输送带运行中褶皱的成因与浸胶帆布经向卷曲度的关系.docx

图1输送带经过滚筒表面时的示意图2帘布弯曲变形平板模型输送带运行中褶皱的成因与浸胶帆布经向卷曲度的关系刘振宏彭付群皮带输送带在农业水利、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉状物料或成件物品，能连续化、高效率、大倾角运输，具有操作安全、使用简便、维修容易、运费低廉等优点，并能缩短运输距离，降低工程造价，节省人力、物力。多层织物芯输送带在实际运行中，经过滚筒表面时，常常由于弯曲，输送带非工作表面容易起皱，从而造成非工作面橡胶早期剥落，布层间起鼓脱层，严重时由于帆布受到压缩力的作用而损坏，造成输送带横向撕裂。在我国，输送带弯曲起皱问题长期困扰着输送带生产厂家，始终没有得到彻底解决。本文通过分析最小滚筒直径与卷曲度之间的关系，提出了生产高卷曲度帆布的必要性。内层必然压缩起皱。帘布弯曲变形平板模型见图2。其中，（a）为未弯曲的输送带；(b)为上层帆布无法伸长情况下的弯曲；(c)为上层帆布不能完全伸直情况下的弯曲；(d)为上层帆布可以完全伸直情况下的弯曲。一、输送带起皱的原因分析输送带经过滚筒表面时的示意见图1。输送带在滚筒上环绕一周，则外层长度为：2π（R+△）；内层长度：2πR。内外层长度差异：(2π（R+△）－2πR)/2πR=△/R。假设滚筒直径Ф=400mm，即R＝200mm；帆布层间厚度为1mm，输送带采用5层帆布，输送带帆布的内外层长度差异=5/200=2.5%。这就意味经过滚筒时，输送带外层帆布必须比内层多伸长2.5％，否则，帆布的结构见图3。经纱与纬纱交织，经纱的弯△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△降低。同时，因轮胎凸凹而造成模具重新装配的返工率已由原来的12%降为现在的1%左右。这样，不仅降低了工人的劳动强度，同时大大提高了硫化机和模具的产能。□Preventionandcounterplanoftireconvex-concavephenomenonWangLin,XieCheng-YeAbstract:Thisarticleanalyzesthegeneratingmechanismoftireconvex-concavephenomenonandpossiblereasonstoputforwardeffectivepreventionmeasuresandcounterplan.Theresultshowstheoccurrencerateoftireconvex-concavephenomenondropsgreatly.Meanwhile,itreducesthelaborstrengthofworkersandimprovingproductioncapacityofvulcanizerandmould.图3帆布的结构科技资讯·35·第26卷第13期CHINARUBBER工艺装备曲程度称作经纱的卷曲度，通常用织物的长度与经纱的长度比例来计算经纱的卷曲度。从表2中可见，输送带层数只有4层时，就出现压缩起皱现象，6层就比较明显。也就是说6层的帆布结构，设计强度为1200N/mm，工作负荷为120N/mm，张紧负荷为30N/mm，滚筒直径依然是400mm，内层帆布将出现1％的压缩，相当于9层结构输送带正常工作时的压缩量。如果张紧滚筒直径为300mm，则将出现1.3%的压缩量。如果帆布的卷曲度提高，从而使帆布的断裂伸长也得到提高。如果断裂伸长从15％提高到20％，那么表2中的各项数据变化为表3，显然内层帆布出现压缩的可能性大幅度降低。需要注意的是，以上计算是基于材料的拉伸曲线为线性的原则上进行的，实际上由于卷曲度的提高，经纱表现为一种波浪型状态，类似于将钢丝弯曲成弹簧，这样模量就会大幅度降低；如果原先将经纱拉断的断裂伸长为15％，提高卷曲度后，断裂伸长为20％，那么这其中的5％是经纱的弯曲量，此时只要用很小的力就可以把经纱拉直，纤维在伸直以后才会承受较大的拉伸力。如果考虑这一因素，那么输送带就更容易通过滚筒。在实际生产中，锦纶帆布生产的输送带不容易起皱，原因在于，锦纶的初始模量很低，仅仅为聚酯的1/4，也就是这种帆布，在小张力下容易伸长，正好满足输送带经过滚筒时的要求，而聚酯是一种高模量材料，因此必须通过提高帆布的卷曲度来降低假定帆布的经向伸长为15％，断裂强度为225N/mm，帆布的强伸曲线为线性的，因此帆布每伸长1％，帆布受力增加15N/mm。笔者用前述公式△/R，计算得出输送带在最小滚筒直径400mm、10％名义强度时的各层帆布伸长率，见表1。从表1可见，如果输送带内层出现负伸长，则意味着输送带内层出现了褶皱。显然输送带层数越多，输送带内层就容易起皱，所产生的压缩力作用，是造成输送带损坏的主要原因。笔者进一步分析了输送带负荷下降出现的情