摩擦限矩器的过载系数.pdf

2 0 0 5年第 1 1 期 煤 矿 机 械 6 5 文章 编号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 2 0 0 5 1 1 - 0 0 6 5 ． 0 2 摩擦限矩器硇边载系数 陈 贺 ．． 张家 口煤矿机械有限公司 ，河北 张家 口 0 7 5 0 2 5 摘要通过分析刮板输送机的过载机理， 对 电动机冲击力矩有 了更深入的认识。摩擦限矩 器设定适当的打滑转矩， 对电动机冲击力矩可“ 趋利避 害” 。分析链条所承受力与 电动机转矩的关 系， 推导出理想过载 系数的表达式； 分析摩擦 限矩器的打滑磨损 ， 给 出摩擦限矩器设计 过载 系数的 经 验式 。 关键词打滑转矩；冲击力矩；过载 系数 中图号 T D 5 2 8 1 前言 近几年 ， 煤矿井下刮板输送机常用摩擦限矩器 进行过载保护 ， 有效地避免了冲击载荷对传动系统 造成的损坏。设定适当的摩擦限矩器打滑转矩 ， 可 以既保护传动系统又充分发挥 电动机 的能力 ， 还可 提高摩擦限矩器的使用寿命 。 2 刮板输送机过载分析 本文 只讨论刮板链在链道中卡阻所 引起 的过 载 ， 也是刮板输送机的最主要过载情况 ， 为使研究方 便 ， 假使卡阻导致电动机停车。上链道卡阻， 机头电 动机先停车 ； 下链道卡阻 ， 机尾电动机先停车。 当刮板链在链道 中卡阻时 ， 电动机转速快速下 降为零 ， 在降速过程中电气过载保护尚未起作用 ， 根 据动量定律 ， ∞ Mf k M t 1 ，⋯ f 榭 。 2 ‘ 式中 电动机转子冲击力矩 ； ， m 电动机转子的转动惯量 ； ∞ 电动机转子转速 ； t 电动机转子转速下降为零所用时间； ．j} 电动机过载能力系数 ； 电动机额定转矩。 显然， 电动机转子冲击力矩 的大小取决于 转子转速下 降为零所用 时间 t 。以上链道 卡阻为 例 ， 卡阻点至机头链轮 的链长为 f ， 电动机转子转速 下降为零所用时间 t 就是链长 f的弹性伸长所需时 间。如果卡阻点距机头非常近 ， 即 卜 0 ， 则 t 一0 ， 那 么 一 ∞， 也就是说电动机有可能产生很大的冲击 力 矩。 3电动机冲击力矩的作用 电动机过大的的冲击力矩对刮板输送机会造成 损坏， 用摩擦限矩器进行过载保护 ， 断开了具有破坏 文献标 识 码 A 性 的冲击载荷。 刮板输送机经常出现卡阻等过载现象 ， 此时希 望在对传动系统不造成损坏 的前提下 ， 利用 电动机 的冲击力矩“ 越过” 卡阻 ， 以避免频繁出现“ 压刮板输 送机” ， 降低生产率。这也就是说摩擦 限矩器的打滑 转矩在能保护传动系统的同时应尽可能地大。 4 摩擦限矩器的理想过载系数 在刮板输送机 的总体设计中 ， 链条在 电动机堵 转情况下要储备一定的安全系数 。电动机堵转时链 条的安全系数 s I 3 ‘ 一’ 7 枷 。 、 式中 7 从 电动机至刮板链 的机械效率 ； 。 链条股数 ； F 链条破断负荷； R 链轮半径。 链条如果出现塑性变形 ， 就会 卡阻在链轮 的齿 上， 所以， 应使链条所受的最大载荷是链条开始 塑性 变形的最小负荷， 才算是保护了链条 ， 即 m I M R 4 式中m 理想过载系数 ； 链条开始塑性变形时的负荷与破 断负 荷的百分 比。 由式 3 和式 4 推 出 ml I ．j} 5 5 摩擦限矩器的设计过载系数 在设计摩擦限矩器时并不直接把理想过载系数 作为摩擦限矩器的过载系数 ， 还需考虑 弹簧 的压力 和摩擦片的摩擦系数在工况中减小 的问题。摩擦片 打滑磨损， 摩擦片厚度减小， 弹簧压力就会减小。摩 擦片打滑磨损， 摩擦 片表面的微观高凸点被磨掉 ， 其 粗糙度降低 ； 摩擦材料脱落的粉末夹在摩擦副中， 起 维普资讯 6 6 煤 矿 机 械 2 0 0 5年第 1 1 期 文章编号 1 0 o 3 ． 0 7 9 4 2 0 0 5 1 1 - 0 0 6 6 ． 0 3 渐缩管过渡段型面对其流量影响的有限元分析 刘贵根 ．栾振辉 安徽 理工大学 ，安徽 淮南 2 3 2 0 0 1 摘 要 用三维 C A D软件 S o l i d Wo r k s 插件 c O S MO S n0 Wo r k s 对渐缩管流场进行有限元分析和 数值计算， 得 出了渐缩管收敛角、 过渡圆弧半径对其流量的影响。所提供 的结论为优化设计渐缩管 提供了参考。 关键词 有限元 ；c O S M O S no wo r k s ；渐缩管数值计算 中图号 0 2 4 2 ． 2 1 文献标识码 A 1 前言 一 个设计 良好的渐缩管在很大程度上取决于渐 缩管过渡段型面的设计 ， 如渐缩管的收敛角和过渡 圆弧半径是影响渐缩管 流量的主要 因素 ． 而渐缩管 的性能是通过流体流量的大小反映出来的。因此通 过研究渐缩管的收敛角和过渡圆弧半径与渐缩管流 量的关系． 对优化渐缩管设计 ， 提高渐缩管流动效率 具有重要的指导意义。 本文以 C O S MO S F l o Wo r k s 软件 应用 于渐缩 管流 场的数值模拟来计算渐缩管流量 ；在计算时选用了 到“ 润滑剂” 作用 。这都会在一定程度上减小打滑转 矩。摩擦限矩器的工况系数 K 1 ￡ 6 式中 摩擦片组厚度允许最大总减小量与弹 簧工作行程 的百分比； ￡ 摩擦片的初始摩擦系数与允许最大磨 损程度摩擦系数的百分 比。 摩擦限矩器的设计过载系数 m 。 K m I 7 1 ￡ I k 8 以 m。 作为摩擦 限矩器 的过载系数， 已不能使 链条免受冲击载荷 的破坏 ， 但必须保证减速器和链 轮等传动部件 的安 全运行 ， 即 m。 应小 于减速器和 链轮等传动部件 的安全系数， 这种情况仅存在于新 刮板输送机使用初期。 提高摩擦限矩器打滑转矩会使链条中实际破断 负荷较小的链环在输送机刚开始使用时就损坏。摩 擦限矩器经过一定次数 的打滑， 打滑转矩降低且稳 定在理想的值。 由于薄弱链环被淘汰 ， 链条实际承 载能力有所提高 ， 而摩擦限矩器打滑转矩又有降低 ， 摩擦限矩器这时对刮板链的链条 可起到保护作用。 提高摩擦材料的耐磨性是解决这个问题的关键 。 摩擦限矩器弹簧的压力和摩擦片的摩擦系数在 生产制造中存在着一定 的误差 ． 为了减小这些因素 对摩擦限矩器打滑转 矩的影响 ， 可将误差值偏大和 偏小的件搭配安装 ， 使其平均值接近设计要求。最 终应以台架实验来测 出摩擦 限矩器 的实际打滑转 矩 ． 验证其是否与设计打滑转矩相符 。 6结语 摩擦限矩器的过载系数 ，与链条选取时的安全 系数、电动机过载能力系数 、链条本身的抗塑性变 形能力和摩擦限矩器摩擦片的耐磨性有关。 参考文献 [ 1 ] 曹俊锁 ， 等 ．摩擦 限矩离合器 传动保护 研究[ J ] ． 煤 矿机械 ， 2 0 0 5 ， 2 1 61 8 ． 作者简介陈贺 1 9 6 9一 ， 河北涿 鹿人 ， 工 程师 ， 毕 业于河 北农 业大学机 电工程学院， 现在张家 口煤矿机械有限公司技术中心， 主要 从事减速器和摩 擦限矩器 等设计工作 ． T e l 0 3 1 3 2 0 5 6 0 3 5 ． 收稿 日期 2 0 0 5 ． 0 7 ． 1 1 Ov e r l o a d Co e ffi c i e n t o f t he Fr i c t i o n To r q u e Li m i t e r CHEN He Z h a n i a k o u C o a l M i n g M a c h i n e r y C o ． ，L t d ． 。 Z h a n g j i a k o u 0 7 5 0 2 5 ， C h i n a Ab s t r a c t T h o r o u g h u n d e r s t a n d i n g o f i mp a c t f o r c e o f mo t o r i s a c h i e v e d t h rou g h a na l y z i n g t h e o v e r l o a d me c h an i s m o f a r - mo r e d f a c e c o n v e y o r ．To s e t t h e f ric t i o n t o r q u e l i mi r a t an a p p r o p ria t e s l i p t o r q u e ma y t a k e a d v a n t a g e an d e l i mi n a t e d i s - a d v a n t a g e o f the i mp a c t f o r c e o f mo t o r ．Th e e x pr e s s i o n f o r mu l a o f d e s i r e d o v e r l o a d c o e ffi c i e n t i s d e riv e d f r o m an aly s i s o f t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e b e a r i n g l o a d o f c h a i n a n d i h e t o r q u e o f m o t o r ． T h e e m p i ri c i s m fo rmu 1 a o f d e s i g n o v e r l o a d C O ． e ffic i e n t o f t h e f ric t i o n t o r q u e l i mi t e r i s g i v e n b y a n a l y z i n g t h e s l i p we a l “ o f t h e f r i c t i o n t o r q u e l i mi t e r ． Ke y wo r 凼 s l i p t o r q u e；i mp a c t f o rce；o v e r l o a d c o e ffi c i e n t 维普资讯