輸送系統遇到下列兩種情況之一,必須采用多滾筒傳動。
第一,采用單滾筒傳動,兩個驅動單元功率超過電機產品的最大功率時;
第二,采用單滾筒傳動,所需膠帶強度過高。為降低輸送系統造價,應采用多滾筒傳動。
采用多滾筒傳動首先碰上的問題是圓周力(功率)分配,然后才有條件進行膠帶張力計算和設備、膠帶選型。
(1)圓周力(功率)分配法
①最小張力法
在設定一個斗值的情況下,使各傳動滾筒的圍包角全部被利用。此時皮帶傳遞同樣大小的圓周力所需張力最小。斗值越大,張力越小。
按最小張力法計算的兩滾筒傳遞的圓周力比值是Pu/Pl=ew見圖2。這使兩套驅動裝置功率相差3倍以上,配置產生困難;所用的電機型號不同,額定轉速有差異;減速器中心距不同,實際傳動比也有差異。這都給各電機按名牌功率的比例出力的要求造成無法克服的困難。因此在實際應用中幾乎沒有價值。
②等圓周力法
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讓每一個傳動滾筒的圓周力相等。
這種分配法計算簡單,能使驅動裝置標準化,便于制造和維修。致命弱點是滾筒圓周力分配為1:1.與ew:l相差太遠,因此膠帶的計算張力較大。
③等驅動單元法
等圓周力法的改進。每組驅動裝置相同,但一個傳動滾筒可以按需要配置一套或兩套驅動裝置,從而使傳動滾筒傳遞的圓周力比值達到2:1,減小膠帶張力同時保證了驅動裝置的通用性。目前大型項目均采用此法進行計算。
④任意分配法
這是將傳動滾筒所傳遞的圓周力任意分配.只要滿足各傳動滾筒兩側張力比等于或小于其傳動系數e值即可。前面三種分配法都是任意分配法的特例。由于該法先確定了e再讓滾筒去滿足它,唯一的辦法只有逐一調整儀角度,給設計和制造都帶來很大麻煩。亦無實用價值。
(2)理論分配與實際調控
由圖2布置形式,采用等驅動單元法分配圓周力時,各點張力有如下關系:
對于關系式的一般理解是我們通過調整拉緊裝置使4點張力為S4,就能使滾筒I傳遞分配給它的圓周力PI。如果Pl超過設計值,滾筒I將發生打滑從而起到一個“限距聯軸器”的作用。但是,這種理解是錯誤的。因為手冊上給出的“值是各種情況下保證不打滑的最小值,不是打滑臨界值。實際上,橡膠與光面滾筒之間打滑臨界值可高達0.8,與膠面滾筒的打滑臨界值甚至超過1.O。因此僅依靠e直不能保證功率(圓周力)按預定方案分配。
解決問題的辦法是設法使電機或驅動機輸出力距特性變軟并加以調控。一般采用以下措施根據不同工程的特點和需要進行配置。
①鼠籠電機配用液力耦合器(限炬型、變炬型);
②DODGE公司的CST或CSB可控啟(制)動裝置;
③采用電氣軟啟動裝置(如變頻器、智能馬達啟動器);
④繞線電機加電阻。
軟啟(制)動裝置能調整和改善多臺電機的起(制)動特性,使其工作協調。同時還對滾筒制造誤差、膠帶彈性伸長、減速器效率差異等因素造成的功率不平衡進行有效補償。然而電機的特性變得過軟則會降低總傳動效率。比較理想的是使電機在輸出額定力矩時,總轉差率控制在3%~5%內。實際操作時,通過對傳動系統的調節使各電機輸入電流基本相等,即可算達到預期效果。
值得一提的是CST和CSB兩種由道奇公司生產的機電一體化傳動裝置,具有優秀的啟(制)動自控性能。它將減速器、聯軸器和PLC控制器合為一體。配用了CST或CSB兩種裝置的系統驅動裝置環節簡單,啟動(制動)過程優化,速度升降平穩,張力波動小而且多機功率平衡問題能得到妥善解決。有可能使用小安全系數的膠帶。但由于是新型專利產品,其價格自然比較高。在驅動單元功率較大,項目經濟條件允許時可以優先考慮。
實現預期的圓周力分配,除對設備制造提高精度要求之外,設計尚應注意以下幾點:
①合理選擇裝載設備保證膠帶上沿線布料對中、均勻連續;
②保證膠帶非工作面接觸滾筒面,盡量少用S形雙滾筒布置;
③保持傳動滾筒面清潔;
④電機、減速機型號與特性力求一致。