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直线皮带输送机的物理模型介绍
作者:输送机械设备网  发布于:2014-4-24 15:32:55  浏览量:
 
 [摘要]直线皮带输送机的物理模型包括整个输送系统上的所有部件,它们都在不同程度上对输送机的动态特性产生影响,但起决定作用的有驱动系统、张紧系统、输送带系统、托辊系统等部件。

  为了能把直线皮带输送机的模型从众多复杂的影响因素中抽象出来,在建模的过程中需要进行一些假设。本文中采用了如下基本假设:

  (1)输送带的纵向振动与横向振动相互独立,互不影响,这样就可以分别研究输送带的纵向振动与横向振动,然后采用线性“叠加”的方法来考虑其综合作用;
  (2)驱动滚筒与输送带之间只有因输送带弹性变形产生的位移,而没有刚体位移,即输送带在驱动滚筒上不打滑;
  (3)托辊组与滚筒的静摩擦系数和动摩擦系数在输送机运行过程中均保持为常数;
  (4)物料在运输过程中与输送带之间没有相对滑动;
  (5)整条输送带在沿输送方向上的物理特性参数一致,即输送带被当成均质材料,不考虑接头处的特性变化。
皮带输送机模型
  直线皮带输送机的物理模型包括整个输送系统上的所有部件,它们都在不同程度上对输送机的动态特性产生影响,但起决定作用的有驱动系统、张紧系统、输送带系统、托辊系统等部件。
  1.输送带系统的物理模型
  输送带系统包括输送带、所运物料以及装料与卸料的方式,输送带本身的物理特性(如弹性系数与粘性系数)、物料的物理特性(如比重、堆积角、分布系数等)、装料与卸料的位置与装卸料方式对输送带造成的冲击等,均对直线皮带输送机的动态特性产生影响,这些因素都将在数学模型中予以考虑。
  2.驱动系统的物理模型
  驱动系统的组成。驱动系统包括电机、联轴装置、减速器、驱动滚筒以及相关的控制系统。驱动系统的工作性能主要由电机与联轴装置来决定,因此目前改善驱动性能的一些设计都是集中在这两方面。
  应用在直线皮带输送机上的驱动电机主要是交流电机,其驱动方式主要有变频调速驱动和鼠笼电机直接驱动两种。这两种驱动方式都可以通过一些方法来调整电机的输出特性以适应不同的驱动要求。
  联轴装置用于电机输出轴与减速器输入轴之间的连接(在有些驱动装置中联轴器与减速器为一体结构),其作用是对电机的输出特性作进一步调整改善,使从联轴装置输出的动力特性更有利于提高驱动滚筒的工作性能。目前直线皮带输送机上使用较多的联轴装置有联轴器(刚性或弹性)、液力荆合器(限矩型或调速型)和BOSS等其他液力动力传递机构。
  同驱动电机一样,联轴装置也可以通过一些控制系统调整其特性参数来满足不同的需要。直线皮带输送机中的减速器一般都是齿轮减速器,其动力特征对输送带的特性影响不大,因为齿轮啮合过程中的振动频率远比输送带要高,且驱动滚筒的大'阶t质量可以很好地平衡齿轮振动带来的动力波动。
  3.张紧系统的物理模型
  对于倾角不大的直线皮带输送机,一般采用车式张紧。
  张紧系统包括张紧小车、张紧滚筒、张紧力产生设备(如重锤、绞车或张紧油缸等)及其控制系统。
  张紧小车对输送带动态特性的影响主要表现在两方面:一是张紧小车及其附件的质量和动静摩擦系数会影响其振动特性,从而间接影响输送带动态挣t;二是张紧小车在直线皮带输送机系统中所处的位置不同,会导致其运动特性的变化。
  张紧滚筒是张紧系统中与输送带直接接触的部件,它的运动方式直接影响输送带振动特性,其惯性质量大小、摩擦系数都将波及输送带的运动。
  产生和控制张紧力的设备是影响输送带动态的主要因素之一,它决定张紧小车在输送带张力发生变化时如何响应,是张紧系统的核心部件,也是对直线皮带输送机动态特性进行优化的重要方面。

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