淺談帶式輸送機(jī)啟動特性對輸送帶張力影響

時麗秀 華電重工股份有限公司 100077

帶式輸送機(jī)又稱膠帶輸送機(jī)，主要是以輸送帶作為牽引和承載機(jī)構(gòu)的一種連續(xù)輸送機(jī)械。目前在我國被廣泛應(yīng)用并逐漸向長距離、高帶速、大功率發(fā)展。為盡量減少運(yùn)行過程中其啟動特性對輸送帶張力的影響，我們對其運(yùn)行系統(tǒng)做了分析，采取科學(xué)合理的措施，從根本上提高帶式輸送機(jī)的工作效率。

1 帶式輸送機(jī)動力學(xué)模型

從我國目前對帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究來看，其中最主要的一項就是對輸送帶動特性的研究。在帶式輸送機(jī)起動的過程中，輸送帶所受到的影響并不僅僅來自于靜張力，還有各種振動對其產(chǎn)生的影響，比如說輸送帶的振動、傳送物品的振動以及物料沖擊的振動等等，這種影響還會隨著輸送帶的速度和距離的增大而更加明顯，從而影響帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行。

1.1 帶式輸送機(jī)的基本特征

在帶式輸送機(jī)中，通常都會采用鋼絲繩芯輸送帶。這種輸送帶主要是由鋼絲繩和覆蓋膠組合而成的。覆蓋膠的材質(zhì)一般都會選用橡膠和塑料，這兩種材質(zhì)具有很明顯的粘彈性特點(diǎn)，因而，在輸送帶運(yùn)行的過程中，會對其動特性產(chǎn)生明顯影響。隨著應(yīng)用于帶式輸送機(jī)的相關(guān)技術(shù)越來越先進(jìn)，其輸送距離與輸送速度也越來越快，如果仍然按照傳統(tǒng)的計算方法進(jìn)行運(yùn)算，計算的結(jié)果與生產(chǎn)的實(shí)物必然會有一定的誤差。由此可見，輸送帶的粘彈性已經(jīng)成為影響帶式輸送機(jī)動特性的一項重要因素。除此之外，帶式輸送機(jī)的基本特征還包括動特性、靜特性、滯后特性以及頻率特性等等。

1.2 帶式輸送機(jī)的數(shù)學(xué)模型

在對帶式輸送機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型建立的時候，應(yīng)將重點(diǎn)放在對輸送帶粘彈性模型的建立上。胡克彈性模型是將理想的粘性模型以及理想的彈性模型作為基本單元，從而將這些基本單元組合而成的模型。由于這種模型具有彈性材料的特點(diǎn)，因此已經(jīng)成為了帶式輸送機(jī)數(shù)學(xué)模型中的理想彈性模型。

同時，在對輸送帶相關(guān)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建立的時候，應(yīng)該充分考慮輸送帶的力學(xué)特性和模型的松弛以及蠕變性之間的平衡情況，結(jié)合多方面的因素進(jìn)行考慮，從而確保輸送帶的帶芯與橡膠應(yīng)變的一致性，科學(xué)合理地對力學(xué)模型進(jìn)行選擇。

2 帶式輸送機(jī)連續(xù)模型的動力學(xué)方程

2.1 建立帶式輸送機(jī)動力學(xué)模型的基本假設(shè)

帶式輸送機(jī)是一個相對來說比較復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)中所涉及的各個部件都起著各自的不同作用。在建立帶式輸送機(jī)動力學(xué)模型的時候，可以依據(jù)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)，將運(yùn)行中的輸送帶假設(shè)為幾何變形的桿；將驅(qū)動裝置、拉緊裝置以及改向滾筒假設(shè)為剛性的。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行必要的坐標(biāo)系選取，可以采取靜平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)和原始位置為原點(diǎn)兩種方法來對坐標(biāo)系進(jìn)行建立。

2.2 初始條件和邊界條件

初始條件和邊界條件主要用來對驅(qū)動裝置和拉緊裝置的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，在帶式輸送機(jī)起動初始，輸送帶的位移和速度都是零，輸送機(jī)的邊界條件會隨著拉緊裝置運(yùn)行方式的不同而出現(xiàn)不同，驅(qū)動力和慣性力以及輸送帶張力平衡，輸送帶在滾筒上各個節(jié)點(diǎn)的位移相等。為了對輸送機(jī)起動中的慣性力和起動沖擊進(jìn)行有效的控制，應(yīng)該合理的選擇輸送機(jī)的起動時間和起動加速度。

2.3 帶式輸送機(jī)的安全系數(shù)

帶式輸送機(jī)的安全系數(shù)主要可以分為動安全系數(shù)和靜安全系數(shù)兩種類型，輸送機(jī)的安全系數(shù)是衡量輸送帶強(qiáng)度的重要標(biāo)準(zhǔn)。在輸送機(jī)運(yùn)行過程中，能夠?qū)ζ浒踩禂?shù)造成影響的因素主要包括輸送帶的接頭類型和結(jié)構(gòu)、輸送帶所受的張力以及起動制動中所受的動載荷等等。因此，在對輸送機(jī)進(jìn)行設(shè)計的時候，要對輸送帶的安全系數(shù)進(jìn)行合理的配置。

3 結(jié)語

綜上所述，為了確保帶式輸送機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行，在對帶式輸送機(jī)的研究過程中，研究其啟動特性對輸送帶張力影響是非常有必要的。研究人員應(yīng)該從輸送機(jī)啟動過程所產(chǎn)生的動力進(jìn)行系統(tǒng)的分析，從而尋求出輸送機(jī)啟動過程中張力峰值的大小以及輸送帶的實(shí)際安全系數(shù)，以此來采取相應(yīng)的措施，減少帶式輸送機(jī)啟動特性對輸送帶張力的影響。

[1]劉英林.帶式輸送機(jī)輸送帶啟動張力研究[J].煤礦機(jī)械.2012(05).

[2]王宇明.淺談帶式輸送機(jī)起動特性對輸送帶張力影響[J].華章.2012(09).