基于温度效应的带式输送机压陷滚动阻力研究.pdf

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1、煤炭工程第４８卷第１２期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４８，Ｎｏ?１２ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１６１２０２９基于温度效应的带式输送机压陷滚动阻力研究周利东，朱瑞，孟文俊，王雷，蔚鹏飞，寇国富（太原科技大学机械工程学院，山西太原０３００２４）摘要：为了减少带式输送机的能耗损失及运行成本，获得最佳的性能及效率，首先利用橡胶的ＤＭＡ实验数据拟合粘弹特性模量随温度变化的数学函数，将其导入三元件Ｍａｘｗｅｌｌ模型，建立了基于温度效应的压陷滚动阻力数学模型；然后给出了Ｍａｘｗｅｌｌ模型中温度函数的确定方法和覆盖层与托辊接触长度ａ和ｂ的确定方法；最后采用ＭＡＴＬＡＢ数值模拟的方法

2、，研究了不同温度和不同带速下的压陷滚动阻力特性。研究表明，在－２０℃到６０℃的温度范围内，压陷滚动阻力随温度的增大而增大，在某一温度下，压陷滚动阻力随着带速增大而增大。关键词：带式输送机；压陷滚动阻力；温度效应；三元件Ｍａｘｗｅｌｌ模型＋中图分类号：ＴＤ５２８?１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１６）１２⁃００９５⁃０４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｒｏｌｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｂｅｌｔｃｏｎｖｅｙｏｒｂａｓｅｄｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔＺＨＯＵＬｉ－ｄｏｎｇ，ＺＨＵＲｕｉ，ＭＥＮＧＷｅｎ－Ｊｕｎ，ＷＡＮＧＬｅｉ，ＹＵＰｅｎｇ－ｆｅｉ，

3、ＫＯＵＧｕｏ－ｆｕ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｓｔ，ａｎｄａｃｈｉｅｖｅｏｐｔｉｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｆｉｒｓｔｌｙ，ＤＭＡｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｏｆｒｕｂｂｅｒｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｖｉｓｃｏｅｌａｓｉｔｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｕｌｕｓｆｕｎｃｔｉ

4、ｏｎｗｉｔｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｓ，ｔｈｅｎｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｉｍｐｏｒｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｐａｒａｍｅｔｅｒＭａｘｗｅｌｌｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｎｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｂａｓｅｄｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｖａｉｌａｂｌｅａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＭａｘｗｅｌｌｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｌｅｎｇｔｈａａｎｄｂｂｅｔｗｅｅｎｃｏｖｅｒａｎｄｒｏｌｌｅｒ

5、ｓａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｒｏｌｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｎｄｅｒｖａｒｉｏｕｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｂｅｌｔｓｐｅｅｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｃｌｅａｒｌｙｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｉｎ－２０℃ｔｏ６０℃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅ，ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｒｏｌｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄａｔｃｅｒｔａｉｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｎｄ

6、ｅｎｔａｔｉｏｎｒｏｌｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｂｅｌｔｓｐｅｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｅｌｔｃｏｎｖｅｙｏｒ；ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｒｏｌｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔ；ｔｈｒｅｅ－ｐａｒａｍｅｔｅｒＭａｘｗｅｌｌｍｏｄｅｌ带式输送机是重要的散状物料连续运输设备，广泛应本，获得最佳的性能及效率，有必要系统科学对带式输送用于冶金、矿山、港口、粮食和化工等领域，能提高了企机压陷滚动阻力的温度特性进行研究，以便指导设计和工［１］业的生产工作效率。但是如同其它运输机械一样，带式程实践。输送机在运行过程中

7、会受到各种运行阻力，其中最主要的目前，国内关于温度对带式输送机压陷滚动阻力影响阻力就是托辊与输送带之间的压陷滚动阻力。尤其对于大的研究相对较少。国外学者Ｗｈｅｅｌｅｒ综合考虑了运行条件运量、长距离、高速带式输送机，压陷滚动阻力约占总运特别是带载荷、带速、温度、压陷深度等对输送带粘弹特［２］行阻力的６０％，甚至更大，其大小很大程度上取决于输性性能的影响，并试验测试对比分析了两种化合物覆盖层［３，４］［４］送带覆盖层橡胶化合物材料的粘弹特性，而温度是影响材料的