Diseñar el dispositivo de transmisión de la cinta transportadora.

Teoría de la transmisión por cinta transportadora

1. Teoría de la transmisión por fricción

La fuerza de tracción requerida por la cinta transportadora es a través del rodillo impulsor en el dispositivo impulsor y el transportador. Se transmite por la fricción entre correas, por eso se llama transmisión por fricción. Para garantizar que la fuerza se transmita y el componente de tracción no resbale sobre la rueda motriz, se deben cumplir las siguientes condiciones:

(1) El componente de tracción tiene suficiente tensión;

(2) La correa de tracción y la superficie de contacto del rodillo impulsor tienen un cierto grado de rugosidad;

(3) La correa de tracción tiene un ángulo circundante suficientemente grande en la rueda motriz.

La Figura 1-22 es un diagrama simplificado de una cinta transportadora. Cuando el rodillo impulsor gira en el sentido de las agujas del reloj, la fricción entre él y la cinta transportadora hace que la cinta transportadora se mueva en la dirección de la flecha.

Cuando la cinta transportadora no está funcionando, la tensión en cada punto de la cinta es igual. Cuando la cinta transportadora se mueve, la tensión en cada punto no es igual. Su tamaño depende de la tensión P0, la productividad del transportador, la velocidad y ancho de la cinta transportadora, la longitud del transportador, el ángulo de inclinación, el rendimiento estructural de la rueda guía, etc. Por lo tanto, la tensión de la cinta transportadora aumenta gradualmente desde el punto 1 al punto 4, mientras que en la sección activa del rodillo impulsor de bobinado, la tensión disminuye gradualmente desde el punto 4 al punto 1. La tensión Sn en el punto de entrada de la cinta transportadora sobre el rodillo motor debe ser mayor que la tensión S1 en el punto de partida, para que se pueda superar la resistencia a la marcha y la cinta transportadora pueda moverse. La diferencia entre los dos puntos de tensión es la fuerza de tracción W0 transmitida por el rodillo impulsor a la cinta transportadora. Numéricamente, es igual a la suma de las fuerzas de fricción sobre la cinta transportadora a lo largo del arco circundante del tambor impulsor, es decir,

W0=Sn-S1 (1-1)

La tensión del punto de aproximación Sn cambia con La carga sobre la cinta transportadora aumenta. Cuando la carga es demasiado grande, la diferencia entre (Sn-S1) es mayor que la fuerza de fricción. En este momento, la cinta transportadora se desliza sobre la conducción. rodillo y no puede funcionar normalmente. Este fenómeno se puede encontrar a menudo en plantas de preparación de carbón.

Qué relación se debe mantener entre Sn y S1 para evitar deslizamientos y garantizar el normal funcionamiento de la cinta transportadora es una cuestión que se estudiará.

Antes de la discusión, hagamos las siguientes suposiciones:

(1) Supongamos que la cinta transportadora es un cuerpo flexible ideal que se puede doblar a voluntad y no se ve afectado por la tensión de flexión;

(2) Se supone que la gravedad de la cinta transportadora y la fuerza centrífuga sobre el rodillo impulsor se ignoran (porque los valores son pequeños en comparación con la tensión y la fricción en la cinta transportadora).

Como se muestra en la Figura 1-22b, tome una cinta transportadora con una longitud unitaria dl en el rodillo impulsor y el ángulo central correspondiente, es decir, el ángulo envolvente, es dα. Cuando el tambor gira, las tensiones que actúan en ambos extremos de este corto tramo de cinta transportadora son S y S dS respectivamente. En el estado límite, es decir, cuando la fuerza de fricción alcanza la fuerza de fricción estática máxima, dS debe ser el producto de la presión positiva dN y el coeficiente de fricción μ, es decir, dS=μdN

dN es el transportador de rodillos La suma de las fuerzas anteriores.

Enumere la ecuación de equilibrio de fuerzas de la cinta transportadora de longitud unitaria como:

Dado que dα es muy pequeño, sin(dα/2)≈(dα/2), cos(dα/ 2 )≈1, las ecuaciones anteriores se pueden simplificar a

Omitiendo la traza secundaria: dSdα, resolviendo las ecuaciones anteriores obtenemos.

A través de la fuerza sobre la cinta transportadora a lo largo de esta unidad longitud Del análisis, se puede concluir que cuando la fuerza de fricción alcanza el valor límite máximo, para evitar que la cinta transportadora se deslice, la relación entre los parámetros debe satisfacer dS/S=μdα. Resolviendo con el método integral definida, podemos obtener la relación entre Sn en el punto de entrada y Sk en el punto de salida de la cinta transportadora en todo el arco que rodea el tambor impulsor bajo el estado límite de equilibrio sin deslizarse

Resolviendo la fórmula anterior, obtenemos

donde e——la base del logaritmo natural, e=2.718;

μ——el coeficiente de fricción entre el rodillo impulsor y el cinta transportadora;

——La tensión máxima de la cinta transportadora en el punto de entrada del rodillo impulsor;

S1—la tensión de la cinta transportadora en el punto de salida del rodillo impulsor rodillo;

α——El ángulo de envoltura de la cinta transportadora sobre el rodillo impulsor, radianes.

La fórmula anterior) es la fórmula de Euler del accionamiento por fricción de un cuerpo flexible.

Según la fórmula de Euler, se puede dibujar la curva del cambio de tensión de la cinta transportadora en el arco circundante del tambor impulsor, consulte bca' en la Figura 1-23.

Del análisis anterior se desprende que la fórmula de Euler sólo expresa el estado de equilibrio cuando la tensión en el punto de aproximación es el valor límite máximo. En la producción real, la carga a menudo está desequilibrada; además, en la discusión de la fórmula de Euler, la cinta transportadora se considera un cuerpo flexible no deformable; de ​​hecho, la cinta transportadora (como una cinta de caucho) es un cuerpo elástico. que actúa bajo la acción de la tensión. Para producir un alargamiento elástico, la cantidad de alargamiento es proporcional al valor de la tensión. Por lo tanto, el patrón de distribución de la cinta transportadora a lo largo de la circunferencia del tambor impulsor se muestra en el cambio de curva bca (no bca') en la Figura 1-23. Dentro del arco BC, la tensión de la cinta transportadora cambia según la fórmula de Euler; después de alcanzar el punto c, la tensión alcanza el valor Sn, y dentro del arco CA, el valor Sn permanece sin cambios. Es decir, para evitar que la cinta transportadora se deslice sobre el rodillo impulsor, la tensión real Sn en el punto de entrada debe ser menor que el valor de tensión máximo bajo el estado límite, es decir, dado que la cinta transportadora es elástica cuerpo, luego, cuando se somete a Después de aplicar fuerza, se producirá una deformación por alargamiento elástico. Ésta es la diferencia más esencial entre cuerpos elásticos y cuerpos rígidos. Cuanto mayor es la fuerza, mayor es la deformación, y la tensión de la cinta transportadora disminuye gradualmente desde el punto de entrada hasta el punto de salida, es decir, la parte de la cinta transportadora que se alarga en el punto de entrada se desplaza hacia el punto de salida. La cinta transportadora se contrae gradualmente a medida que disminuye la tensión, lo que provoca un deslizamiento relativo entre la cinta transportadora y el rodillo. Este deslizamiento se denomina deslizamiento elástico o fluencia elástica (es diferente del fenómeno de deslizamiento). Obviamente, el deslizamiento elástico sólo se produce dentro del arco donde la tensión de la cinta transportadora cambia en el arco que rodea el tambor impulsor. El segmento del arco envolvente que produce el deslizamiento elástico se llama arco deslizante, es decir, el arco BC en la Figura 1-23. El ángulo central correspondiente al arco deslizante se llama ángulo deslizante, es decir, el ángulo λ; El arco envolvente que no produce deslizamiento elástico se llama arco deslizante. Se llama arco estacionario (arco CA en la figura), y el ángulo central correspondiente al arco estacionario se llama ángulo estacionario, que es el ángulo γ en el. cifra. La diferencia de tensión en ambos extremos del arco deslizante es la fuerza de tracción transmitida por el rodillo impulsor a la cinta transportadora. Se puede observar que solo cuando hay un arco deslizante, el rodillo impulsor puede transmitir tracción a la cinta transportadora a través de la fricción; la tracción no se transmite dentro del arco estacionario, pero asegura que el dispositivo impulsor tenga una cierta tracción de reserva.

Cuando aumenta la carga en el transportador, la tensión del punto de entrada Sn aumenta, el arco de deslizamiento y el ángulo de deslizamiento correspondiente también aumentan, mientras que el arco estacionario y el ángulo estacionario disminuyen en consecuencia. El punto C en la Figura 1-23 se acerca al punto A. Cuando la tensión del punto de aproximación Sn aumenta hasta el valor límite Snmax, todo el arco envolvente BA se convierte en un arco deslizante, es decir, el punto C coincide con el punto A, y todo el los ángulos envolventes se convierten en ángulos deslizantes (λ=α, γ=0). En este momento, la fuerza de tracción transmitida sobre el rodillo impulsor alcanza el límite máximo de fuerza de fricción:

(1-4)

Si la carga sobre el transportador aumenta nuevamente, es decir, en este momento. La cinta transportadora se deslizará sobre el rodillo impulsor y el transportador no funcionará correctamente.

2. Formas de mejorar la fuerza de tracción

Según la teoría de la transmisión Kucha y las fórmulas (1-4), se puede observar que se pueden utilizar los siguientes tres métodos para mejorar la fuerza de tracción de la cinta transportadora. Método:

(1) Incrementar la tensión S1 en el punto de ruptura para mejorar la tracción. La medida específica se consigue tensando el dispositivo tensor del transportador. A medida que aumenta S1, también aumenta correspondientemente la tensión máxima sobre la cinta transportadora, lo que requiere aumentar la resistencia de la cinta transportadora. Este enfoque es antieconómico y técnicamente irrazonable.

(2) Mejore la condición de la superficie del rodillo impulsor para obtener un mayor coeficiente de fricción μ. En la Tabla 1-29, se puede ver que el coeficiente de fricción del rodillo con superficie de goma es mayor. que el del rodillo de superficie lisa, y es mayor en un ambiente seco que en un ambiente húmedo. Por lo tanto, el coeficiente de fricción se puede aumentar encapsulando, moldeando o presionando patrones sobre la superficie de caucho.

(3) Aumente el ángulo de envoltura de la cinta transportadora sobre el rodillo impulsor para mejorar la tracción. La medida específica es agregar un rodillo reversible (es decir, una rueda de superficie creciente) para aumentar el ángulo de envoltura de 180° a 210°-240°, y usar doble rodillo cuando sea necesario.

3. La fuerza de tracción motriz y la distribución de los rodillos dobles rígidamente unidos están determinadas por Bilang.

En comparación con el rodillo simple, los rodillos dobles rígidamente unidos agregan un rodillo activo: cuando el Los diámetros de los dos rodillos son iguales cuando el ángulo es el mismo (Figura 1-24).

Se puede ver en la Figura 1-24 que cuando la cinta transportadora va desde el punto C del rodillo ② al punto B del rodillo ①, no hay cambio de tensión entre estos dos puntos excepto por el peso del mortero de una pequeña sección (sección BC ) de la cinta, por lo que el punto B puede verse como la continuación del punto C. Por lo tanto, el rodillo doble rígidamente conectado y el rodillo simple son esencialmente iguales, porque la ley de que el arco deslizante aumenta con el aumento de la tensión también es aplicable a ellos.

Bajo ciertas condiciones de valores S1 y μ, y μl = μ2, solo cuando la fuerza de tracción transmitida por el rodillo ② alcanza el valor límite, el rodillo ① comienza a transmitir la fuerza de tracción. Supongamos que λ1, λ2, γ1, γ2, α1 y α2 son el ángulo de deslizamiento, el ángulo de reposo y el ángulo envolvente de los tambores ① y ② respectivamente. Entonces, cuando λ2=α2 y λ1=0, el arco estacionario solo existe en el tambor ①Up. . Cuando λ2=α2 y λ1=α1-γ1, la curva de cambio de tensión de la cinta transportadora en los dos rodillos impulsores se muestra en la Figura 1-24.

La fuerza de tracción máxima que puede transmitir el rodillo ② es

La fuerza de tracción máxima que puede transmitir el rodillo ① es

donde S'——la fuerza sobre el La cinta transportadora se tensa entre los dos rodillos.

La fuerza de tracción máxima total que el dispositivo de conducción puede transmitir es

donde α——el ángulo envolvente total

La relación entre la fuerza de tracción máxima que el dos rodillos pueden transmitir es

En circunstancias normales: Por lo tanto

(1-5)

Obviamente, cuando la fuerza de tracción transmitida sobre el ① rodillo no alcanza el límite, inmediatamente, los dos La relación de la fuerza de tracción transmitida por el rodillo impulsor es

Se puede ver en la fórmula anterior que cuando la fuerza de tracción total W0 y la tensión S1 son constantes, si el μ El valor aumenta, la fuerza de tracción WII transmitida por el ⑧º rodillo impulsor aumenta y WI disminuye. Por el contrario, si el valor de μ disminuye, WI aumenta (porque W0=WI WII es un valor determinado).

Se puede ver a partir de esto: la relación de distribución de la fuerza de tracción del rodillo del dispositivo de accionamiento de doble rodillo conectado rígidamente cambia con el cambio del coeficiente de fricción. Sin embargo, se puede ver en la fórmula (1-5) que la fuerza de tracción máxima que el rodillo impulsor ① puede transmitir es igual a la del rodillo ⑨. Esta relación permanece sin cambios.

La desventaja de los rodillos impulsores dobles conectados rígidamente es que la relación de distribución de tracción diseñada solo es aplicable a una determinada carga y un determinado coeficiente de fricción. Cuando la carga cambia, las proporciones se destruyen. Además, debido a los cambios en la humedad de la atmósfera y la limpieza de la superficie de los dos rodillos, el coeficiente de fricción también cambia y, en realidad, es imposible mantener una relación de distribución constante.