带式输送机外文翻译

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1、输送带的二维动态特性伊.基.劳德维加克斯，代尔夫特科技大学，荷兰1概要本文将介绍一种新的皮带输送系统的有限元模型。该模型被开发成能用于模拟皮带在启动和停止时的纵向和横向动态响应。使工程师能在长距离陆路皮带输送系统的设计阶段应用该模型，例如，设计适当的皮带输送机曲线检测元件过早解除皮带张紧轮。这也能使张紧轮间距和凹槽轮廓的设计最优化，以确保无带运动的共振和确定纵向和横向带振动。应用反馈控制技术实现了启动和停止程序的优化设计，因而计算皮带的动态特性时可以选择最理想的皮带。2导言荷兰一直以来被认为是一个运输和转运行业在经济中扮演重要角色的国家。特别是被称为欧洲

2、的门户的鹿特丹港口，声称拥有世界上最大的海港系统。除了数量庞大的集装箱，大量的散装货物也都是要通过这个港口的。并非所有这些物品的目的地都是在荷兰市场，许多要通往其他目的地的货物转运点都是在鹿特丹港口。有个很好的例子，典型的散装货物的转运--煤炭和铁矿石，很大一部分，其目的地是在德国市场。为了处理大量材料不同地方大范围的转运，使用了机械运输机，其中就包括带式输送机。长度最长带式输送系统架设在相对较小的国家--荷兰，因为它们是主要用于大量原材料的流动运输。最长的带式输送系统，其长度约为2公里长，它位于鹿特丹港口的一部分--马斯弗拉克特，它是用来从批发油库运输

3、大量的煤炭到电力站。除了国内的工程项目，越来越多的荷兰工程顾问参与到国际中来开发大型陆路皮带输送系统。代尔夫特科技大学是荷兰其中的一个科技大学，而机械工程学院的交通技术系就是研究在开发这些系统过程中遇到典型的难点。输送带与散装固体物质之间的相互作用性能，带式输送机结构以及外界环境都会影响到该输送系统其预定要求达到的合适标准。有些相互作用造成了一些令人棘手的现象，因而便开始进入研究这些现象造成的实际问题[1]。这些问题的分类方法之一是，将其根本原因明显涉及到带式输送机的这些问题分为一类。非平稳移动皮带的瞬态应力减少和设计皮带输送机时规定空载运作引起的共振，

4、是描述带式输送机的两个最重要的动态因素[2]。本文提出了一种能模拟程序启动和停止时皮带的纵向和横向响应以及稳定运行时的运动的新的皮带输送系统有限元模型。模拟皮带输送系统的启动程序，这超出了本文讨论的结果范围，因此我们将展示一个比较有可行性的模式的例子。3皮带输送系统的有限元模型如果用来驱动皮带输送系统的总电源，是用德国工业标准22101来计算设计的，然后带假设成一个不可拓展的机构。这意味在带启动和停止时施加在带上的压力，可从牛顿刚体动力学的理论中推导出来。带最大的延长可以用带应力计算出来的。这种通过确定皮带弹性反应的方式被称为准静态（设计）的方法。对于小

5、型皮带输送系统，这就使得了一个带的设计和运行状态合格。然而，对于长距离皮带输送系统，这可能变成一个有缺陷的设计，导致维修费用高，缩短运输机零件的寿命和众所周知的工作问题，如：•机器的重量牵引位移过大•带的过早崩裂，最主要地引起绞接头的破损•破坏托辊和造成皮带张紧轮的重大损害•使皮带脱离皮带张紧轮，这可能导致散装原材料的溢出•造成（液压动力的）驱动系统的损坏和失灵在许多研究人员开发出的模型中，皮带的弹性反应是被用来计算以确定这种现象引起的问题。在大多数模型中，包括皮带输送机的有限元模型，也是为了用来计算在皮带上阻力和压力的变化。皮带的全局弹性反应是由所有零

6、件的弹性响应组成。这种有限元模型已经应用在计算机软件，它可以用在长距离皮带输送系统的设计阶段。这就是所谓的动态（设计）的方法。模拟结果验证表明，基于这种带模型的软件程序，预测（系统）启动和停止时带的弹性反应是相当成功，例如见[3]和[4]。上述的有限元模型确定的只是皮带的纵向弹性反应。因此，他们不能准确地确定出：•托辊和张紧轮上皮带的运动•动力驱动的状态•带的阻力弯曲•（震动）应力波的演变•带凹陷与应力波的纵向传播之间的相互作用•皮带和托辊之间的相互作用•皮带稳定运动时带速的影响•通过托辊（驱动）的皮带上的动态应力。•皮带共振的参数对于提升物品时候或由托

7、辊的偏心率引起的振动和皮带的横向位移的相互关系的影响•竖直横向波的发展•由大量散装材料以及在皮带横截面面积的变形所引起的阻力的影响•脱离托辊的带产生的凸.凹曲线皮带的横向弹性反应往往是导致长距离皮带输送系统故障的原因，因此应当加以考虑。需要有[5][6]中提到的特殊模型，才能确定带的横向响应，但是要是考虑到特殊因素的（横向）响应，就能更方便地扩展现存的有限元模型。3.1皮带一个典型的皮带输送机结构组成包括驱动滚筒，尾部托辊，一个垂直向上提升的带轮，一些托辊和一底盘如图1所示。这个结构为例来说明如何有限元模型的输送带被开发只有带的纵向弹性响应成为主体。由于

8、驱动滚筒和提升带轮之间部分皮带的长度Ls，与皮带的总长度L相比是可忽略不计的，只