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皮帶輸送機傳動滾筒受力分析

發布時間:2014-8-14 11:53:41   來源:本站原創   作者:上海昱音機械

滾筒皮帶輸送機主要的傳動部件,根據在輸送機中所起作用可分為傳動滾筒和改向滾筒。傳動滾筒用來傳遞牽引力和制動力矩;而改向滾筒主要起改變輸送帶的運行方向以完成拉緊、返回等各種功能。二者在工作狀態下的受力情況不同,故結構也不同。滾筒由滾筒軸、軸承座、輪轂、輻板、筒殼等部分組成。皮帶輸送機的傳動滾筒有焊接和鑄焊兩種結構形式。
      在皮帶輸送機中,傳動滾筒相當于帶傳動中的主動輪,而從動滾筒相當于從動輪。驅動滾筒正常工作時承受軸端輸入扭矩作用旋轉,同時還受輸送帶和滾筒之間摩擦力的作用,以及輸送帶對滾筒的壓力作用,如圖1所示。

滾筒上的張力變化圖
圖1 滾筒上的張力變化圖

假設輸送帶是理想的撓性體,可以任意彎曲,沒有彎曲應力、質量和厚度。 輸送帶在滾筒上的圍包角為α,在圍包角內存在滑動弧λ和靜止弧γ,即α=λ+γ。兩端輸送帶的張力差為F1-F2,此差值等于滾筒軸上輸入的扭矩值。
    輸送帶的張力變化可按歐拉公式計算,輸送帶任一點的張力
    Fθ=F2eμθ               (1)
    輸送帶在相遇點的極限張力F1max=F2eμα               (2)
    式中   θ——輸送帶單元所在圓周角,0<θ<α;        μ——摩擦系數。
    按式(2)給出的輸送帶在滾筒上的張力線如圖1所示的acb線。在實際運行中,相遇點張力F1    Pθ=2Fθ/(BD)= 2F2eμθ/(BD)
    單位表面的摩擦力
    fθ=μPθ= 2μF2eμθ/(BD)
    靜止弧γ內滾筒不受摩擦力,單位表面上的正壓力
    P=2F1/(BD)
    式中 D——滾筒筒殼直徑;      B——輸送帶寬度。
    可以看出,靜止弧具有備用的特性在滾筒正常工作中是必要的,作為牽引力的一種儲備可以克服輸送機啟動時出現的動張力以及防止輸送帶的相對滑動現象。

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