摘要:在带式输送机领域中,随着技术的不断革新,功能的不断完善,现在的带式输送机已经完全可以胜任超长距离及超大运量的工况要求,但随着单机功率增大,胶带带强提高而导致的成本大幅提高,已经成了制约其发展的主要因素,本文从驱动布置为着手点,参考国外的技术理念,通过合理的分配驱动单元以及布置形式,不但有效的降低了单机功率,并可将胶带最大张力降低19%~46%,从而有效降低成本。
关键词:驱动装置胶带张力
中图分类号: td528 文献标识码: a 文章编号:
驱动装置是带式输送机的动力来源。一般来说,使用设备数量最少,最简单的驱动装置是最好的驱动装置。
现在研究一下安装角为β≥0的输送机。输送机的输送带张力图示于图1,图2(点线——头部驱动;实线——头部和中间驱动)。 只有头部驱动装置的输送带最大张力(图1), ,(1)
式中:w——牵引力;sc6——在滚筒奔离点处输送带最小的许用张力;kt——摩擦力的安全系数;exp(υα)——头部驱动装置的牵引系数,kt [exp(υα)-1]=a。 附加中间驱动装置时输送带的最大张力, (2)
式中:wυ——由中间驱动装置发出的牵引力。
最大张力的降低量为, (3) 变换后,得 (4)
式中c——输送带最大张力的降低系数。把中间驱动装置的牵引力增大到打滑时的基轴成为数轴是,sm将会降低。根据打滑条件和尺度条件的基轴相重合的情况确定中间中间驱动装置牵引力的最大值。如果输送机的安装角大于或等于回空边的平衡角(图1),在忽略了3——4段上的阻力的情况下,的值按下式确定 (5)
式中:——回空边的运行阻力;wγp——承载边的运行阻力;sγp——考虑到垂度因素,承载边的最小张力, (6)
如果smˊ(2)于wγp+ sγp值相等,公式(6)还可以用另外的方法求的(图1)。
把中间驱动装置安装在回空边任意一点都可以实现公式(6)所确定的最大值,从而保证了根据打滑条件(图1,ⅰ—ⅰ)及垂度条件时(图1,ⅱ—ⅱ)两基轴的重合。
但是,把中间驱动装置靠近于点1(图1)放置时合理的,因为在这种情况下牵引机构总的张力。
如果输送机的安装角 小于回空边的平衡角(图2),考虑输送带在滚筒奔离点的张力等于零这一情况,值为:
(7)
式中:l——输送机长度;l2~3——2~3段的长度。这种情况下,输送带的张力最大, (8)
根据垂度条件s4=sγp时确定的最小可能值s4,在这种情况下smˊ有一个最小张力值。因此,为了确保最小值smˊ,必须使滑动时的基轴(图2,ⅰ—ⅰ)和根据垂度条件时的基轴(图2,ⅱ—ⅱ)相重合。 (9)
时,在2~3段上的输送带的运行阻力等于sγp,可出现上述两基轴重合的情况。把公式(9)相一致的值。如果值由(6)确定,而对于输送机安装角小于回空边平衡角的输送机来说,其中驱动装置的安装位置按式(9)选定,这样输送机的张力就可以得到最大的降低。由回空边传递的牵引力大于(6)式中的计算值,并不减低输送带的最大张力,但是在这种情况下,不增大sm时,可增大输送机长度或者降低头部驱动装置所需的牵引系数。取式(1)等于式(2),我们可以确定中间驱动装置所传递的牵引力的值,在输送带最大张力值不变的情况下对头部驱动装置所需的牵引力系数的影响。对于只采用头部驱动的输送机我们用exp1(υα)表示所需的牵引系数,对于带有中间驱动的头部驱动装置所需的牵引系数用exp2(υα)表示,于是 (10)
把得到的(3),(6),(10)三式的关系值用在带宽b=1000mm,带速v=2m/s, 能力600t/h
的输送机上的情况做了分析。在上述表格内列有中间驱动的牵引力的最大值(kn)(分母)以及与这个值相对应的,exp(υα)=2.5的输送带最大张力的降低系数(分子)。分析这些所列结果表明,根据输送机的安装角度和长度不同,当回空边传递牵引力时,输送带的最大张力可降低19%~46%。最大张力降低到时可减少输送带的衬层数为
式中m—强度安全系数;—单位厘米宽度上衬层的强度极限。应用表列结果,对于=3kn/mm及m=10时衬层数量可减少到1~5层,而中间驱动装置所需的牵引力为84kn,可用1台驱动,或者必要时用几台中间驱动就可以达到上述目的。
由回空边传递牵引力时对降低头部驱动装置的牵引系数的影响情况示意如图3.从所得到的关系曲线证明,所需的牵引系数可降低到1/2或者更小,于是就可以采用单滚筒头部驱动代替双滚筒驱动,同时,对于短距离的带式输送机,在其他条件相同的情况下,需要的值较小。
在exp(υα)不变的情况下,由回空边传递牵引力这种条件可导致 的降低。如果 ,则当回空边传递牵引力时,在sm不变的情况下,可使所需的牵引力系数降低。这两个范围间界限可用下列关系式表示: , 或者经过变换后,得 (11)
式中wγp,分别为输送带的承载边,回空边单位长度上的运行阻力。对于长度超过公式(11)所确定的输送机,当回空边传递牵引力时,可降低sm或增大设备的长度,或者相反,可降低所需的exp(υα)。在这两个采用上述参数的规范之间的界限件图4,一个是采用单滚筒驱动,exp(υα)=2.5(曲线2),另一个是采用双滚筒驱动exp(υα)=2.5(曲线1).
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