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        橡膠球設計方法的發展

        更新時間:2016-09-27    點擊次數:2907次

          橡膠球的產生已有150年的歷史,早期的輸送帶是用皮革之類的材料制成,后來用皮革加纖維織物制造。有關輸送帶的最早的文獻是于1795年在美國費城出版上發表的,當時的橡膠球被描述為“在一框或槽里的兩個滾筒上旋轉的薄而柔軟的寬環皮帶或帆布帶”。1858年取得了織物增強的橡膠輸送帶的專利。1863年,關于處理谷物的輸送帶被授予美國專利。1892年,發明的槽型結構的橡膠球在礦物工程中應用,確定了當代橡膠球的基本型式。隨著帶式橡膠球向高帶速、長距離、大運量、驅動布置形式多樣的復雜化發展和計算機技術水平的提高,橡膠球的設計方法也經歷了從手工計算到利用CAD技術輔助設計的過程,設計方法和設計標準也不斷更新。在傳統設計方法已經無法滿足設計要求的時候,設計者幵始探求現代設計方法,其中包括橡膠球結構參數的優化方法和動態分析等。

          常規設計方法

          橡膠球的常規設計方法一般可以從標準或設計選型手冊型固定橡膠球設計選用手冊,散裝物料帶式輸送機等)中得到。我國制定了等同于IS05048的國家標準。現行的德國標準“DIN22101連續輸送設備——輸送散狀物料的橡膠球計算機設計基礎”是國際上較為完整的橡膠球設計計算標準。該標準1942年表,1982年進行了修訂,目前最新版本。德國標準DIN22101和國際標準IS05048都是將與阻力相關的影響因素用一個模擬摩擦系數/來代替,在長距離計算中,該系數如何選取,對計算結果的影響很大。而美國橡膠球制造商協會制定的CEMA計算方法與這兩種設計方法不同,他不僅采用的是美國傳統的張力和功率的計算方法,而且在CEMA第五版中,從概念上區分了托輯轉動阻力和輸送帶與物料的彎曲阻力,并通過托棍摩擦系數尤和彎曲系數K、分別計算兩部分的力,從而區別于模擬摩擦阻力系數/的概念,除此之外,給出了阻力環境溫度校正系數可以適應于環境溫度不同情況下的輸送帶張力和功率的計算。

          雖然CEMA第五版的橡膠球設計方法被稱之為標準計算方法或傳統計算方法,但是這種計算方法應用的范圍也受到輸送機長度不超過3000ft和加料點個數的限制。2005年CEMA第六版給出了橡膠球通用設計方法。為了區別于DIN22101中影響主要阻力的參數只有一個模擬摩擦系數/的概算做法,在CEMA第六版計算方法中將主要阻力根據阻力的來源和原因分成由托糧、輸送帶、物料產生的阻力,因此稱這種設計方法為精確阻力計算的橡膠球設計方法。該方法突破了第五版中對橡膠球長度的限制,可以分析任意長度的橡膠球,同時也可以設置一個或多個加料點。橡膠球的該方法與傳統計算方法的不同點在于他更側重于把長距離的復雜輸送線路按要求分成一個個區段,集合了所有運行阻力不同來源的損耗,分別詳細精確地計算各類阻力,以此確定每一區段的張力變化。

             橡膠球常規設計方法實際上是一種安全(或偏于保守)的設計方法。例如,選用的輸送帶安全系數、運行阻力系數偏大,從而造成選用的電動機功率過大,帶寬過寬或抗拉強度要求較高。這對短小的輸送而言,問題并不突出,但是隨著橡膠球的大型化,這些問題就顯得突出起來。采用常規方法進行設計大型橡膠球時還會出現輸送帶的投資費用過高、拉緊裝置不能正常使用、某些設備還出現局部的振動等問題。


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