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普通皮帶輸送機作為一種連續(xù)輸送設(shè)備，在食品、煤礦、冶金、煙草和電力等行業(yè)有著廣泛的用途，它可實現(xiàn)片狀、塊狀、顆粒狀、箱狀等不同形狀物料的輸送要求。
國內(nèi)有關(guān)科研單位及廠家針對現(xiàn)場的使用條件，相繼研制開發(fā)出了幾種不同類型的轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機，可以滿足一定條件的轉(zhuǎn)彎運行需要。本文根據(jù)有關(guān)資料對幾種不同類型的轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機進行研究分析后，設(shè)計了一種新型實用的平面轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機，在某卷煙廠制絲線上進行了一段時間試運行，實現(xiàn)了設(shè)計的輸入要求。
1、平面轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機的工作原理及力學(xué)分析
皮帶輸送機的工作原理是由驅(qū)動裝置提供驅(qū)動力，通過傳動滾筒牽引輸送帶，輸送帶既是承載體也是牽引體。但輸送帶在直線與轉(zhuǎn)彎段的運行受力情況卻有很大差異，在輸送帶的張力作用下，直線皮帶輸送機和轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機輸送帶單元的受力情況如圖1所示，直線輸送帶單元兩端所受的張力(T+ΔT，T)及支撐托板作用于輸送帶上的摩擦力Ff是作用在同一直線上的(見圖1a)，單元上的各力是平衡的(針對恒速輸送)。而如圖1b所示，轉(zhuǎn)彎輸送帶在設(shè)備運行中單元兩端所受的張力(T+ΔT，T)和支撐托板作用于輸送帶上的摩擦力Ff將組合產(chǎn)生一個向心合力Fr。
圖1 輸送帶受力單元
(a)直線輸送帶單元 (b)轉(zhuǎn)彎輸送帶單元
如果輸送帶和輸送物料在1/4圓周旋轉(zhuǎn)運動中所產(chǎn)生的離心力Fw小于向心合力Fr，便會產(chǎn)生一個使輸送帶和輸送物料向轉(zhuǎn)彎段內(nèi)側(cè)偏移的力，如果未采取任何防范措施，該力始終大于零，將使輸送帶和輸送物料向轉(zhuǎn)彎段內(nèi)側(cè)偏移，結(jié)果會損傷輸送帶，使設(shè)備不能正常工作。
2、平面轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機的設(shè)計思路
常見的解決方案是改變轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機托輥組結(jié)構(gòu)或改變托板布置傾斜角度來提高輸送帶的內(nèi)曲線，通過輸送帶和輸送物料的重力分力產(chǎn)生1個較大的離心力，來平衡輸送帶單元所產(chǎn)生的向心合力Fr。但是在實際運用中，輸送物料的規(guī)格重量是變化的，托板布置傾斜角度究竟設(shè)計為多少合適，很難量化。而且即使采用了這種辦法，由于內(nèi)曲線被抬高了，有可能導(dǎo)致輸送物料向外側(cè)滾動造成灑料。本文所述的平面轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機采用了另外一種辦法來解決內(nèi)側(cè)偏移力，保證輸送面水平情況下實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎輸送，如圖2所示。在轉(zhuǎn)彎輸送帶單元3的外曲線附近處均勻加裝若干個滾輪副1，在機架外曲線設(shè)計制作特殊導(dǎo)軌2與機架連成一體，滾輪副1只能圍繞特殊導(dǎo)軌2外曲線作圓周運動，由于特殊導(dǎo)軌的導(dǎo)向作用和特殊導(dǎo)軌施加于滾輪的作用力F1、F2、F3……Fn(如果均勻加裝滾輪足夠多)，這些力形成合力再作用于輸送帶上，用于克服內(nèi)側(cè)偏移力，起到阻礙輸送帶和輸送物料向內(nèi)側(cè)移動的目的。為降低滾輪副1由于圓周運動帶來的摩擦損失，滾輪副外圈采用耐磨尼龍材料制作，同時內(nèi)圈裝有滾動軸承，外圈同時也繞自己的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
