现代长距离胶带机的主要问题

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1、现代长距离输送机的主要问题东北大学机械工程学院宋伟刚彭兆行摘要分析了现代长距离输送机存在的主要问题，对其进行了动态研究，并提出了现代设计方法。关键词胶带输送机长距离1引言胶带输送机是现代散状物料运输的重要设备，随着工业发展，长距离胶带输送机具有广阔的发展前景。长距离胶带输送机的显著特点是输送机的纵向尺寸人，要克服运行中的各种阻力，必须具有足够的驷动能力。目前所冇的或可能的长距离输送系统如图1所示。r—!Qkr*iCd)虫4（Q）（U）图1长距离胶带输送机系统的形式（R通用胶带输送机（b）屮间单元驱动输送机（C）带头尾驳动和屮间托辘驱动输送机（d）中间线摩擦输送机（

2、e）钢绳牵引胶带输送机（f）直线电机驱动胶带输送机2长距离胶带输送机存在的问题胶带输送机的设计通常用标准的计算方法，但对于长距离、高速的输送系统设计，一些对普通胶带输送机设计不被重视的问题显得突出起來。2.1输送机系统的经济性长距离胶带输送机系统投资大，因而进行经济合理的设计，对节省工程投送、降低运营费用是极为匣要的，目前经常釆用的方法：（1）合理地布置托辘间距，减少托辘的数最，从而降低托槻的投资。普通输送机的托辘间距为1.0-1.5mz澳大利亚恰那铁矿20km输送机系统的托馄间距为1.75m,西班牙西撒哈拉运输线的托馄也町采取不等间距的布置方式，这样不仅可保证输

3、送机的运行要求，减少设备投资，还可以消除输送机的共振问题。（2）降低输送机的运输阻力，减少能耗以降低输送机系统的运营费用。为减少阻力需要提高托槻的制造和安装质最，以及适当加人托辘的肓径。在恰那矿20km输送机系统的制造和安装过程中，采用了新型模压工具和胎具，并采用直径为178mm大直径的托银，使直线输送机的磨擦阻力系数降到0.0098o（3）降低输送带的张力，可使设计屮选择强度等级较低的输送带，从而降低输送带的投资。输送机运行阻力的降低有助于输送带张力的降低，另外采用多滚筒，多点驱动和川问驱动等也可有效地降低输送带的张力。（4）选择合理的驱动系统，在长距离胶带输送

4、机设计中，单纯采用大电机的方法以满足起动力矩的需耍，会使输送带受到很人的振荡波。变速直流电机具有良好的可编程能力和优良的速度和力矩变化能力，但价格昂贵，特别是变电站的投资，维修量人。变频器具有优良的控制能丿J,适用于提升设备，缺点是价格昂贵，维修困难。目前采用较多的是使用液力偶合器，在电机和驱动滚筒Z间允许有打滑，从而得到一个软起动。2.2设计参数的研究普通胶带输送机的设计计算中所用的某些计算系数对于大型、长距离胶带输送机的设计就不能完全适用了。其原因在于:较小的相对误差对长距离输送机会带来较大的绝对误差.国外对输送机的主要阻力进行了现场实测，得出了不同工况下阻力

5、系数的取值范围。给出了压馅肌力系数、输送带反复弯曲肌力系数和物料经过托辘的碰撞阻力系数的经验公式。对于长距离输送机系统，输送带的成本所占的比重较大，使得对输送带的接头的设计进行再研究，提出应当选取的安全系数或计算式。2.3长距离输送机系统非稳定工况的研究非稳定工况存在于各种交代输送机上，运距较短的胶帯输送机非稳定工况可以用刚体动力学方法进行计算，在各种标准的计算方法对于具有高速度、长距离、儿何形状复杂、高升程等特点的输送机是不适宜的,其原因：具有粘弹性特征的输送带在起动、制动过程中的作用使输送带上各点的张力与刚体动力于方法的计算结果人不和同，加之起、制动过程屮应力

6、波的传播，导致许多问题.3长距离胶带输送机动态问题研究3.1输送带力学性能的研究将输送带按刚体考虑对长距离输送机的动态分析已不能满足设计要求.口前常将输送带按弹性体或粘弹性体进行分析.国际标准化组织也发布了输送带弹性模量的测试标准。输送带的带体是由高聚物橡胶构成的,通常高聚物力学上的本构关系需按粘弹性特征考虑。图2是常用的描述输送带动态特征的模型，研究表明,输送带的粘度和刚度分别为2mLAlA=——In—(1)口_4ir2Lm匕=t2f式中m—固定在试件上的质量L—试件的长度T—周期Al、A2—间隔一个周期的两个振幅F—输送带的截面积这一方法的发展是通过强迫振动实

7、验来测定流变常数。其粘性阻力n=TLAA2k2Bx2式中AA动拉仲每循环一个周期的能量