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  • 傳動滾筒摩擦傳動的工作原理

    發布日期:2016-07-12

    帶(dai)式輸送機(ji)是煤(mei)礦生產中的一種(zhong)主要(yao)的運輸設備,傳動滾筒(tong)是其(qi)關(guan)鍵部件。帶(dai)式輸送機(ji)是利用摩擦(ca)原理(li)來實現機(ji)械傳動的,摩擦(ca)力是其(qi)驅動力。為了帶(dai)式輸送機(ji)的運行,提高其(qi)運輸效率,就要(yao)增大傳動滾筒(tong)的驅動力。

    本(ben)文(wen)以提(ti)高帶式輸送機的(de)運輸能(neng)力(li)為目標(biao),目的(de)在(zai)于通過對傳動滾筒包覆層表面(mian)結構的(de),達到增(zeng)大摩擦驅(qu)動力(li),實現(xian)增(zeng)摩的(de)作(zuo)用(yong)。

    本文分析了帶式輸送(song)機(ji)摩擦傳動(dong)(dong)的(de)工作(zuo)原(yuan)理(li),了提高傳動(dong)(dong)裝置驅動(dong)(dong)力(li)的(de)途徑(jing),了各種途徑(jing)的(de)現場(chang)實用(yong)性和經濟性,確(que)定利用(yong)仿生摩擦學原(yuan)理(li),采用(yong)增(zeng)大摩擦系數(shu)的(de)方法設(she)計仿生傳動(dong)(dong)滾筒(tong)。在考慮離心力(li)和膠帶重力(li)的(de)基礎上(shang),建立了滾筒(tong)的(de)受力(li)方程(cheng),分析了打滑的(de)原(yuan)因(yin),對條件進行了理(li)論修正,了可行的(de)防止打滑的(de)技術措(cuo)施。

    以(yi)仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)非光(guang)滑(hua)理論(lun)為(wei)依據(ju),從增(zeng)(zeng)大摩(mo)擦牽(qian)引(yin)力的(de)(de)角度(du)出發,利用仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)摩(mo)擦學理論(lun),設計(ji)了(le)(le)(le)兩種(zhong)仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)非光(guang)滑(hua)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)滾筒(tong)包(bao)覆層(ceng)表面(mian)結構,即凸(tu)包(bao)形(xing)(xing)和凹坑(keng)形(xing)(xing)。對設計(ji)的(de)(de)仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)非光(guang)滑(hua)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)滾筒(tong)包(bao)覆層(ceng)表面(mian)結構進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)數(shu)(shu)學建模,并對該模型進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)計(ji)算機(ji)(ji)模擬(ni)。對古典摩(mo)擦定(ding)律進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)修正(zheng),針對帶(dai)式(shi)輸送機(ji)(ji)運轉(zhuan)時膠帶(dai)與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)滾筒(tong)的(de)(de)接觸特點(dian),分析了(le)(le)(le)仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)滾筒(tong)與(yu)膠帶(dai)之間(jian)摩(mo)擦系數(shu)(shu)的(de)(de)影響(xiang)因素,在(zai)此基礎上建立了(le)(le)(le)摩(mo)擦系數(shu)(shu)的(de)(de)函數(shu)(shu)表達式(shi)。根據(ju)凸(tu)包(bao)形(xing)(xing)仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)非光(guang)滑(hua)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)滾筒(tong)的(de)(de)受力特點(dian)和包(bao)覆層(ceng)材(cai)料的(de)(de)特性,分析了(le)(le)(le)它的(de)(de)增(zeng)(zeng)摩(mo)機(ji)(ji)理。采用真空吸附原理,對單個(ge)凹坑(keng)進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)受力分析,建立了(le)(le)(le)凹坑(keng)形(xing)(xing)仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)非光(guang)滑(hua)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)滾筒(tong)包(bao)覆層(ceng)凹坑(keng)吸盤結構在(zai)工(gong)作條件下的(de)(de)力學模型,了(le)(le)(le)它的(de)(de)增(zeng)(zeng)摩(mo)機(ji)(ji)理,凹坑(keng)形(xing)(xing)仿(fang)(fang)(fang)生(sheng)非光(guang)滑(hua)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)滾筒(tong)的(de)(de)摩(mo)擦系數(shu)(shu)表達式(shi)。

    針對選用的(de)(de)包(bao)覆(fu)層的(de)(de)材(cai)料(liao)(橡(xiang)膠(jiao)),分析(xi)了(le)(le)基(ji)于不同理(li)論的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)本構模(mo)型的(de)(de)優缺點和適(shi)用場合。確定了(le)(le)兩種(zhong)仿生非(fei)光(guang)滑傳(chuan)動(dong)滾(gun)筒(tong)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)包(bao)覆(fu)層的(de)(de)本構模(mo)型均選用Mooney-Rivlin模(mo)型。運用有限元分析(xi)方法,對具有幾何非(fei)線(xian)(xian)性(大變形)和材(cai)料(liao)非(fei)線(xian)(xian)性的(de)(de)仿生非(fei)光(guang)滑傳(chuan)動(dong)滾(gun)筒(tong)(凸包(bao)形和凹(ao)坑形兩種(zhong))的(de)(de)受力(li)和變形狀態(tai)進行(xing)了(le)(le),并(bing)與(yu)普通傳(chuan)動(dong)滾(gun)筒(tong)進行(xing)了(le)(le)比較。

    運用現場試驗了仿生非光滑傳動滾筒包覆層表面單元體分布密度、高度、直徑對摩擦系數的影響,試驗采用正交多項式回歸設計,通過試驗了包覆層表面非光滑幾何參數與摩擦系數之間的回歸方程,對回歸方程進行優化分析了優值。試驗驗證和仿真結果均表明:這兩種仿生非光滑傳動滾筒能增大驅動力,提高帶式輸送機的運輸能力。普通傳動滾筒與膠帶之間的摩擦系數一般為0.25,而這兩種仿生傳動滾筒與膠帶之間的摩擦系數都在0:32以上。但是凹坑形仿生非光滑傳動滾筒隨著實驗時間的增長,其增摩效果受到   的影響,效果不如凸包形仿生非光滑傳動滾筒。
     

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