链条式输送机使用要求以及范围

沈阳矿山机械程设计研究院王玉涛--—''''-～随着工业的迅速发展.尤其是水泥,化工,冶金,电站等部门,对其原料的均质要求也益提高.所以混匀料设备的应用就显得尤为重要.混匀效果较好的刮板式取料机的配合使用也渐为人们所关注.目前桥式刮板取料机已广泛被应用于上述工业部门中.在桥式刮板取料机中,其工作机构的驱.\动都是采用牵引链条传动.该传动虽然在结构要素方面与机械传动的滚子链条与链轮传动无多大差异.但就其作用有着一定的区别,它不像机械链传动那样单纯传递动力,而且还牵引物料荷载.所以根据其运动动力特征,其牵引链条工作时,所需的拉力应包括由张紧装置所形成的初拉力和完成工作时所需克服各种阻力的拉力.以及克服由于传动所产生动力荷载所需的拉力.也就是常称之为静载拉力与动载拉力的总和.为此设计计算时,主要是按静,动态受力分析来考虑.一,静态受力分析根据桥式刮板取料机的工作情况,如图1所示.在滚子链条上装有刮板,当驱动链轮旋转时,链轮拖动滚子链条在轨道上移动完成工作.为此链条上承壶的静拉力应为:圈1/32.5=+2+71227-弓式中:一张紧装置所形成的初拉力()2一工作时克服所产生的各种阻力所需的拉力()一克服从动链轮旋转阻力所需的拉力()下面对12分别进行讨论.1,张紧装置所形成的初拉力张紧装置所形成链条的初拉力,是用以保证链条稳定正常工作.一般根据其结构要求而定.2,克服由于链条构件本身自重和牵引物料荷载而发生在链条滚子轴与轴套间的摩擦阻力和滚子与导轨之间的摩擦阻力而需拉力2:=()()++警)上述计算考虑物料用料耙耙落,滚入刮板中,其切割物料流的阻力.计算公式中没予考虑.式中:,-附加阻力系数,如滚轮侧缘和轨道之间的摩擦阻力和由于链条偏斜或安装不良而引起的附加阻力.一般推荷:1.2～1_8.?链轮的中心距-链条牵引物料荷载的长度1一单位长度链条构件的重量(含刮板)/2一单位长度牵引物料荷载—链条滚子的滚动摩擦力臂,"_.由滚子链条厂家提供.一般推荐为0.05--链条的滚动直径.?16'物料搬运与分离技术)一链条的滚子轴的轴颈.一链条的滚子套筒内表面与滚子轴的摩擦系数.由滚子链条厂家提供.一般干摩擦推荷为0.1～03.厂-为刮取物料间的摩擦系数.一般根据不同物料由试验或实践实测而得.3.克服尾部拉紧链轮旋转阻力而需的拉力3=一链条作用在尾部链轮上的合拉力.链轮轴支承轴承的摩擦系数.链轮轴用滑动轴承支承时:推荐取0.10～.15,链轮轴用滚动轴承支承时:"推荐取0.02-0.03.出一链轮轴支承处的轴颈,.^一链轮的分度园直径,.二,动态受力分析1.链条的速度与加速度的变化牵引链条传动是依靠头部主动链条与带有刮板的链条的关节啮合而进行的.该传动的特点是链条的节距大,要求链条的强度高,链轮的齿数较少.为此链轮有时为多边形.当机器运行时,驱动链轮匀速旋转,虽然此时链轮的圆周速度是常数,由于链轮轮齿与链条关节啮台传动时,受到"多边形效应"的影响.而使其链条的速度不是匀速运动,从而引起链条速度发生变化,产生不同的加速度.链轮轮齿与链条关节的啮合与分离是周期性进行的.故此链条的速度与加速度的变化也是周期性的.根据其啮合的具体情况见图2.可知其任意时刻的链条的速度和加速度的计算公式如下::【0((,一鲁)==一(一号)式中:一为链轮的角速度.一为链轮的齿数一为链轮的分度圆半矩一为链条的节距———,丌爿/,%囝2如图2所示,当链条关节刚刚进入啮合时(位置1).此时,=0,该时链条的速度与加速度为:=(吾)1=2(7)一■&枷料搬运与分离技术)17?当链条关节与链轮轮齿啮合至位置2处,此时,=导,该时链条的速度与加速度为:2=2=0当链条关节与链轮轮齿啮合到位置,处,即链条的关节即将与链轮轮齿脱离啮合时,此时,=塑,该时链条的速度与加速度为:,3:*(告)3=一(吾)由上述分析,可看出,链轮的一个轮齿与链条的一个关节啮合一直到脱离,一个完整过程中链条速度与加速度的大小与变化.由此不难看出,链条在该周期过程中速度的最大值为:=昔时,=∞加速度的最大值为:山=0和=时,=号.因为暑=1,所以:乎.通过上面分析和推导,可以看出.要想避免链条产生速度与加速度周期性的变化是较难的,如制作设计驱动轴以不均匀圆周速度的传动,使其运动规律均衡,但驱动装置构造复杂化,造价高昂.为此,为了保持与改善机器运转的平稳性,更多的途径是从降低链条的速度与加速度变化的幅度来解决.从式中不难看,在其他条件相同的情况下,链速越大,链轮的齿数愈少,链节的节距愈大,则产生动力荷载越大有时可能达到或超过静力荷载,所以,此时此刻,设计者绝不能忽视.2动力荷载的探讨动力荷载应等于参与运动的物体质量与动力加速度的乘积.从上述牵引链条传动的动力分析可以看出,当驱动链轮与链条的前一个关节刚刚脱离,而链轮的下一个轮齿与链条的后一个链条关节刚刚接触时,此时链条的加速度将由原一立即增至+…,也就是该时链条加速度变化的绝对值2….而此时变化为瞬时间发生的,则由此而产生的瞬时作用力应为正常时发生的力的二倍.则加速度即为:2×2….但是,当驱动链轮的下一个轮齿,还没有进入与链条的下一个关节啮合时,而驱动链轮的上一个轮齿刚刚与链条的上一个关节脱离,此时链条的加速度为一…其惯性加速度相对链条的张力减小,所其瞬间计算最大动力加速度应为2×2一…=3.3探讨动力荷载时参与运动质量的考虑从上述可知其链条动力加速度的大小,再知其参与运动的质量,其克服链条的动力荷载所需的拉力即可计算.由于牵引链条在实际受力状态下呈弹性变形,以及链条各关节问存有一定间隙等等原因,在其瞬间参与的运动质量不可能是全部链条与牵引物料荷载,此问题在链条愈长,愈是明显.究竟参与的部分是多少,目前尚无见足够与充分研究的报导.根据资料文献获知,苏联对井下刮板链条牵引输送机的牵引链条的动力分析有一定探讨.在50年代,全苏机械设计研究所就刮板链条牵引输送机的动力分析中提出一临时性标准.标准中规定:如刮板链条牵日5输送机的设备长度在25米以下