带式输送机滚筒的优化设计.pdfVIP

带式输送机滚筒的馋垡塑j土 煤科总院上海分院蒋卫粮陈珏石晟 l摘要】 滚筒是带武播送机的一十不可或块的重要部件，合理设计和选用滚筒可提商带式椿遥机的工作 效率．降低成本，提高带武输送机运行可幸性和稳定性。国内现有的滚茼设计方法往往将滚筒的各个霉部件的 直力舟开计算，较少考虑軎零部件之间的内在联系，不能适应灌筒的整体设计。本文分析了滚筒軎摹部件所受 应力之闻的关系，提出了较优化的设计方法厦合理的滚筒结构。 【美■词】 带武输送机滚筒有限元 和槽形角有关，理想的变化为均匀挠曲、第一序列正 1．引言 弦挠曲和第三序列正弦挠曲。其载菏可由下列公式计 近年来，长距离、大运量带式输送机的应用已成 算： 为带式输送机系统发展的方向。滚筒是其中的—个一 均匀挠曲：T(f)=T(0)／b 个不可或映的重要部件，合理设计和选用滚筒可提高 第一序列正弦挠曲和第三序列正弦挠曲： 带式输送机的工作效率，降低成本．提高带式输送机 T(1)=，rT(O)sln[m《(0．5b一￡)／b]“2b) 运行可靠性和稳定性。国内现有的滚筒设计方法往往 式中m=1和3 根据经验将滚筒的各个零部件的应力分开计算，较少 b／2≤f≤6／2 考虑各零部件之间的内在联系，不能适应滚筒的整体 设计。这样设计出来的滚筒可能产生两种结果：或者 因追求工作可掌性而使设计过于保守，导致成本增 加；或者因过于追求经济效益而使滚筒工作失效不可 丛 避免，导取更大的经挤损失。正确认识和分析滚筒的 蓖 受力及边界条件，采用台理的计算方法是避免上述两 虚 I 』 种惜误的有效途径。 2．受力分析 驱动滚筒同时承受扭矩和由输送带张力引起的径 冒“谓 向力(见图1)，而对围包角很小的改向滚筒来说， 由于缠绕其上的输送带的张力损失非常小，滚筒可视 田1津■茸构 作仅受径向力。 由默拉公式知道，输送带在任一角度的张力 2．有限元计算 T(0)=T2，‘。一“)0I≤8≤82 滚筒是一个轴对称的旋转体，它的材料性能也可 T(日)=0 0≤口≤0| 以作为一个整体考虑。但滚筒所承受的载荷仅作用在 目2≤0≤2z 滚筒的田包角上，不是轴对称的，因此滚筒的应力变 轮缘表面单位面积所受的径向力为： 化是三维的。 Pr(口)=T(0)“RB) ．用有限元法将滚筒结构离散成有限个元素的组台 式中R——滚筒半径； 体，利用节点处平衡条件将元素组台起来．导出一个 B——■送带宽度。 反映整个滚筒结构的大型线性方程雏，最后求解此方 轮缘表面单位面积所受的切向力为： 程组，可以得到滚筒上各点的载荷分布，然后依据计 B(口)=止(日) 算结果进行滚筒结构设计。 {f，It等●l{{●k{}{Lft；jt}，t{0‘{々t{{_《}{Ju{iY{{；●{{{』j 滚筒受力沿表面竟度b变化与输送带的表面结构 H● ·134·