输送带接头动态耐久性能实验台研究设计

输送带接头动态耐久性能实验台研究设计

刘宏文

兖矿集团唐村实业有限公司 山东邹城 273522

摘要:国外对输送带接头检测的研究早在60年代就开始了，目前已经持续了大概50多年的时间。一些采矿业比较发达的国家都对输送带接头的检测进行了深入的研究。这种检测技术已经应用到了许多国家的其他各个行业，对输送带接头检测技术以及运输业采矿行业的发展有就有巨大的贡献。本文根据输送带接头动态耐久性能实验台的研究现状进行分析，旨在能够减少输送带接头存在的安全隐患，节约人力物力提高。生产的安全性和效率。

关键词： 输送机；接头；实验台

一、输送带的简介

输送带在带式输送机当中既是承载构件就是牵引构建，它不仅要具有一定的承载能力，还要具有足够的抗拉强度。输送带一般是由覆盖层和带芯组成，带芯主要是化纤织物，棉织物以及混纺材料等构成的各种织物或钢丝绳，他们均是输送带的骨架。承载来输送带工作时的全部负荷，因此带芯材料必须具有一定的强度和刚度。覆盖胶作用是保护中间带芯不受机械损伤。输送带可以分为钢丝绳芯和织物层芯两大类。后者又被分成整体编制织物层芯和分层织物层芯两类。整体编织织物曾芯输送带同分层织物层芯输送带相比，整体编织织物层芯输送带的耐冲击性好，柔性好，后路小。不会发生剥裂，但伸长率比较高，使用过程中需要很大的力拉紧行程。钢丝绳芯输送带是由一些柔软的细钢丝绳相隔一定的间距排列，与粘合性较好的胶料粘合而成。钢丝绳芯输送带纵向拉伸强度比较高抗弯性比较好，但伸展长略小，需要的拉紧行程小。

二、带式输送机的构成

经过多年的发展，带式输送机已经成为了一个很大的家族，已经不再是常规的直线布置的带式输送机，而是针对生产需求设计出来的各种各样的具有特殊性能的带式输送机。他们具有自己独特的优点，适用于对应的特殊场合。例如，吊挂式输送机密封性好，可用于有环保需求的不受外界环境影响的场合。但是输送机的输送能力和输送距离比其他输送设备好。因此他正努力的朝着更好的方向发展。但是输送机本身是输送机当中耗能最小的，但是在大型的矿山等企业中，但是输送机用量比较大，是企业中的耗能较大的部门，因此进一步的节能是十分必要的。对中大型带式输送机采取动态设计方法，通常采用的静态设计方法没有考虑到输送带的粘弹性问题，而输送机的启动与制动过程中，会产生冲击波冲击波引发的张力要比正常的最大张力大十倍，它直接关系着输送带的强度接头强度。

三、实验步骤

将被试输送带连接成一个环形整体带，数量选择为2个，把其中的一个按照设计图纸安装在实验台的滚筒上；按试样的破断拉伸力确定实验的最大循环张力和最小循环张力，并将最大和最小循环张力设置到控制系统的数据存储器当中；然后，启动实验台，滚筒就会自动按照加速度启动，直到达到 6 m/s 匀速运行。 运行十个张力周期的时候测试自动停止，实验人员观察试样是否跑偏和各测试的数据是否达到预先设定的要求。如果试样跑偏调整滚筒平行度，使试样在正常范围内运行；接下来，在保持张力周期性变化条件下，使试样循环周期和张力循环周期按规定比例连续不间断地运行，直至试样接头断开或张力循环次数达到规 定值；在试样测试过程中，如果出现张力严重下降或接头断开的现象，实验机自动停车并报警，记录和显示滚筒转速、试样的循环时间、累计循环次数和运行带速等数据。然后将此带卸下，将另一条规格、外形以及接头形式完全相同的环形带按照图纸安装在实验台的滚筒上。重复上述的实验。那么，这个接头的动态实验平均寿命即为测得的两个输送带接头断开时的张力循环次数的算术平均值。若实验中试样的两个接头均经受张力循环104次而未断开，则断定该试样接头的动态耐久性能达到标准规定，并将试样测试及运行的数据记录备案。点击“打印”按钮将各数据及张力循环周期的曲线图逐次打印成表。点击“保存”按钮可将所测的数据表格进行保存，实验到此结束。

四、实验台的设计

实验台整体机械结构的设计思路，以实现实验台测试功能为基础，要确保实验台结构的稳定，也要便于拆卸安装滚筒和输送带的样品。同时为了实现它的多用性应该适用多种直径的滚筒和液压缸，以便于制造和美观。除了滚筒和液压油缸之外，其他的部件需要提供支撑和防护的辅助功能，使整个实验台除了特殊零件之外都是用钢焊接工艺加工而成的。整个实验台可以分成下支撑和工作台两个部分。下支撑为工作台提供动力支撑动作空间和安装拆卸平台，工作台为实验装置的核心部分。可以通过液压缸的收缩运动提供周期性的负载对输送带的动态耐久性进行实验。除了这两个重要的组成部分之外，还需要有防护栏和梯子等辅助零件。由于输送带样品在测试前已经完成了拼接硫化的工艺。所以可以用拆穿固定在拆卸的方式来安装输送带。需要拆卸活动支撑腿输送带穿入另一个支撑腿后安装。剩下的部分安装支撑腿时要一次拆下活动。支撑腿直到输送带完全传入这种安装输送带的方式，可以保证整个装置不被破坏，将安装工作简单化系统化。减少动作的重复，可操作性比较强。但是输送带的强度大，长度长，为了方便施工人员的操作，支撑腿的设计高度和间距应该相对较大，在安装工作开始之前工作台上的栏杆防跑偏装置等都需要进行拆卸，以便于安装输送带。由于滚筒和连接架质量比较大，支撑腿两侧水平梁的变形量会影响到整个装置的水平精准度，因此在安装结束之后需要认真进行调整。

五、电气控制系统的设计与分析

实验台多采用的电气控制系统以可编程的控制器为主体的控制箱和触摸屏以及各类传感器构成，这样就形成了机电液一体化的控制系统，它能够对实验台输送带的实验张力进行控制，能够通过改变比例阀电流来调节两液压缸的位移，从而保证二者的同步性。加上对实验台的设备工况进行实时监控使操作系统更加简单化、结构模块化和数字化。

本实验台的核心构成是PLC,它能够满足实验控制的要求，对参数数据进行即时的收集和处理。除此之外，它也与位移传感器、带速传感器和压力传感器连接，从而实现实验台的闭环控制。PLC可靠性较高，由于输入输出电路均采用光电隔离的形式，防止辐射干扰，并能对程序进行严格的检查和校验，发现错误就能及时停止运行。此外，编程比较方便，易于操作。因为PLC支持梯形图编程模式，编程的核心就是设计本身，大大降低了编程的复杂性，在扩展和配置两个方面都十分便利。此外，它对环境的要求比较低，不需要特别的维护，可以应用于比较恶劣的工业环境当中。它体积小、重量轻且功耗低，应用起来省时省力省空间，节约能源，符合可持续的发展方向。

六、结语

随着我国科学技术和经济的不断发展，带式输送机在我国的运输机械当中已经占据重要的地位，成为最常用的运输设备之一，它的发展方向也逐渐朝着大功率、长距离和高速度的方向发展。输送带是带式输送机的承载主要的载体，它对带式输送机的运行有重要的影响。对于输送带而言，输送带的接头是影响输送带质量的关键。因此，输送带接头的动态耐久性受到人们的更加重视。在本篇文章中所用的输送带接头动态耐久性测试装置的原理是以检测标准为基础的整体结构都是简单紧凑的。这种实验装置整体机架能够满足功能制造和安装的各方面需求，可以利用焊接的框形结构作为成立间它的稳定性比较高，有利于分析受力状态，利用液压系统施加变载荷模拟实际工况下的动态在和增加的载荷曲线可以检测也可以控制，有利于施工人员的操作和分析。

参考文献

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