鋼絲繩芯輸送帶總體介紹
輸送帶是帶式輸送機(jī)的重要的組成部件之一,幾乎占整個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)的以上,同時(shí)其費(fèi)用也約占整個(gè)輸送機(jī)的一半左右,在帶式輸送機(jī)系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的地位。在輸送機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,輸送帶要承受各種大小和性質(zhì)不同的載荷作用,既要充當(dāng)承載件承載物料,又要作為傳力件傳遞力和力矩,在繞過(guò)滾筒和托輥時(shí)還要承受彎曲應(yīng)力,處于極其復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下,所以輸送帶的特性直接影響著整個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)的性能。
常用的輸送帶一般由帶芯和上下覆蓋膠組成,根據(jù)帶芯的材質(zhì)可分為織物芯輸送帶和金屬芯輸送帶兩大類?？椢镄据斔蛶щm然具有彈性好、柔韌性高、與橡膠粘合性能優(yōu)良和耐沖擊負(fù)荷性能,但是其伸長(zhǎng)量比較大,不適合大型長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)。金屬芯輸送帶是以鋼絲繩或鋼網(wǎng)、鋼鏈、鋼簾線為骨架的輸送帶,其中以鋼絲繩芯輸送帶z為突出。鋼絲繩芯輸送帶是由芯膠、鋼絲繩、上下覆蓋膠和邊膠組成。先將許多平行布置的鋼絲繩與芯膠粘結(jié)在一起組成鋼絲繩芯,再以鋼絲繩芯襯墊覆蓋橡膠制成,具有拉伸強(qiáng)度大、抗沖擊好、壽命長(zhǎng)、使用伸長(zhǎng)小、承載能力大、成槽性好等優(yōu)點(diǎn),適用于長(zhǎng)距、大運(yùn)量、高速度的散裝和塊狀物料運(yùn)輸。鋼絲繩芯輸送帶作為目前z具代表性的高強(qiáng)力輸送帶,各方面都能滿足工業(yè)發(fā)展對(duì)輸送帶的要求,因此應(yīng)用z為廣泛。
鋼絲繩芯輸送帶的鋼絲繩是縱向布置的,因此其縱向具有很高的抗拉強(qiáng)度,但是其橫向的抗拉強(qiáng)度卻非常低,所以鋼絲繩輸送帶時(shí)常會(huì)發(fā)生橫向斷裂。
造成鋼絲繩芯輸送帶橫向斷裂的原因有很多主要有以下幾種
1、張力變化；輸送機(jī)在啟動(dòng)、停車時(shí),輸送帶的張力會(huì)發(fā)生比較大的突變。落料口的大塊物料落在輸送帶上產(chǎn)生的沖擊載荷也會(huì)造成輸送帶張力瞬間增大。張力的突變?nèi)菀讓?dǎo)致輸送帶的斷裂。
2、輸送帶經(jīng)常會(huì)由于各種原因發(fā)生抽芯、跑偏以及被異物劃卡現(xiàn)象,從而造成輸送帶的縱向撕裂,強(qiáng)度降低,進(jìn)而將輸送帶扯斷。
3、腐蝕作用；輸送帶的工作環(huán)境非常惡劣,在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中要不停地與托輥物料進(jìn)行摩擦,膠面逐步磨損后內(nèi)部的鋼絲暴露出來(lái),在遇水或其他介質(zhì)后鋼絲繩開(kāi)始生銹,致使強(qiáng)度降低,進(jìn)而發(fā)生橫向斷裂。
4、接頭質(zhì)量問(wèn)題；輸送帶的接頭處是z容易發(fā)生斷裂的薄弱環(huán)節(jié)。實(shí)際中有以上的斷帶都發(fā)生在接頭處。質(zhì)量較好的硫化接頭其抗拉強(qiáng)度也不到正常帶的,機(jī)械接頭的抗拉強(qiáng)度更低,僅為正常帶的左右?，F(xiàn)在大多數(shù)接頭都采用熱硫化接頭,硫化工藝與材料、溫度、壓力、時(shí)間等都有關(guān)系,所以任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)大大降低接頭的抗拉強(qiáng)度。
輸送帶橫向斷裂的后果是極其嚴(yán)重的,一旦發(fā)生斷帶下滑或因逆止器失效造成的逆轉(zhuǎn)事故,就會(huì)摧毀輸送機(jī)機(jī)架、損壞設(shè)備、堵塞運(yùn)輸巷道,造成長(zhǎng)時(shí)間的停產(chǎn)和重大經(jīng)濟(jì)損失,甚至人員傷亡。
因此,本文將對(duì)帶式輸送機(jī)的斷帶過(guò)程進(jìn)行仿真分析,希望通過(guò)對(duì)斷帶過(guò)程的模擬能準(zhǔn)確反映出輸送帶的動(dòng)態(tài)特性,為斷帶保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供一定的理論參考。
另外,我們發(fā)現(xiàn)輸送帶的斷裂并不是瞬時(shí)的,而是存在一個(gè)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中往往是帶內(nèi)的某根或某幾根鋼絲繩先發(fā)生斷裂,輸送帶的抗拉強(qiáng)度降低,導(dǎo)致其他鋼絲繩也陸續(xù)斷裂,z終拉斷整根輸送帶。輸送帶的鋼絲繩發(fā)生斷裂后其力學(xué)性能會(huì)發(fā)生變化,因?yàn)檩斔蛶?nèi)鋼絲繩數(shù)量較多,鋼絲繩斷裂具有一定的隨機(jī)性,且斷裂形式多種多樣,通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段很難準(zhǔn)確模擬出鋼絲繩斷裂的輸送帶,所以本文采用有限元分析軟件來(lái)模擬斷裂的鋼絲繩,分析鋼絲繩芯斷裂后輸送帶的力學(xué)性能的變化。
輸送帶安全系數(shù)
輸送帶安全系數(shù)是衡量輸送帶張力安全余量的指標(biāo)。合理地選擇安全系數(shù)能有效地降低輸送帶的重量和成本。輸送帶的安全系數(shù)需要考慮的因素很多,它既要考慮穩(wěn)定狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn),又要考慮到由于啟動(dòng)和制動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)張力,以及由于水平彎曲、垂直彎曲、物料沖擊、橫向振動(dòng)而引起的附加張力等。
