彎曲阻力測試實驗臺結構設計

謝景輝　陳浩

摘 要：為測量輸送帶彎曲阻力，基于三元件固體模型和現有實驗臺研究成果，設計了該彎曲阻力測試實驗臺。可以通過調節實驗臺的壓下液壓缸、張緊液壓缸、旋轉壓輥組來控制壓下力、張緊力和壓輥直徑，為輸送帶的設計和優化提供了理論依據。

關鍵詞：彎曲阻力；結構設計

帶式輸送機作為一種以摩擦為驅動的連續運輸物料的輸送機械，主要由機架、輸送帶、托輥、張緊裝置及傳動裝置等組成。其設計準則是在滿足系統功能要求前提下，提高可靠性、降低經濟費用。目前帶式輸送機趨向于長距離、高速度、大功率發展方向，因此減少投資成本，降低運行阻力，提高單機效率和生產率顯得尤為重要。輸送帶彎曲變形阻力作為一種主要阻力來源，在長距離、大運量輸送機的能耗中所占比例較大，因此分析和研究彎曲阻力對降低帶式輸送機能耗以及研發綠色帶式輸送機具有重要指導意義。

輸送帶彎曲阻力測試實驗臺包括機架、驅動輥、張緊輥、托輥、壓輥、阻力架、壓輥安裝架及待測輸送帶。驅動輥和張緊輥安裝在機架上，輸送帶用硫化接頭機套裝在這兩個輥上，阻力架固裝在驅動輥和張緊輥之前的機架上，壓輥安裝架上端鉸接在阻力架上，壓輥安裝在壓輥安裝架下端，在壓輥安裝架架體上豎直安裝有彈簧；托輥數量為兩個，其中一個位于驅動輥和壓輥之間，另一個位于張緊輥和壓輥之間；驅動輥、張緊輥及托輥平行設置；壓輥安裝架上安裝有五個壓輥，其直徑分別為：79mm、86mm、103mm、136mm、159mm，它們相互平行且均勻分布；張緊輥通過張緊架安裝在機架上，在張緊架下部連接有滑塊，在機架上安裝有滑軌，張緊架通過滑塊及滑軌與機架滑動連接，在張緊架與機架之間水平安裝有張緊油缸。實驗臺結構如圖1所示。

工作過程如下：

測試之前，先壓縮張緊缸，然后在驅動滾筒和張緊滾筒之間放置輸送帶，再采用硫化接頭機對輸送帶進行硫化接頭，當輸送帶鏈接完畢后，將張緊滾筒伸出，這時輸送帶被張緊，當輸送帶張緊到指定的張力時，張緊缸停止工作并鎖死，然后再將支架上的壓下缸伸出，推動壓輥下壓，作用于輸送帶上，使得輸送帶彎曲，當壓下缸的推力達到指定值時，壓下缸停止工作并鎖死。

最后，啟動驅動滾筒并使滾筒以指定的速度運行，當滾筒的轉速穩定后，便可收集數據。電機通過減速器帶動壓輥轉輪轉動，利用不同的壓輥進行多次實驗來獲取多組彎曲阻力數據，能更好的為帶式輸送機的結構優化提供理論依據。

結論：

該實驗臺考慮了壓下力、張緊力、帶速和壓輥直徑對彎曲阻力的影響，實驗過程中避免了頻繁更換輸送帶和調整實驗參數，提高了測試的準確性。

參考文獻：

[1] 毛君，解本銘，孫國敏.帶式輸送機動態設計理論與應用.遼寧科學技術出版社，1996；125-132.

[2] 楊復興.膠帶輸送機結構、原理與計算.北京：煤炭工業出版社，1983.

[3] 毛君，楊彩虹.彎曲輸送帶彎曲阻力理論研究.北京：北京大學出版社，2009.

[4] 張義同.熱粘彈性理論.天津：天津大學出版社，2002.