T型带式输送机驱动力计算方法.pdf

D 胁D B ，‘警仁二， l 至鱼 型，l 图6 写操作时序图 图7 读操作时序图 方案，无线模块与主控芯片还有主机P C 机的连接 电路；软件程序的设计涉及了单片机主程序、通信 中断程序以及L C D 显示控制程序。通过软硬件调 试，成功实现了用户终端的实时信号接收和应答， 实验室试验证明系统通讯模块工作稳定，运行良 好。 参考文献 1 郑建辉．物流自动化无线仓储信息系统的研究与开发 [ 学位论文] ．武汉理工大学，2 0 0 4 2 杨恢先，黄辉先等．单片机原理及应用．长沙国防科 技大学出版社，2 0 0 3 3 胡汉才等．单片机原理及其接口技术．北京清华大学 出版社，2 0 0 4 4 丁元杰等．单片机微机原理及应用．北京机械工业出 版社，1 9 9 9 作者张建 地址广州市五山路华南理工大学机械工程学院0 4 硕 邮编5 1 0 6 4 0 T 型带式输送机驱动力计算方法 辽宁工程技术大学席本强梁冰曲辉 摘要由于驱动方式不同，T 型带式输送机的设计计算方法与传统带式输送机的有很大不同。从理论上推 导出了单个驱动点上的驱动力计算方法，为T 型带式输送机的设计提供理论依据。 关键词T 型带；摩擦驱动；带式输送机 A b s t r a c t C u r v e db e l tc o n v e y o rh a sd i f f e r e n td r i v i n gw a y ，S Ot h ed r i v i n gf o r c ec a l c u l a t i o nm e t h o df o rc u r v e dr u b b e rb e l t c o n v e y o ri sq u i t ed i f f e r e n tf r o mt h eo n ef o rt r a d i t i o n a lb e l tc o n v e y o r s ．T h ep a p e rp r e s e n t st h ec a l c u l a t i o nm e t h o do fd r i v i n gf o r c ea t s i n g l ed r i v i n gp o i n t ，p r o v i d i n gat h e o r yb a s i sf o rd e s i g no fc u r v e db e l tc o n v e y o r ． K e y w o r d s c u r v e db e l t ；f r i c t i o nd r i v e ；b e l tc o n v e y o r T 型带式输送机是一种新型输送设备，由于胶 带的T 型结构与摩擦轮驱动，可以实现普通带式输 送机无法实现的小曲率半径水平转弯，降低了对输 送线路的要求；又由于采用多点分散驱动降低了输 送带承受的最大拉力，对带强要求降低并可以延长 输送长度、提高运量。 在驱动方式上，采用多点小功率的盘式驱动轮 分散驱动代替大功率单个驱动站滚筒集中驱动，通 过驱动轮与T 型带问产生的摩擦力来驱动带运行。 起重运输机械2 0 0 6 在单个驱动点上其结构特点为 1 在普通带的底 部加1 个凸出的硬化驱动导轨，带的截面呈T 型。 2 T 型导轨两侧由盘式导向轮驱动，每个导向轮 由单独的电动机驱动。 3 带的上部布置4 个托 辊，分别支撑带的两侧和带的底部，下部布置1 个 托辊，见图1 。 由于驱动方式不同，基于欧拉理论的驱动力计 算方法不再适用。目前关于T 型带式输送机计算方 法的文献并不多，本文旨在探索其驱动力计算的方 一2 7 万方数据 法。为分析方便，仅探讨单个驱动点驱动力的计 算。 图1T 型带带式输送机工作原理图 1 ．上托辊2 ．驱动导轨3 ．驱动轮4 ．下托辊 1 单个驱动点驱动力计算公式的推导 在宏观上，从驱动轮的端面来看，驱动轮与驱 动导轨的接触是一点相切，但实际上，由于2 驱动 轮压紧，使得驱动导轨发生变形，因而仍然是一段 弧接触，如图2 所示。 图2 单个驱动点处的俯视图 由于2 驱动轮对称，所以只需讨论其中1 个轮 产生的驱动力 最大摩擦力 ，总驱动力即为其2 倍。单侧1 个驱动轮受力分析如图3 所示，在接触 弧上的任一点处取一小段微元弧d ￡，设该段弧对 应驱动轮所受压应力为盯，则其上压力为 d N a d A a h d L a h r d O 1 式中 带的下导轨与驱动轮接触宽度 一般 就等于驱动轮轴向宽度 ，一般取h 4 0 8 0l ／l l n r 驱动轮半径，一般r 1 0 0 。1 2 0B i n r 与带的弹性变形相对应，按照虎克定 律有 仃 E z 2 e 带的应变 e一Ab竺嘉堑i21“b／2 c o 舡哪号 3 e 一一 6 ／26 、u u 5L ，一u u s 2 7＼J7 6 T 型带的下导轨处的厚度，一般为2 0 - 4 0i n l n 将式 2 和式 3 代入式 1 并化简得 一2 8 一 d N ] 2 h r _ 2 Ec o s 0 一c 。s 号 d O 4 DZ 式中E T 型带的下导轨的弹性模量，一般取 2 4M P a 图3 单侧驱动轮受力分析 按照摩擦定律，最大摩擦力应为正压力与摩擦 系数之积，实际上，d Ⅳ垂直于带运动方向，而正 压力应为该点处法线方向，所以为求摩擦力，应将 d Ⅳ向法线方向投影，即 d N 。 d N c o s 0 5 这样该微元弧上驱动轮对带的最大摩擦力为 d F f _ f d N 。牮C O S0 堋s 号c o s 臼 d 0 6 式中．厂_ 驱动轮与带的下导轨之间的摩擦系数， 通常取0 ．2 5 0 ．3 5 d 以的方向为驱动轮上该点的切线方向，该摩 擦力沿运动方向的分力为有效分力d F 。 d F f c o s 0 ，垂直于运动方向的分力两侧驱动轮互相抵 消，所以驱动力n 应为两侧驱动轮沿各微元弧上 有效分力的合成，即 F d 2 l2 。d F 。 2 I2 。d F f ．c o s 0 虻宁 C O S 2 一s 班础d 臼 4 h r 6 2 E [ 2 s i n 号一号s i n 3 号一号c 。s 号一丢 c o si “- s l ’n a 7 宏观上，驱动轮对带的下导轨的正压力即是接 触弧上各点处带的弹力的合力，所以 Ⅳ廖Ⅳ丘学 c o 舡c o s 号瑚． 丁2 h r 2 E 2 s i n 号一乜c o s 号 8 所以宏观上对于单侧驱动轮与导轨之间，其当 起重运输机械2 0 0 7 6 万方数据 量摩擦系数为 ， F d ／2 J 、2 N 竺薹二墨竺 叁二叁 竺叁二圭 竺量 兰 厂 9 2 s i n 号一O C O S 号 若引入1 个无量纲的参数‰为接触系数 2 s i n 号一号s i n 3 号一- aC O S 号一吉c o s 号s i n a ‰2 、i n 莩⋯。百一 1 0 则式 9 可化简为 [ 。‘， 1 1 于是单侧驱动力与压力之问的关系为 F f F d ／2 N X √Ⅳ 1 2 2 各物理量之间关系曲线 为了分析驱动轮对带的导轨的压力Ⅳ、驱动 力凡及当量摩擦系数之间的关系，取h 0 ．0 4m ， r o ．1I n ，E 3M P a ，b o ．0 2m ，则口在0 ’詈 取值时，Ⅳ与a 的关系如图4 所示，不同摩擦系数 下驱动力与t 2 的关系如图5 所示，当量摩擦系数与 正压力的关系如图6 所示，接触系数与a 之间的关 系如图7 所示。由图6 可见当量摩擦系数随正压力 增大而减小，这与文献[ 1 ] 的实验结果相符。 之 图4 正压力Ⅳ与接触弧圆心角口之间关系曲线 3 结束语 本文从理论上推导出了T 型带的单个驱动点处 驱动力计算公式，在实际计算中，一般接触弧圆心 角口不易直接测量，但可以测出接触弧弦长s ，， C 则口 2 a r e s i n _ O c 。有时，驱动轮对带的正压力 Ⅳ可以利用称重传感器直接测出，这样也可用式 起重运输机械2 0 0 7 6 8 反算出d 。 图5 驱动力与F d 接触弧圆心角a 之间关系 ⋯”4 。’。4 “’。。‘P ～*h．，。m～。 户0 3 5 f - o ．3 户O ．2 8 f - 0 ．2 5 Ⅳ 图6 当量摩擦系数厶与正压力Ⅳ之间关系 图7 接触系数与接触弧圆心角a 之间关系 目前，T 型带式输送机尚处于理论研究阶段， 还没有投入正式生产。本文给出的驱动力计算方法 简便易行，为T 型带式输送机的设计计算提供了理 论依据。 参考文献 1 H a g e rM ，B e k e lS ．C u r v e dB e l tC o n v e y o rw i t hD e c e n t r a l i z e d F r i c t i o nW h e e lD r i v e ．B u l kS o l i d sH a n d l i n g ，1 9 9 2 ，1 2 4 2 孙可文．带式输送机的传动理论与设计计算．北京煤 炭工业出版社，1 9 9 1 3 杨复兴．带式输送机结构原理与计算 上册 ．北京 煤炭工业出版社，1 9 8 3 作者席本强 地址辽宁阜新辽宁工程技术大学机械工程学院 邮编1 2 3 0 0 0 收稿日期2 0 0 6 0 4 0 4 2 9 万方数据 T型带式输送机驱动力计算方法T型带式输送机驱动力计算方法 作者席本强， 梁冰， 曲辉 作者单位席本强辽宁阜新辽宁工程技术大学机械工程学院,123000， 梁冰,曲辉辽宁工程技术大学 刊名 起重运输机械 英文刊名HOISTING AND CONVEYING MACHINERY 年，卷期20076 参考文献3条参考文献3条 1.杨复兴 带式输送机结构原理与计算 1983 2.孙可文 带式输送机的传动理论与设计计算 1991 3.Hager M;Bekel S Curved Belt Conveyor with Decentralized Friction Wheel Drive 199204 本文链接