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皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒受力分析
發(fā)布時(shí)間:2014-8-14 11:53:41 來(lái)源:本站原創(chuàng) 作者:上海昱音機(jī)械
滾筒是皮帶輸送機(jī)主要的傳動(dòng)部件，根據(jù)在輸送機(jī)中所起作用可分為傳動(dòng)滾筒和改向滾筒。傳動(dòng)滾筒用來(lái)傳遞牽引力和制動(dòng)力矩；而改向滾筒主要起改變輸送帶的運(yùn)行方向以完成拉緊、返回等各種功能。二者在工作狀態(tài)下的受力情況不同，故結(jié)構(gòu)也不同。滾筒由滾筒軸、軸承座、輪轂、輻板、筒殼等部分組成。皮帶輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒有焊接和鑄焊兩種結(jié)構(gòu)形式。
在皮帶輸送機(jī)中，傳動(dòng)滾筒相當(dāng)于帶傳動(dòng)中的主動(dòng)輪，而從動(dòng)滾筒相當(dāng)于從動(dòng)輪。驅(qū)動(dòng)滾筒正常工作時(shí)承受軸端輸入扭矩作用旋轉(zhuǎn)，同時(shí)還受輸送帶和滾筒之間摩擦力的作用，以及輸送帶對(duì)滾筒的壓力作用，如圖1所示。
圖1 滾筒上的張力變化圖
假設(shè)輸送帶是理想的撓性體，可以任意彎曲，沒(méi)有彎曲應(yīng)力、質(zhì)量和厚度。 輸送帶在滾筒上的圍包角為α，在圍包角內(nèi)存在滑動(dòng)弧λ和靜止弧γ，即α=λ+γ。兩端輸送帶的張力差為F1-F2,此差值等于滾筒軸上輸入的扭矩值。
輸送帶的張力變化可按歐拉公式計(jì)算，輸送帶任一點(diǎn)的張力
Fθ=F2eμθ （1）
輸送帶在相遇點(diǎn)的極限張力F1max=F2eμα （2）
式中 θ——輸送帶單元所在圓周角，0<θ<α; μ——摩擦系數(shù)。
按式（2）給出的輸送帶在滾筒上的張力線如圖1所示的acb線。在實(shí)際運(yùn)行中，相遇點(diǎn)張力F1
單位表面的摩擦力
fθ=μPθ= 2μF2eμθ/(BD)
靜止弧γ內(nèi)滾筒不受摩擦力，單位表面上的正壓力
P=2F1/(BD)
式中 D——滾筒筒殼直徑； B——輸送帶寬度。
可以看出，靜止弧具有備用的特性在滾筒正常工作中是必要的，作為牽引力的一種儲(chǔ)備可以克服輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的動(dòng)張力以及防止輸送帶的相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象。
