摘 要：為了研究帶式輸送機(jī)的壓陷阻力，以達(dá)到降低輸送機(jī)能耗的目的，根據(jù)平直托輥壓陷阻力的理論公式，以壓陷阻力和其影響因素作為測(cè)量對(duì)象，設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)研究。為方便在實(shí)驗(yàn)室里試驗(yàn)，在普通帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改動(dòng)，該試驗(yàn)臺(tái)上主要更改了加載方式，并加入了傳感器，用來測(cè)量壓陷阻力及其影響因素值大小。根據(jù)測(cè)量出的數(shù)值，可以驗(yàn)證理論公式中壓陷阻力與其影響因素之間關(guān)系的正確性。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī);壓陷阻力;試驗(yàn)臺(tái)

引言

帶式輸送機(jī)是最重要的散裝物料輸送設(shè)備，廣泛應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速的帶式輸送機(jī)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。發(fā)動(dòng)機(jī)提供的能量被各種運(yùn)行阻力所消耗，其中壓陷阻力占的比重最大，因此研究壓陷阻力與其影響因素之間的關(guān)系具有實(shí)際意義。

一、壓陷阻力

覆蓋在輸送帶上的橡膠材料具有一定的彈性和硬度，因此在輸送帶運(yùn)行時(shí)，下覆蓋膠在重力作用下不斷地被壓陷在托輥上，產(chǎn)生了運(yùn)行阻力，即壓陷阻力。

用計(jì)算損耗能的方法推導(dǎo)出平直托輥的壓陷阻力理論公式為[1]：

二、試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)

根據(jù)壓陷阻力的理論公式，得到其影響因素。為了驗(yàn)證公式中壓陷阻力與其影響因素之間關(guān)系的正確性，設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)壓陷阻力隨貨載、帶速、托輥直徑、下覆蓋膠厚度變化的關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)研究。

壓陷阻力試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其結(jié)構(gòu)與普通帶式輸送機(jī)相似，不同的是：為了測(cè)試壓陷阻力和加載重力需要把被測(cè)托輥吊起，上輸送帶下面固定三個(gè)支撐托輥;采用液壓系統(tǒng)1對(duì)托輥進(jìn)行加載，液壓缸鉸接安裝在支撐架上;在活塞的下面連接一位移傳感器2，用來測(cè)試活塞的位移，即為壓陷深度;通過調(diào)節(jié)液壓缸活塞來改變載荷大小，載荷的大小用連接在托輥上面的拉壓力傳感器3測(cè)定;測(cè)試壓陷阻力的壓力傳感器5水平方向放置在托輥前面的固定擋板上，為了準(zhǔn)確地測(cè)量加載重力和壓陷阻力，傳感器5通過鉸接的方式與測(cè)試托輥相連，當(dāng)輸送帶運(yùn)行時(shí)，托輥隨之向前移動(dòng)，接觸到前面的壓力傳感器5，此時(shí)壓力傳感器輸出的壓力信號(hào)即為壓陷阻力;驅(qū)動(dòng)滾筒上放置一速度傳感器6，用來測(cè)試輸送帶的運(yùn)行速度[2-4]。

三、測(cè)試原理

試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試原理圖如圖2所示，對(duì)輸送帶加載部分采用驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)，它是由放大器、電液伺服閥、液壓缸及壓力傳感器主要部分組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)單片機(jī)給定一個(gè)力指令電壓信號(hào)與壓力傳感器反饋電壓信號(hào)不等時(shí)，放大器輸給電液伺服閥的電流使液壓缸輸出液壓力，直到指令信號(hào)和壓力傳感器的信號(hào)相等時(shí)，作用在輸送帶上的力才是給定值。當(dāng)加載力穩(wěn)定后，與液壓缸相連的位移傳感器測(cè)出活塞的位移值，即壓陷深度。調(diào)整好加載力后，啟動(dòng)輸送機(jī)，安裝在驅(qū)動(dòng)滾筒上的速度傳感器測(cè)出帶速。托輥隨輸送帶向前運(yùn)動(dòng)，壓在固定在前端的壓力傳感器上，此時(shí)傳感器所測(cè)即為壓陷阻力。傳感器把測(cè)得的信號(hào)經(jīng)放大器輸出到單片機(jī)并存儲(chǔ)，通過顯示器清晰顯示。

四、結(jié)語

以帶式輸送機(jī)平直托輥的壓陷阻力為研究對(duì)象，為了驗(yàn)證壓陷阻力與其影響因素的關(guān)系，設(shè)計(jì)出測(cè)試壓陷阻力的試驗(yàn)臺(tái)，用以驗(yàn)證實(shí)測(cè)的壓陷阻力與影響因素的關(guān)系是否與公式中的一致。該試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)方案為實(shí)際應(yīng)用中壓陷阻力的測(cè)試提供了理論基礎(chǔ)，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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