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皮带输送线的启动特性分析

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  • TA的每日心情
    开心
    2018-6-27 14:52
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2018-8-9 16:09:18 | 显示全部楼层 |阅读模式 简体中文繁體中文

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    皮带输送线的启动过程中依靠的主要是电动机的转速的提升和转矩的输出,通过一系列的传动系统将转矩化为促使皮带产生运动的摩擦力,从而完成皮带的输送。传统的启动模式是利用工频进行拖动,即利用电流来启动皮带输送线的机头电机,使之到达到额定功率,输出一定的转矩从而完成对整个系统的驱动,在这个过程当中,电机从静止状态到额定转速的时间较短,而且会因为电机工作原理的因素而产生较大的电流冲击,通常的启动电流高达额定电流的数倍,这时就会对电机和供电网络产生较大的冲击,影响电机的使用寿命。同时设备从静止到运行会受到惯性阻碍,这种惯性来自机械本身的摩擦力和物料载荷所产生的摩擦力,这是阻碍皮带输送线的启动的重要因素。这种惯性越大对电机和设备的本身的冲击也就越大,很容易降低输送设备的使用寿命。目前,为了克服皮带输送线启动电流和负载启动中遇到的问题,我们针对皮带输送线的启动特性展开研究。
      要研究皮带输送线的启动特性应先从其运动的力学特性入手进行研究。因为启动特性的决定因素是皮带输送线的运行工况。因为启动特性的决定因素是皮带输送线的运行工况,只有了解皮带输送线的运行特性才能确定其启动特性,从而实现对其的控制。皮带输送线的主要工作部件是皮带,从其工作的原理看,皮带承担的双重功能,从输送角度看,其作为承载的构件是负载和输送物料,同时也是输送设备当中提供牵引力的构件。研究皮带的工况应该考虑输送机的摩擦传动理论、多驱动装置传动理论、功率分配、皮带使用寿命、启动制动影响、传动响应、振动影响、张紧效应等,这些是关系到皮带启动特性的重要因素,因此启动特性的研究从皮带的运行特征入手。


                                   
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      以往的静态设计当中通常将皮带作为一个刚性结构进行研究,这显然不是一个正确的方向。因为皮带的主要材料是橡胶钢丝绳芯或织物内芯构成,在其承受外力的时候,呈现为负责的动力特性,即其应变的情形不但与加载的力有关,而且与应力作用的时间、频率、外界温度、材料性质有关系。因为在不同的工况和温度条件下,橡胶本身存在着多变性。具体表现为以下几点:
    1、应力的非线性;在运行当中,皮带受到的缓慢的作用拉力,拉力和变形不完全符合虎克定律,而是出现一种非线性的状态,因此在研究当中会发现皮带的弹性模量不是一个固定的数值,而是一个应力函数。
    2、运动滞后性;当皮带输送线在运行时,给皮带外加作用或减少作用力的时候,皮带的应力和应力变化曲线是不重合的,从理论上看这是一种粘弹特性的体现,实际上看就是一种对驱动反应滞后的情况。即输送机的电机给出调整信号的时候,皮带的反应是相对滞后的。
    3、皮带蠕变;皮带的蠕变性质主要是指皮带在承受作用力相对稳定的时候,其变形量是由时间决定。实际就是皮带运输载荷不变的情况下,随着输送时间的增加,皮带仍会产生一定量的变形,这种变形缓慢的趋向一个定值。
    4、皮带的松弛,在工作当中,皮带被施加一个常态的应变力时,皮带的拉伸应力会随着时间的增加而逐渐减小,最后趋于一个定值。
    5、皮带的动态性质;皮带在工作的过程当中,在拉力的作用下产生形变,而这种形变不仅与施加的压力有关,还会受到作用时间和变化频率的影响。因此是一种动态化的改变过程,会在某个时间段相对稳定,但随后将继续变化。






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