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大型帶式輸送機各種阻力的討論

發布時間:2014-03-01 14:08    來源:未知

    帶式輸送機如同其他運輸機械一樣,在運行中會受到各種各樣的運行阻力。研究輸送帶運輸的各種運行阻力,是確定必要的驅動功率的前提。
    通過對露天礦帶式輸送機使用的實地調查分析,為了便于計算,帶式輸送機的運行阻力可分為四大類,即:主要阻力(中間段阻力);次要阻力(頭部驅動站和尾部改向站阻力);特殊阻力和提升阻力。
1、主要阻力
    主要阻力是出現在中間段上的,也就是說是在輸送帶運行中輸送帶、物料和托輥之間相互作用所產生的阻力,對于近水平的長距離運輸機來說,這部分阻力占比例最大。從上分支輸送帶在托輥上運行情況可以看出,中間段阻力由以下幾個部分組成:(l)物料的擠壓阻力  這是由于托輥間的輸送帶呈懸垂形曲線和物料具有一定的內摩擦力和粘結力造成。這種阻力除了與物料本身的特性有關外,主要與輸送帶的載荷和輸送帶張力有關。當輸送帶張力較大時,輸送帶的垂度減小,物料的擠壓和拉伸程度緩和,表現出來的阻力較小。(2)輸送帶的彎曲擺動阻力  由于輸送帶呈曲線狀,因此輸送帶在通過托輥時,反復地被正向彎曲和反向彎曲。這種由輸送帶彎曲產生的阻力稱為輸送帶的彎曲擺動阻力。這種阻力也主要和輸送帶上的載荷及輸送帶的張力有關。(3)輸送帶在托輥上的壓陷阻力  由于輸送帶的覆蓋膠具有一定的彈性和硬度,因此在重力作用下會被壓陷在托輥上。在輸送帶的運行中,壓陷區不斷地在輸送帶上移動,也就是說輸送帶的下覆蓋膠不斷地被壓陷,因而產生了運行阻力。這種阻力與輸送帶張力無關,而主要和輸送帶的載荷和覆蓋膠的硬度彈性有關。(4)托輥的運行阻力  托輥的運行阻力由托輥軸承摩擦阻力和密封裝置的阻力組成。而且密封裝置的阻力占有較大部分。根據測定,托輥的運行阻力主要與托輥的轉速有關。在通常的載荷范圍內,隨載荷大小的變化甚小。
2、次要阻力
    次要阻力是指發生在輸送帶運輸機頭部驅動站和尾部改向站上各個局部部件上,包括以下幾部分:(l)在裝料點對物料的加速引起的阻力和物料與輸送帶間的摩擦阻力  因為物料在落到輸送帶上之前所具有的速度無論在方向上還是大小上都與輸送帶的速度不同,它在輸送帶速度上的投影速度,一般來說小于輸送帶速度。因此,輸送帶必須對物料進行加速。使它和輸送帶一起運行。并且由于兩者速度的差別,出現了相對摩擦。對物料加速的力量和摩擦表現為輸送帶的運行阻力。(2)物料在加速區域內與側向導料板之間的摩擦阻力  它是由于物料流對側向導料板具有壓力的緣故,當物料運動時,就產生了摩擦阻力。它可以通過計算求出。(3)清掃器摩擦阻力清掃器以一定的壓力壓在輸送帶上,當輸送帶運行時,就產生了摩擦阻力。它可以通過計算求出。(4)輸送帶在滾筒上的改向阻力  由于輸送帶具有一定的彈性和塑性,當輸送帶在滾筒上改向時它首先被彎曲,然后又被拉直。彎曲時需要輸入能量,拉直時,則將儲存起來的變形能釋放,由于輸送帶不是完全彈性材料,釋放出的能量小于輸入的能量。這樣就消耗了一定的能量。這部分能量表現為輸送帶的改向阻力。它可以通過實測來求得。輸送帶在滾筒上改向時,由于張力的作用覆蓋輸送帶也會被壓陷。但是由于接觸面積大,壓陷的程度極小。因此壓陷阻力可以忽略不計。(5)改向滾筒的軸承摩擦阻力  它與軸承的載荷成正比,可以通過輸送帶張力和摩擦系數來求得。
3、特殊阻力
    特殊阻力是不經常出現的阻力,也不是每一個帶式輸送機都有的。因此,只有在出現這個阻力項目時,才加以考慮。
    特殊阻力包括調心托輥的斜置阻力,加速區外側導料板的摩擦阻力,刮板式中間卸料器的阻力等。輸送帶在凸弧段運行時受到的附加阻力也應算到這里。(l)調心托輥的斜置阻力  當輸送帶跑偏時,調心托輥人為地或者自動斜置,使它的軸線與帶式輸送機縱軸垂直方向構成一個夾角。輸送帶和調心托輥之間產生了在托輥軸線方向的相對運動,由于相對運動產生的摩擦阻力稱為調心托輥的斜置阻力,它可根據物料和輸送帶對托輥的壓力,輸送帶與托輥之間的摩擦系數和斜置角度來計算。(2)加速區外側向導料板的摩擦阻力  在某些短帶式輸送機上,例如輪斗機臂架上或排土機臂架上的帶式輸送機,為了防止物料跳出或者因輸送帶跑偏造成撒料,往往除了在裝料點有側向導料板之外,在帶式輸送機的其他區段上也可以裝上側向導料板。這些導料板產生的摩擦阻力稱為加速區域外的側向導料板摩擦阻力。(3)刮板式中間卸料器阻力  刮板式中間卸料器是通過刮板和輸送帶共同對物料作用的結果使物料從輸送帶上卸下。因此它對輸送帶的運行產生了一定的阻力。(4)凸弧段阻力  凸弧段阻力是由于輸送帶在凸弧段上運行時,輸送帶張力產生了法向分力,這個分力作為一個附加載荷通過輸送帶施加在托輥上。因此,輸送帶在托輥上的壓陷阻力和托輥的運行阻力都增加了。由此可見凸弧段造成的附加阻力與輸送帶的張力有關,也與凸弧的半徑有關,在計算時,往往不單獨計算,而是和中間段阻力一起計算。
4、提升阻力
    提升阻力是由于帶式輸送機傾斜鋪設而造成的。是重力分力,與提升高度有關。當向上運輸時取正,向下運輸取負。
    以上是帶式輸送機的全部運行阻力。應該指出的是,認識角度不同對輸送帶運行阻力分類和計算方法存在一定差異。因為帶式輸送機工作狀態十分復雜,并且帶式輸送機不可能按某一確定功率長時間運轉。在實際計算中往往不逐項計算上述各種阻力,而是采用具有一定近似程度的概略計算方法。


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