长距离带式输送机设计观点的发展.doc

长距离带式输送机设计观点的发展近15年来,国外对带式输送机相关理论的研究取得了很大进展,带式输送机主要部件的技术性能也明显提高,为带式输送机向长距离、大型化方向发展奠定了基础。随着对长距离带式输送机的可靠性和经济性要求的不断提高,其设计观点也在逐步发展。先进的设计观点,是以国际标准ISO5048和德国工业标准DIN22101为基础,设法减小运行阻力,合理确定输送带的安全系数,采用可控起、制动装置平稳起、制动,利用输送带粘弹性理论进行动态分析,对输送机进行工况预测和优化。1、采用高精度托辊和高性能输送带减小运行阻力带式输送机的主要阻力是由托辊旋转阻力和输送带前进阻力组成的。国外的试验研究表明,托辊旋转阻力和输送带压陷阻力占主要阻力的50%~85%,平均值为70%。因此,提高托辊精度和输送带性能,可以有效减小运行阻力。近10年来,托辊的结构形式推陈出新,特别是采用高性能的专用轴承和高精度的密封圈,有效地降低了托辊的旋转阻力。与此同时,输送带的面胶和芯胶材料也不断更新,使输送带既有一定的成槽性,也有一定的胶面硬度和耐磨性,有效地减小了输送带的压陷阻力,按照现行标准,主要阻力采用模拟摩擦系数,厂值进行估算。DIN标准和ISO标准建议,在通常工况下,~;按国内设计经验,~。研究表明,按现行标准推荐的模拟摩擦系数f值计算的主要阻力,在多数情况下偏大,较大程度地影响了输送机的经济性。修订的DIN22101—1998(草案提出了比较精确的主要阻力计算方法。即:FHo=(FRo+Fgo/q。式中FHo—上分支主要阻力FRo—上分支托辊的旋转阻力FEo—上分支输送带的压陷阻力qo—系数,≤qo≤,平均值为q0==(FRu+FEu。/qu。式中FHu—下分支主要阻力FRu—下分支托辊的旋转阻力FEu—下分支输送带的压陷阻力qu—系数,取qu=,是以上下分支托辊的旋转阻力和输送带的压陷阻力为基础的。对于长距离带式输送机,主要阻力对整机影响很大,应预先测定所用托辊的旋转阻力和输送带的压陷阻力,才能比较准确地计算输送机的主要阻力。在托辊旋转阻力和输送带压陷阻力未知的情况下,新标准给出了模拟摩擦系数,f的参考值。通常工况下,f=~;恶劣工况下,f=~。需要说明的是,标准中推荐的f值,~、~。减小托辊间距,f值可以减小,但阻力总值通常会增大,一般是不可取的。对于长距离带式输送机,国外通常采取增大托辊间距的方法,降低阻力总值。~,下分支托辊间距可增大为5~10m。但是,这种设计要有充分的动态分析作为基础,以确保输送机运行可靠。2、合理确定输送带的安全系数输送带的安全系数,对带式输送机的经济性和可靠性影响很大,也是众多学者研究的重点。现行标准以输送带的额定破断强度为基础,综合考虑疲劳强度的大幅降低、由弯曲和伸长导致的强度下降、接头强度损失、起制动工况下动态张力的增加等因素,给出输送带的安全系数。例如,DIN22101—1982标准建议,~,~。其实,这种以输送带额定破断强度为基础的