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皮帶輸送機(jī)傳動滾筒受力分析
發(fā)布時間:2014-8-14 11:53:41 來源:本站原創(chuàng) 作者:上海昱音機(jī)械
滾筒是皮帶輸送機(jī)主要的傳動部件，根據(jù)在輸送機(jī)中所起作用可分為傳動滾筒和改向滾筒。傳動滾筒用來傳遞牽引力和制動力矩；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，傳動滾筒相當(dāng)于帶傳動中的主動輪，而從動滾筒相當(dāng)于從動輪。驅(qū)動滾筒正常工作時承受軸端輸入扭矩作用旋轉(zhuǎn)，同時還受輸送帶和滾筒之間摩擦力的作用，以及輸送帶對滾筒的壓力作用，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算，輸送帶任一點的張力
Fθ=F2eμθ （1）
輸送帶在相遇點的極限張力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。在實際運(yùn)行中，相遇點張力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備可以克服輸送機(jī)啟動時出現(xiàn)的動張力以及防止輸送帶的相對滑動現(xiàn)象。
