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淺談皮帶輸送機輸送帶動力特性

    皮帶輸送機是現代食品行業常用的機械設備,與其他輸送設備(如機車類)相比,皮帶輸送機具有著輸送距離長、運量大、連續輸送等優點,并且有著運行可靠,易于實現自動化和集中化控制,尤其對高產高效的礦井,皮帶輸送機已成為煤炭開采機電一體化技術與裝備的關健設備。皮帶輸送機主要特點是機身可以非常方便的伸縮,設有儲帶倉,機尾可以隨采煤工作面的推進伸長或是縮短,結構緊湊可不設基礎,直接在巷道底板上進行鋪設,有著機架輕巧,拆裝十分方便。當輸送能力和運距較大時,可配中間的驅動裝置來滿足要求,根據輸送工藝的要求可以單機輸送,也可以多機組合成水平或傾斜和輸送系統來進行輸送物料。

    皮帶輸送機的輸送帶受到外載何的作用下,其力學特性不僅僅反應在靜態特性的變化,還表現有復雜的動力特性,應用的大小不僅僅是與應力有關的,還跟上面加載應力的變化以及作用時間、頻率及環境的溫度及材料特性等因素有關,具體表現在:

    1.皮帶輸送機應力應變的非線性關系

    即便皮帶輸送機的輸送帶承受的拉力在緩慢變化時,拉力和變形之間的關系也不是線性的,拉力和變形不成正比,呈現出非線性的關系,其動彈性模也不是固定值。

    2.皮帶輸送機滯后特性

    皮帶輸送機的輸送帶在加載和卸載的時候的應力-應變曲線曲線是不一樣的,這就是所謂的滯后特性。皮帶輸送機輸送帶的力學特性在這兩種狀態下是不同的,有時候的相差竟達到一倍以上。新輸送帶的滯后特性表現的比舊輸送帶更加明顯,并且更容易失穩,不過在當皮帶輸送機的新輸送帶經過多次加載和卸后這種滯后特性就會慢慢的穩定下來。

    3、皮帶輸送機蠕變特性

    當皮帶輸送機輸送帶在所受到恒定的作用力的時候,輸送帶伸長與時間有關系的特性為蠕變特性。

    4、皮帶輸送機松弛特性

    皮帶輸送機松弛特性是指當皮帶輸送機的輸送帶拉伸到一定長度后,固定其兩端,輸送帶應力隨時間變化變化的關系。

    5、皮帶輸送機動特性

    動特性是皮帶輸送機的輸送帶在拉力作用下變形與拉力的變化速度有關的這種特性。

    皮帶輸送機的輸送帶的動力特性表現為明顯的粘彈性特征,因此要建立輸送帶的動力學模型就是要建立相應的粘彈性模型。粘彈性是連續介質的粘滯性及彈性的綜合性質。粘彈性使皮帶輸送機的輸送帶同時具有類似固體的特性,如彈性,強度,穩定性和類似液體的特性如隨時間,溫度,負荷大小和速率而變化的流動特性。為了分析皮帶輸送機輸送帶的特性,可以將其簡化為理想彈性模型和理想粘性模型。將其組合起來就構成了皮帶輸送機的輸送帶分析的動力學模型。理想粘性模型別稱牛頓粘滯體模型,一般采用阻尼器來表示,當活塞在阻尼器內部的粘滯液體中運行時。其運動速度與其所受的阻力成正比,即粘性液體內一點所受到的應力與該點處應變率成正比。

    通過簡單模型可以組合成各種復雜的模型,進而建立起各種材料的力學方程。但是進一步的研究表示,皮帶輸送機實際上并不是所有材料的性質都可以通過簡單模型的組合來表示,反之如果采用復雜的模型又常會存在數學建模上的困難。因此,通常在試驗的基礎上采用先假設,再試驗,再到理論的方法建立起材料的力學方程。

    線性粘彈性是指在一定的時間內應力(或應變)隨皮帶輸送機外載荷的變化成比例的增減,在輸入的應力有變化時,蠕變響應曲線的高度也隨之成比例的變化。這種變化同樣出現在松弛曲線中。這反應出,材料的應力—應變比例,在任何加載歷程下都只是時間的函數,其粘彈性隨時間變化。故線性粘彈性可以看作為彈性模量為常數的純彈性材料和粘滯系數為常數的純粘性材料的組合。實驗表明,對于一般的皮帶輸送機輸送帶,在一定的應力極限范圍內,應力值與材料本身有關,其粘彈性是非常接近線性的。

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