刮板输送机横向推移弯曲段力学计算模型研究1.doc
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1、精品论文刮板输送机横向推移弯曲段力学计算模型研究1刘克铭,徐广明 辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新(123000) E-mail:摘要:本文探讨了刮板输送机溜槽推移时横向弯曲形成的过程,以及支架横向推移过程中, 弯曲段沿输送机纵向移动过程。并建立了其弯曲段力学计算模型,给出了其最小弯曲段溜槽 数、沿输送机直段方向长度和弯曲段防线长度计算公式,为输送机推移的力学计算奠定了基础。刮板输送机随着煤壁的截割,会在支架的推移下,向煤壁方向推进。在推进的过程中,其推移阻力也会随弯曲长度、溜槽长度、推移步距、推移支架结构、底板状况、链条张力等 诸多因素的影响。合理的建立其推移弯曲段力学模型,是保证其能
2、正常推移和工作的先决条 件。关键词:刮板输送机;推移;弯曲中图分类号:0. 引言刮板输送机在输送的过程中,随着煤壁的推进,输送机也要随之推进。在推进的过程中, 推移机构不仅承受输送机本身及载煤的重力,还要受其相邻溜槽、推移溜槽节数、推移弯曲 段长度等因素的影响。因此,建立其推移时的力学模型就显得非常重要,它为我们计算推移 阻力、设计推移驱动执行系统提供计算依据,为我们改进输送性能、进行结构分析和优化设 计提供保障,从而可以保证输送机的正常运行和工作 1。1. 横向推移过程分析采煤机安装在输送机上并沿输送机向某一个方向前进割煤的过程中,在其后方输送机也 在支架推力作用下向煤壁方向横向推进一个滚筒
3、截深,即一个推进步距 a,为采煤机反向割 煤做准备2。如图 1 所示,这样输送机就有两个直段,在横向相距一个步距,和一个如“S” 字母的长 LK 的弯曲段。图 2 是输送机在支架横向推动下,弯曲段形成和跟随采煤机沿输送 机方向前移过程图。图 1 输送机推移弯曲示意图fig.1Schematic of bending scraper conveyor实际上输送机机架与过渡槽为固定连接;过渡槽与中部槽、中部槽与中部槽间,由于受 到连接哑铃的限制,沿输送机纵向可有一定量的移动,水平方向有一定量 转角的活动 连接(垂直方向也有一定量转角),简化为在槽中间铰接,如图其铰点为(01)、(12)、(23)并
4、设铰点处铰接阻力矩为零。机架和过渡槽为一定型的整体 0,在一组支架横向推移下克服阻力向前平移的同时,通1本课题得到辽宁工程技术大学机械工程学院优秀青年教师科研人选培养计划,辽宁工程技术大学优秀青年 科学研究基金 07-79 的资。- 5 -过过渡槽与 1 槽连接的铰点(01)施力给 1 槽,克服其前移阻力并带动 1 槽绕另一端与 2槽连接的铰点(12)顺时针方向转动(不可能同时带动更多节中部槽,因为那时要克服的阻 力较大)。在 1 槽转动过程中,铰点(12)为“固定”的铰支点,铰点(01)为与过渡槽铰接 点。当 0 整体前移至 A 处,在这两个铰点处一侧哑铃开始受力,1 槽相对过渡槽和 2 槽
5、的转 角达到极限值,再不能相对转动,此时 1 槽与过渡槽夹角为 ,形成一“定形”的整体 01。表示在某一个方向失去活动度的连接点; 表示铰接点;表示铰支点图 2 横向推移过程图fig.2 Bending horizontal of scraper conveyor当 01 整体平移前进时,又使槽 2 绕“固定”的铰支点(23)顺时针方向转动,此时铰点(12)为 2 槽与 01 整体的铰接点。当 2 槽相对 3 槽转到极限位置时(此时 2 槽相对 1 槽转 角为 0),再不能相对转动并与 3 槽形成夹角为 + 的一“定形”的整体(23)。接下去 01 整体平移前进,23 整体绕“固定”铰支点(3
6、4)转动,此时铰点(12)为 01 整体与 23 整体 的铰接点。当 01 整体平移至 B 处时,再铰点 12 和 34 处转角达到极限值,此时 1、2、3、4 槽已明显形成小“S”弯:1 和 2 槽在铰点(123)和阻力作用下形成夹角为 的上凸形状 并与机架和过渡槽称为一体的一“定形”的整体 012;3、4 槽在铰点(23)和阻力作用下形成 夹角为 + 的下凸形状的一“定形”的整体 34。支架推移缸行至 D 处,当行程 OD 等于一个横向推移步距时,形成输送机最小弯曲段。 图 2 中的最小弯曲段是由六节中部槽组成的。在最后的一段推移形成中,1,2,3 槽构成相 邻夹角为 的一“定形”的上凸的
7、整体,并与机架和过渡槽为一体 0123 平行前移,4,5,6 槽构成相邻夹角为 + 的一“定形”的下凸的整体 456 绕“固定”的铰支点(67)转动,铰点(34)为两整体的铰接点。 由弯曲段形成过程3可以看出: 由支架推力克服输送机横移阻力,在输送机横移过程中,开始由一节中部槽构成小“S”弯,发展扩大到由推移步距和输送机自身结构确定的一定节数中部槽构成的大“S”弯,形成 弯曲段。在弯曲段“S”弯形成和发展过程中有一明显特征:“S”弯中有半数节中部槽构成夹角为 的上凸的“定形”整体,另半数节中部槽构成相邻夹角为 + 的下凸的“定形”整体。两 者间以铰点铰接,上凸的整体平行横移并通过铰接点施力并带
8、动下凸整体绕“固定”铰点转 动。在弯曲段中所称“定形”的整体是相对某一段推进形成而言的,在整个推进行程中这两个 整体不断在延伸扩大变化的;当然两整体间的铰接点也随两个整体变化而递次改变的;所谓 “固定”铰支点同样也是不断递次转移的。在支架推移过程中,随推移形成增大,弯曲段不断增长,推移阻力也在增大,因而推移过程也是支架推力增大的过程,达终点时支架对输送机作用力,因而弯曲段溜槽受力最大。2. 纵向推移过程分析当一组作度架横向推移机架和过渡槽形成输送机弯曲段过程中,与弯曲段中部槽相连的 支架推移缸一般是部通液而被动拉出的。当过渡架形成终了,机架和过渡槽就形成了输送机 的一个最小直段,而另一直段在弯
9、曲段前方。这时递次地给 1、2 槽支架推移缸通液推移, 直至推力达到能克服弯曲前移阻力时(此时可能是 1 架或 2 架或多架同时施力推移),弯曲 段沿输送机纵向前移一节中部槽长,如图由(01)(67)位置移至(12)(78)位置。 当接连递次给支架推移缸通液,弯曲段沿输送机纵向连续前进,弯曲前方输送机直段不断减 短,后方直段不断增长,弯曲段沿输送机纵向由一端移至另一端。弯曲段沿输送机纵向前移与形成过程地运动形式还是有不同之处的5:此时支架推力是 直接作用在弯曲段上,如图示是由 1 和 2 槽支架推移缸推移弯曲段的;相邻槽间夹角为 的上凸“定形”整体沿支架推移方向绕“固定”的铰支点(01)逆时针
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- 关 键 词:
- 输送 横向 推移 弯曲 力学 计算 模型 研究
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