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浅谈皮带输送机输送带动力特性

    皮带输送机是现代食品行业常用的机械设备,与其他输送设备(如机车类)相比,皮带输送机具有着输送距离长、运量大、连续输送等优点,并且有着运行可靠,易于实现自动化和集中化控制,尤其对高产高效的矿井,皮带输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关健设备。皮带输送机主要特点是机身可以非常方便的伸缩,设有储带仓,机尾可以随采煤工作面的推进伸长或是缩短,结构紧凑可不设基础,直接在巷道底板上进行铺设,有着机架轻巧,拆装十分方便。当输送能力和运距较大时,可配中间的驱动装置来满足要求,根据输送工艺的要求可以单机输送,也可以多机组合成水平或倾斜和输送系统来进行输送物料。

    皮带输送机的输送带受到外载何的作用下,其力学特性不仅仅反应在静态特性的变化,还表现有复杂的动力特性,应用的大小不仅仅是与应力有关的,还跟上面加载应力的变化以及作用时间、频率及环境的温度及材料特性等因素有关,具体表现在:

    1.皮带输送机应力应变的非线性关系

    即便皮带输送机的输送带承受的拉力在缓慢变化时,拉力和变形之间的关系也不是线性的,拉力和变形不成正比,呈现出非线性的关系,其动弹性模也不是固定值。

    2.皮带输送机滞后特性

    皮带输送机的输送带在加载和卸载的时候的应力-应变曲线曲线是不一样的,这就是所谓的滞后特性。皮带输送机输送带的力学特性在这两种状态下是不同的,有时候的相差竟达到一倍以上。新输送带的滞后特性表现的比旧输送带更加明显,并且更容易失稳,不过在当皮带输送机的新输送带经过多次加载和卸后这种滞后特性就会慢慢的稳定下来。

    3、皮带输送机蠕变特性

    当皮带输送机输送带在所受到恒定的作用力的时候,输送带伸长与时间有关系的特性为蠕变特性。

    4、皮带输送机松弛特性

    皮带输送机松弛特性是指当皮带输送机的输送带拉伸到一定长度后,固定其两端,输送带应力随时间变化变化的关系。

    5、皮带输送机动特性

    动特性是皮带输送机的输送带在拉力作用下变形与拉力的变化速度有关的这种特性。

    皮带输送机的输送带的动力特性表现为明显的粘弹性特征,因此要建立输送带的动力学模型就是要建立相应的粘弹性模型。粘弹性是连续介质的粘滞性及弹性的综合性质。粘弹性使皮带输送机的输送带同时具有类似固体的特性,如弹性,强度,稳定性和类似液体的特性如随时间,温度,负荷大小和速率而变化的流动特性。为了分析皮带输送机输送带的特性,可以将其简化为理想弹性模型和理想粘性模型。将其组合起来就构成了皮带输送机的输送带分析的动力学模型。理想粘性模型别称牛顿粘滞体模型,一般采用阻尼器来表示,当活塞在阻尼器内部的粘滞液体中运行时。其运动速度与其所受的阻力成正比,即粘性液体内一点所受到的应力与该点处应变率成正比。

    通过简单模型可以组合成各种复杂的模型,进而建立起各种材料的力学方程。但是进一步的研究表示,皮带输送机实际上并不是所有材料的性质都可以通过简单模型的组合来表示,反之如果采用复杂的模型又常会存在数学建模上的困难。因此,通常在试验的基础上采用先假设,再试验,再到理论的方法建立起材料的力学方程。

    线性粘弹性是指在一定的时间内应力(或应变)随皮带输送机外载荷的变化成比例的增减,在输入的应力有变化时,蠕变响应曲线的高度也随之成比例的变化。这种变化同样出现在松弛曲线中。这反应出,材料的应力—应变比例,在任何加载历程下都只是时间的函数,其粘弹性随时间变化。故线性粘弹性可以看作为弹性模量为常数的纯弹性材料和粘滞系数为常数的纯粘性材料的组合。实验表明,对于一般的皮带输送机输送带,在一定的应力极限范围内,应力值与材料本身有关,其粘弹性是非常接近线性的。

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