù)雜，通常選取一種便于受力分析的狀態(tài)進(jìn)行分析;空載的時(shí)候可以將輕型懸掛輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的鏈條和吊具簡(jiǎn)化成一條線進(jìn)行受力分析。本文對(duì)輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力實(shí)例分析，在輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力計(jì)算理論基礎(chǔ)上，借助CAD軟件計(jì)算輕型懸掛輸送機(jī)引力鏈條張力。

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