傳統(tǒng)解決方法為在頭部滾筒處,裝設(shè)清掃裝置,這樣附著物料便不能進(jìn)入回空段,大大改善了回空段托輥和輸送帶的工作條件。
不過(guò),當(dāng)運(yùn)送的物料濕度較大,粉塵狀且粘性較大,殘留在輸送帶上的物料很難從皮帶上清理掉時(shí),翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)就顯得比較重要了。而對(duì)于輸送機(jī)翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)確又是輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn),并且國(guó)內(nèi)外在這個(gè)方面的研究目前來(lái)說(shuō)卻還是比較少的。本文試在輸送帶翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了一些討論,在對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上給出一種新的方法,并在理論上給出了用該方法計(jì)算的主要公式。
1、輸送帶翻轉(zhuǎn)及型式
1.1輸送帶翻轉(zhuǎn)
輸送帶翻轉(zhuǎn)就是在輸送帶通過(guò)卸料點(diǎn)后將其反轉(zhuǎn)180°使其清潔面與下托輥接觸,當(dāng)輸送帶進(jìn)入尾滾筒段之前時(shí)再將其180°旋轉(zhuǎn),保證輸送帶的工作面在加料點(diǎn)處超上。
1.2輸送帶翻轉(zhuǎn)型式
就目前來(lái)說(shuō),輸送帶的翻轉(zhuǎn)型式基本分為兩類:管形翻轉(zhuǎn)和平面翻轉(zhuǎn)。
管形翻轉(zhuǎn)就是輸送帶在反轉(zhuǎn)段以縱向?yàn)檩S圍成管形,用干凈的面與組裝成環(huán)形的托輥組接觸。不過(guò)這種翻轉(zhuǎn)方式設(shè)計(jì)時(shí)很難做到準(zhǔn)確,常會(huì)導(dǎo)致不同的問(wèn)題。
平面翻轉(zhuǎn)型式根據(jù)轉(zhuǎn)彎區(qū)域的支架型式分為以下四種型式:
(1)自由翻轉(zhuǎn):在翻轉(zhuǎn)段兩段各裝一對(duì)水平托輥,輸送帶從托輥組中間夾縫通過(guò),如圖1所示。
(2)引導(dǎo)翻轉(zhuǎn):除翻轉(zhuǎn)段兩段各有一對(duì)水平夾輥外,在翻轉(zhuǎn)段中間再裝一對(duì)水平托輥如圖2所示,或在翻轉(zhuǎn)段1/4和3/4處再各加一對(duì)±45°托輥,如圖3所示。
(3)支撐翻轉(zhuǎn):在翻轉(zhuǎn)段上,輸送帶非工作面通過(guò)按弧形布置得若干組托輥支撐翻轉(zhuǎn),如圖4所示。
在圖1到圖4幾種翻轉(zhuǎn)型式中,以引導(dǎo)翻轉(zhuǎn)具有普遍意義,本文將以圖2中所示的型式為討論的對(duì)象,其他的翻轉(zhuǎn)型式可用相似方法進(jìn)行計(jì)算。
2、翻轉(zhuǎn)段傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
2 1石橋法
取圖2中中間輥?zhàn)筮叢糠诌M(jìn)行研究,如圖5所示。其中B為帶寬,L為翻轉(zhuǎn)段長(zhǎng)度,L/2即為左半邊長(zhǎng)度。A、C坐標(biāo)如圖所示。則AC長(zhǎng)度為:
不過(guò)表1中的數(shù)據(jù)是在低張力范圍內(nèi)才符合的值,并不考慮皮帶本身張力對(duì)翻轉(zhuǎn)段長(zhǎng)度的影響。注意到石橋法也是沒(méi)有考慮皮帶本身的張力的影響。這在輸送機(jī)長(zhǎng)度比較短,運(yùn)行張力比較低的情況下并不會(huì)引起太大的問(wèn)題。隨著輸送機(jī)向大型化、高運(yùn)量發(fā)展,輸送帶上的張力急劇增加,而在翻轉(zhuǎn)段張力情況又比較復(fù)雜,扭轉(zhuǎn)引起的皮帶張力、皮帶由于自重引起下垂造成得皮帶張力以及皮帶本身的運(yùn)行張力,這多種張力加疊作用很容易引起張力超出輸送帶本身的許用范圍。所以此時(shí)不理會(huì)皮帶本身的張力而運(yùn)用上面的方法,就會(huì)有一定的不足。而本文提出的方法是在對(duì)輸送帶翻轉(zhuǎn)段各種張力分析的結(jié)果上進(jìn)行討論的。
3、翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)計(jì)算
3 1.設(shè)計(jì)的原則
檢驗(yàn)一個(gè)翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)是否成功應(yīng)該遵循以下幾個(gè)規(guī)則:
(1)帶邊張力不得超過(guò)限定值。固特異認(rèn)為這個(gè)值為皮帶額定張力的115%;
(2)皮帶中心的的應(yīng)力應(yīng)為拉力即為正值,以防出現(xiàn)褶皺;
(3)皮帶的下垂度必須控制在限定值內(nèi),推薦為1%。下垂量可按下式進(jìn)行計(jì)算:
3 2設(shè)計(jì)中要分析的張力
在輸送帶的翻轉(zhuǎn)段,有三種張力:輸送帶本身的張力丁、由輸送帶扭轉(zhuǎn)引起的張力Ttw(扭曲張力,相應(yīng)應(yīng)力在本文簡(jiǎn)稱為扭曲應(yīng)力)、由輸送帶自重引起的下垂造成的皮帶張力Tsag(下垂張力,相應(yīng)應(yīng)力在本文簡(jiǎn)稱下垂應(yīng)力)。
根據(jù)約束扭轉(zhuǎn)的理論,有以下結(jié)論:
(1)由扭轉(zhuǎn)引起的皮帶邊緣張力隨帶長(zhǎng)的增加而減小;
(2)由扭轉(zhuǎn)引起的皮帶中心張力隨帶長(zhǎng)的增加而增加;
另外,還知道當(dāng)皮帶長(zhǎng)度增加時(shí)皮帶垂度有增加的趨勢(shì)。所以在皮帶彎曲的上側(cè)負(fù)張力(壓力)和下側(cè)的正張力(拉力)也隨之增加。這樣,必然有一個(gè)最優(yōu)的皮帶長(zhǎng)度,使得皮帶的張力既不會(huì)超過(guò)額定值且皮帶也不會(huì)出現(xiàn)褶皺。
3.3計(jì)算方法
3.31扭曲應(yīng)力的計(jì)算
為了計(jì)算的可行和方便,對(duì)皮帶的翻轉(zhuǎn)段進(jìn)行如下假設(shè):
(1)皮帶看作同一種材料制成;
(2)皮帶各向同性,在運(yùn)行張力比較大的情況下,采用這條假設(shè)的計(jì)算誤差很。
(3)皮帶的剪切變形量為零,亦即剛周邊假定。計(jì)算扭曲應(yīng)力的公式可由約束扭轉(zhuǎn)的理論



