關(guān)于帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及其動(dòng)態(tài)化研究

1、<p>　　關(guān)于帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)及其動(dòng)態(tài)化研究</p><p>　　[摘 要]在工業(yè)高度發(fā)展的今天，帶式輸送機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的生產(chǎn)過程中扮演著越來越重要的角色，輸送量越來越大，輸送距離越來越長(zhǎng)，輸送速度越來越快。文章討論了帶式輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法，并提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施，通過動(dòng)態(tài)分析，并與實(shí)際效果相結(jié)合，提出了較為科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]帶式輸送機(jī) 參

2、數(shù)優(yōu)化 動(dòng)態(tài)化研究 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TD528.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）08-0346-01 </p><p>　　1 帶式輸送機(jī)概述 </p><p>　　帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代散裝物重要的輸送設(shè)備之一，被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐中。帶式輸送機(jī)的組成部分主要包括托輥、傳送帶、制動(dòng)器、滾筒及驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、清

3、掃、卸載、裝載裝置等。帶式輸送機(jī)多種多樣，常見的有爬坡皮帶機(jī)、伸縮皮帶機(jī)、鋼帶輸送、直行皮帶機(jī)和裝卸皮帶機(jī)等。 </p><p>　　隨著應(yīng)用的深入，帶式輸送機(jī)的發(fā)展呈現(xiàn)出運(yùn)量大、速度快、距離長(zhǎng)的趨勢(shì)，本世紀(jì)初，帶式輸送機(jī)的單機(jī)運(yùn)量就已經(jīng)達(dá)到每小時(shí)37500噸，最大輸送速度達(dá)到每秒9米，最大運(yùn)距達(dá)到30.4千米。傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)越來越不能滿足現(xiàn)代人的需求，在設(shè)計(jì)上進(jìn)行現(xiàn)代的改變勢(shì)在必行。 </p>

4、<p>　　2 帶式輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法 </p><p>　　帶式輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法通常是以標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和設(shè)計(jì)手冊(cè)為基礎(chǔ)得出的。我們應(yīng)該知道，只有建立在全面依據(jù)基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)工作才能夠順利進(jìn)行，不然，再先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，也很難從根本上改善帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、提高其工作效率。此外，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的過程中，必須充分考慮其整體性，應(yīng)當(dāng)著眼于整個(gè)系統(tǒng)和所有設(shè)備的正常運(yùn)行，而不僅僅考慮單機(jī)的運(yùn)行。只有符

5、合運(yùn)行要求的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，才能確保設(shè)備性能的充分發(fā)揮。 </p><p>　　2.1 常規(guī)設(shè)計(jì)的主要依據(jù) </p><p>　　采用帶式輸送機(jī)輸送散料，必須綜合考慮輸送設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。設(shè)計(jì)輸送系統(tǒng)時(shí)，必須和實(shí)際情況緊密結(jié)合起來，并注意一下幾點(diǎn)： </p><p><b>　?。?）散料的運(yùn)量 </b></p><p>

6、　　在均勻給出的情況下，散料的運(yùn)量是可以直接獲取的，而當(dāng)散料不均勻給出的情況下，是很難獲得準(zhǔn)確的運(yùn)量的。所以一定要以經(jīng)濟(jì)原理為依據(jù)進(jìn)行周密分析是否需要增設(shè)料倉(cāng)，而不是采用加大輸送量的方式來調(diào)整。 </p><p>　?。?）輸送機(jī)的大小 </p><p>　　輸送機(jī)不僅在傾角、長(zhǎng)度以及高度上的大小都有嚴(yán)格的限制，在曲線段、直線段以及連接的大小方面都有較為詳盡的要求，必須按照要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

7、</p><p><b>　?。?）運(yùn)輸料特性 </b></p><p>　　不同的物料其形式迥異，在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)時(shí)，必須對(duì)其運(yùn)輸物料的各方面特性進(jìn)行充分考量，如物料的粘度、密度、安息角以及濕度、磨損摩擦度以及最大粒徑等。 </p><p>　?。?）輸送機(jī)的工作環(huán)境 </p><p>　　采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸散料時(shí)，一

8、定要對(duì)輸送環(huán)境進(jìn)行考慮，比如室內(nèi)外的濕度、溫度以及固定和伸縮等。 </p><p>　　在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)時(shí)，除了對(duì)上述四個(gè)方面的因素進(jìn)行考慮外，還必須充分考慮到輸送設(shè)備的給料和卸料方式以及輸送機(jī)的工作時(shí)間要求（包括每年工作時(shí)間和每天工作時(shí)間）。 </p><p>　　2.2 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 </p><p>　　帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)，除了根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求布置

9、輸送帶外，還必須把以下幾個(gè)方面的問題結(jié)合起來： </p><p>　?。?）合理設(shè)計(jì)設(shè)備的卸料裝料方式，確保運(yùn)載合理。 </p><p>　?。?）充分考慮線路過程中和輸送機(jī)之間的相互關(guān)系。受料時(shí)，率先驅(qū)動(dòng)受料輸送機(jī)，而給料部分在停車時(shí)先停止。因?yàn)槭芰陷斔蜋C(jī)率先驅(qū)動(dòng)的啟動(dòng)順序和給料輸送機(jī)先停止的停車順序，所以需要調(diào)整啟動(dòng)時(shí)間和停止時(shí)間。 </p><p>　?。?）

10、當(dāng)上述啟動(dòng)順序和停止順序無法滿足要求時(shí)，可以通過將緩沖倉(cāng)添加在設(shè)備系統(tǒng)中的方式加以調(diào)整，以確保系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率和適應(yīng)能力。 </p><p>　?。?）由于環(huán)境中的粉塵有相應(yīng)的要求，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要設(shè)計(jì)好除塵和密封系統(tǒng)。 </p><p>　?。?）應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮運(yùn)距長(zhǎng)、運(yùn)量大的帶式輸送機(jī)，而對(duì)于多輸送帶的輸送機(jī)要慎重考慮，因?yàn)樗粌H所占空間大而且不夠經(jīng)濟(jì)。在大型運(yùn)輸方式中，并行的方式幾乎都是把

11、幾條輸送機(jī)串聯(lián)起來進(jìn)行傳輸，其中任何一條出現(xiàn)故障，整條運(yùn)輸線都會(huì)癱瘓，直接影響到系統(tǒng)的運(yùn)輸效率。從這個(gè)意義上說，長(zhǎng)距離傳輸機(jī)具有較大的優(yōu)勢(shì)。 </p><p>　　此外在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，還必須做到：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，設(shè)備要有一定的可移植性，零件必須符合標(biāo)準(zhǔn)、具有一定的通用性等。 </p><p>　　3 帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)化研究 </p><p>　　3.1 對(duì)帶式輸送

12、機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的方法 </p><p>　　盡管各種工況在一定程度上限制著帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)，但是我們的設(shè)計(jì)必須保證它正常運(yùn)行，這就要求在完成傳統(tǒng)的常規(guī)計(jì)算方法后，采用離散變量?jī)?yōu)化的網(wǎng)絡(luò)法，優(yōu)化設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的參數(shù)（年總運(yùn)營(yíng)費(fèi)用是優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)）。 </p><p>　　一般說來，機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化就是離散變量函數(shù)的優(yōu)化問題。由于離散變量?jī)?yōu)化的方法還處于探索階段，且受到較多約束，還很

13、不成熟，所以采用網(wǎng)格法進(jìn)行優(yōu)化更加合理。可靠是計(jì)算機(jī)網(wǎng)格法的突出優(yōu)點(diǎn)，但如果每個(gè)離散變量對(duì)應(yīng)的離散值過多，則會(huì)消耗過多的機(jī)時(shí)。 </p><p>　　對(duì)帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的主要目的是使得運(yùn)營(yíng)單位物料的費(fèi)用最小化。在帶速、運(yùn)料和驅(qū)動(dòng)滾筒圍包角一定的情況下，輸送帶的帶寬和強(qiáng)度正相關(guān)關(guān)系，也就是所帶寬越小強(qiáng)度越低，這有利于運(yùn)營(yíng)成本的降低。 </p><p>　　實(shí)際上，離散變量網(wǎng)格法作為

14、一種選型的設(shè)計(jì)方法，其結(jié)果還需要進(jìn)一步進(jìn)行分析。 </p><p>　　3.2 帶式輸送機(jī)的計(jì)算程序設(shè)計(jì) </p><p>　　輸送機(jī)程序的設(shè)計(jì)是循環(huán)的，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下： </p><p>　?。?）根據(jù)實(shí)際運(yùn)送的物料和物料的特性來決定輸送機(jī)運(yùn)行的速度。因?yàn)閹倥c帶寬成負(fù)相關(guān)關(guān)系，也就是說帶速越大則所需帶寬越小，這不僅降低了運(yùn)行阻力，還降低了運(yùn)營(yíng)成本，所以保證帶速具有十

15、分重要的意義，這是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。 </p><p>　?。?）初步確定輸送帶、托輥及中間架子的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。 </p><p>　?。?）應(yīng)按照設(shè)備在實(shí)際使用中的重要程度來選擇功率計(jì)算的最佳方式。目前，DIN22101較為常用的功率計(jì)算方式。 </p><p>　?。?）對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置及設(shè)備功率設(shè)備進(jìn)行確定。 </p><p>　?。?

16、）對(duì)輸送設(shè)備的條帶張力進(jìn)行初步計(jì)算。 </p><p>　?。?）對(duì)曲線段和過度段進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，初步確定過度段設(shè)計(jì)、曲線設(shè)計(jì)和張力計(jì)算。 </p><p>　?。?）對(duì)拉緊裝置進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，依據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的位置確定拉緊裝置的位置，同時(shí)確定行程和拉緊力的大小。 </p><p>　?。?）初步設(shè)計(jì)制動(dòng)器，對(duì)制動(dòng)器位置、制動(dòng)力分配制動(dòng)力大小和相應(yīng)的拉緊力進(jìn)行確定。 <

17、;/p><p>　　此外，帶式輸送機(jī)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)還包括動(dòng)態(tài)分析帶式輸送機(jī)、充分考量避免共振的設(shè)計(jì)和零部件以及設(shè)計(jì)系數(shù)控制和供電系統(tǒng)等。 </p><p><b>　　4 結(jié)束語 </b></p><p>　　當(dāng)前，我國(guó)多所科研結(jié)構(gòu)都在研究帶式輸送機(jī)，探索出帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的方法，并把這種設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)出一系列設(shè)計(jì)決策支持系

18、統(tǒng)。隨著不斷深入的研究，已經(jīng)形成一種共識(shí)：在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)時(shí)，僅考慮靜態(tài)特性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，多數(shù)情況下，還必須對(duì)其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，這樣才能確保設(shè)計(jì)出來的帶式輸送機(jī)安全可靠。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 程良燕.帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性分析及軟啟動(dòng)策略研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)，2010（04）. </p>&l