Исследование напряженного состояния встроенного элемента в конвейерную ленту при ее движении Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

40

А.Ю.Захаров, С.В.Пешков

УДК 622.2

А.Ю.Захаров, С.В.Пешков

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВСТРОЕННОГО ЭЛЕМЕНТА В КОНВЕЙЕРНУЮ ЛЕНТУ ПРИ ЕЕ ДВИЖЕНИИ

В настоящее время в связи с интенсивным развитием конвейерного транспорта актуален вопрос размещения жестких неупругих элементов внутри ленты. Такие ленты получили распространение при проектировании ленточно-канатных конвейеров, а так же конвейеров на магнитной подушке. Например, в ленту ленточно-канатного конвейера встроены поперечные металлические стержни, а в конвейере на магнитной подушке магнитные призмы встроены в специальные ниши в конвейерной ленте. В процессе разработки новых конструкций конвейеров появляется необходимость установления рациональных параметров встроенных в ленту жестких

кии элемент, с установленными на ее верхней поверхности тен-зорезисторами.

Пластина устанавливается в ленту таким образом, чтобы ее поперечная ось, при прохождении барабана, была строго перпендикулярна его поверхности. Для оценки влияния на напряженное состояние встроенного элемента, величины расстояния между нишами монтажа в ленте выполнены три варианта расстановки ниш, с величиной перегородки 5, 10 и 15 мм. Изменение натяжение ленты осуществлялось натяжным устрой ством 2 конвейера 1Л80 и фиксировалось динамометром 3 (рис.1). В приводной секции конвейера ассинхронный двигатель заменен на двигатель по-

Вид в

Вида

К измерительному мосту

Рис. 1. Схема измерительного стенда

элементов. С этой целью в Кузбасском государственном техническом университете разработан и сконструирован стенд, на основе полноразмерного конвейера 1Л80.

Для проведения исследований в измерительный участок конвейерной ленты 2ТК200, была вмонтирована стальная пластина 1 ( рис.1), эмитирующая встроенный в ленту жест-

стоянного тока 4, что позволило регулировать скорость движения ленты.

Для измерения деформации пластины встроенной в конвейерную ленту использовалась схема измерительного моста представленная на рис. 2. Ветви моста сбалансированы добавочным сопротивлением. Два тен-зорезистора, Д1 и Д2, наклеивались на пластинку испытываю-

щую деформацию, два других на не деформируемую пластину.. Величина напряжения, во время прохождения пластины через барабан, с частотой 0,01 с фиксировалась и переводилась в цифровой вид тензорегистрато-ром "ПромВест ТРС4". Данный прибор имеет запоминающее устройство, которое после серии измерений подключалось к ПВЭМ для переноса и дальнейшей обработке в среде EXCEL.

Перед проведением эксперимента была произведена тарировка датчика и получена линейная функция, позволяющая определить изгибающий момент действующий на пластину в зависимости от показаний тензорегистратора.

Экспериментальные исследования проводились по следующей методике:

1) строился тарировочный график;

2) изменяя напряжение на приводном двигателе, выбирался один из скоростных режимов движения ленты;

3) лента выставлялась таким образом, чтобы расстояние от исследуемой пластины до концевого барабана было 3 метра;

4) включался конвейер. После стабилизации скорости ленты включалось измерительная аппаратура;

5) после прохождения ис-

Рис.2. Схема измерительного моста

Горные машины и комплексы

41

Рис. 3. Зависимости изгибающего момента действующие на встроенный в ленту элемент от натяжения ленты при ее движении (на концевом барабане)

следуемой пластины концевого барабана конвейер и аппаратура отключались;

6) лента возвращалась в исходное состояние;

7) измерения повторялись несколько раз при фиксированном начальном натяжении ленты, с целью оценки погрешности измерений;

8. С помощью натяжного устройства изменялось натяжение ленты с определенным шагом и проводилась новая серия измерений;

9. Соотнеся полученные значения с тарировочным графиком, определялся изгибающий момент пластины;

В результате эксперимента были получены зависимости (рис. 3) изгибающего момента действующие на встроенный в ленту элемент от натяжения ленты при ее движении по барабану. Точка А на оси абсцисс соответствует точке входа (набега) участка ленты с встроенным датчиком на барабан, а точка Б схода. Полученные при различном натяжении ленты кривые (1- 4), отображают характер изменения изгибающего

: 4'8 - 4.6 4,4 4,2 4 3,8 3,6 3,4 3,2 3

\1_

200

400

в.Н

Рис. 4 Экспериментальная зависимость наибольшего изгибающего момента действующего на встроенный в ленту элемент, при прохождении концевого барабана, от величины натяжения ленты.(кривая 1- экспериментальная зависимость, кривая 2- линия

Тенда)

ской моделью логарифмический

момента, действующего на встроенную в ленту пластинку при прохождении концевого барабана, с углом обхвата ленты а=180°.

После обработки результатов измерений была получена экспериментальная зависимость наибольшего изгибающего момента действующего на встроенный в ленту элемент, при прохождении концевого барабана, от величины натяжения ленты (Рис 4). Эта зависимость аппроксимирована математиче-

типа и имеет следующий вид: у=1.003 1п(х) -1.2916. Полученное уравнение позволяет судить о величине максимального изгибающего момента действующего на встроенный в ленту элемент при различном натяжении ленты и может быть использовано при установлении параметров конвейерной ленты со встроенными элементами.

Авторы статьи:

Захаров Александр Юрьевич - докт. техн. наук, проф., зав. каф. стационарных и транспортных машин

Пешков Сергей Владимирович - аспирант каф. стационарных и транспортных машин