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第二章滚筒的理论分析 2.1 滚筒的受力分析 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 滚筒是带式输送机的主要部件,滚筒的使用寿命严重地影响输送机的正常运转和生产,根据在输送机中的作用不同,滚筒分为传动滚筒与改向滚筒。传动滚筒与改向滚筒在工作状态下的受力情况不同,要求结构也不同。我们从滚筒的受力角度分析比较各类滚筒结构的使用情况。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
2.1.1 带式输送机的受力分析[5] 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
带式输送机的传动原理可简化为普通带传动原理,传动带以一定的初拉力F0紧套在两个带轮上。由于F0的作用,使带与带轮之间产生正压力。传动带不工作时,带两边的拉力等于F0,如图2-1(a)所示,当传动带工作时,假设主动轮1以转速n1转动,带与带轮之间产生摩擦力Ff,而从动轮2在摩擦力Ff的作用下以转速n2转动,如图2-1(b),此时传动带两边的拉力发生相应变化,主动轮一边带被拉紧,其拉力由F0增加到F1,从动轮一边带被放松,拉力由F0减小到F2。整个接触面上的摩擦力(即有效圆周力),Ff=F1-F2。 http://www.paper51.com
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图2-1 带传动工作原理 http://www.paper51.com 2.1.2带轮的受力分析 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 根据带传动的受力分析,作出工作状态下的带轮受力图,如图2-2所示。主动轮在主动力(矩)Fp作用下以转速n1转动,此时主动轮所受的力为传动带所受的张紧力作用于其上的压力f0,摩擦力Ff,以及主动力(矩)Fp,如图2-2(a),从动轮所受的力为传动带作用于其上的压力f0,摩擦力Ff。两轮受力情况相比,从动轮比主动轮少一个Fp。 内容来自www.paper51.com
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图2-2带轮受力分析 copyright paper51.com 2.1.3带式输送机传动滚筒与改向滚筒的受力特点 http://www.paper51.com 通过上述受力分析,认为带式输送机的传动滚筒相当于带传动中的主动轮,改向滚筒相当于带传动中的从动轮。传动滚筒比改向滚筒多受一个主动力(矩)。 copyright paper51.com (1)常见滚筒结构的使用情况分析[9] 内容来自www.paper51.com ①传动滚筒使用情况分析 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
在生产实践中,我们曾接触各类结构的传动滚筒。图2-3(a)所示的滚筒结构简单、安装方便,但缺少轴向定位,使用效果差。图2-3(b)、2-3(c)所示的滚筒,结构基本相同,加工安装方便,但无轴向定位。中小型带式输送机大都采用这种类型的滚筒结构。图2-3(d)所示的滚筒,结构简单,加工及安装方便,强度高,焊接变形均匀,应力小,使用寿命长,效果最好。 http://www.paper51.com
内容来自www.paper51.com 图2-3 传动滚筒结构 内容来自www.paper51.com 1.轴 2.螺钉 3.键 4.卷筒 5.螺母 6.轮毂 paper51.com
②改向滚筒使用情况分析 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 通常改向滚筒比传动滚筒受力小,在结构设计时可以比传动滚筒强度低。但有时由于输送机的张紧形式不同,输送带作用于改向滚筒上的压力很大。主强力带式输送机在使用过程中,由于该带式输送机在一改向滚筒处输送带张紧力大,作用于滚筒的压力大而使该滚筒压裂破坏,裂缝从一侧腹板焊接处沿轴向无规则裂至另一侧焊接腹板处。为此,采取了加强措施,即增加卷筒的钢板厚度,在卷筒内侧均匀布置了几条沿轴向方向的加强筋并沿圆周方向增加环状加强筋,如图2-4所示。 内容来自www.paper51.com paper51.com 图2-4 http://www.paper51.com 采取加强措施的滚筒由于增加了加强筋,使焊缝数量增加,从而使滚筒内部存在很大残余焊接应力,经过长时间使用损坏进一步加剧,因此必须采取相应的工艺保证措施,消除在焊接过程中产生的焊接应力,保证焊接滚筒质量。这一实例说明,在进行改向滚筒的结构设计时,要计算输送带在各滚筒处的张力[6],对受力较大的改向滚筒,要增强滚筒强度，采取相应的工艺措施,保证焊接质量,从而保证滚筒的质量和使用寿命。 paper51.com
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