【精选】带式输送机传动滚筒受力分析及结构设计

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带式输送机传动滚筒受力变形分析及改进

带式输送机传动滚筒受力变形分析及改进

带式输送机传动滚筒的受力变形分析及改进摘要:就使用solidworks软件及simulationxpress插件分别对带式输送机传动滚筒工作是的受力及变形情况进行了分析,建立了数学模型,并对结果进行分析,提出了相应的改进方案。

关键词:筒皮;应力;位移;改进;simulationxpress中图分类号:td528文献标识码:a文章编号带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。

主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。

它可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。

它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。

除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。

带式输送机传动滚筒是带式输送机的重要组成部分之一,是带式输送机传递动力的重要部件,在实际使用过程中,传动滚筒经常出现变形、撕裂等损坏,本文利用solidworks软件及simulationxpress插件对传动滚筒进行建模及受力分析,对其受力情况及各点的变形情况进行分析,并对应力集中及变形量较大的位置提出合理的整改意见。

1传动滚筒筒体外表面应力分析传动滚筒工作时,其表面受压的径向载荷从松动符合指数规律,即外载荷可以表示为下式:式中α——筒皮的纵向相对坐标(绝对坐标除以筒皮的中面半径r);β——筒皮的切向相对坐标;——大于半圆的围包角,rad;f——输送带与滚筒之间的静摩擦因数;zx——输送带奔离点张力,n;r——筒体中面半径,cm;b——载荷区的纵向宽度即带宽,cm。

如图1 所示, zs 表示输送带冲遇点张力, zs =zxexp[f(π +β0)],α是以筒壳的左端为原点, 向右为正。

β是以筒壳的垂直中心线为原点,逆时针为正, 并且β是以弧度为单位的角度坐标。

令α1= l2/ r ; q= b / r式中 l2——滚筒两辐板之间的距离, cm;q——载荷区的相对宽度, cm。

带式运输机及电动滚筒的设计说明书

带式运输机及电动滚筒的设计说明书

带式运输机及电动滚筒的设计说明书1. 引言带式运输机和电动滚筒是工业生产中常见的两种物料输送设备。

带式运输机通过驱动滚筒和输送带来实现物料的连续输送,而电动滚筒则通过转动滚筒来将物料从一处输送到另一处。

本设计说明书将详细介绍带式运输机和电动滚筒的设计原理、结构组成、工作原理以及关键技术参数。

2. 设计原理带式运输机的设计原理是利用滚筒和输送带的协同作用,将物料从一处输送到另一处。

其基本工作过程是:驱动电机通过减速机带动滚筒旋转,滚筒带动输送带一起运动,物料被送到输送带上后,随着输送带的运动,被带到目的地。

电动滚筒的设计原理是利用电机驱动滚筒旋转,从而实现物料的输送。

电动滚筒一般由电机、减速器、滚筒轴、滚筒外壳等组成,电动滚筒可以单独使用,也可以与输送带耦合使用。

3. 结构组成3.1 带式运输机的结构组成带式运输机由以下几个主要部分组成:•驱动装置:包括电机、减速机等,用于提供驱动力;•支承装置:用于支撑输送带和滚筒;•输送带:用于将物料从一处输送到另一处;•滚筒:用于带动输送带运动;•支撑框架:用于支撑整个设备;•转向装置:用于改变物料的输送方向;•清理装置:用于清除输送带上的杂质。

3.2 电动滚筒的结构组成电动滚筒由以下几个主要部分组成:•电机:提供驱动力;•减速器:减速电机的转速,并提供足够的转矩;•滚筒轴:连接滚筒和电机,并传递动力;•滚筒外壳:保护滚筒和内部零部件。

4. 工作原理4.1 带式运输机的工作原理带式运输机工作时,驱动装置带动滚筒旋转,滚筒带动输送带一起运动,物料被送到输送带上后,随着输送带的运动,被带到目的地。

在物料输送过程中,可以根据需要进行物料的加工、分选、配料等操作。

4.2 电动滚筒的工作原理电动滚筒工作时,电机驱动滚筒旋转,滚筒轴将动力传递给滚筒,从而实现物料的输送。

电动滚筒可以根据需要调节转速和转向,以适应不同的工作条件。

5. 关键技术参数5.1 带式运输机的关键技术参数•输送能力:指带式运输机在一定时间内输送物料的能力,单位为吨/小时;•带速:指输送带在运行过程中的线速度,单位为米/秒;•输送距离:指物料从起始点到目的地的距离,单位为米;•功率:指带式运输机所需的电力或燃料消耗,单位为千瓦或千瓦时;•输送物料的特性:指物料的粒度、湿度、温度等特性。

带式输送机传动滚筒设计

带式输送机传动滚筒设计

摘要带式输送机是用于散料输送的重要设备,适用于矿山机械。

传动滚筒作为带式输送机的重要部件,其作用更是举足轻重。

滚筒是带式输送机的主要传部件,它的作用有两个:一是传递动力,二是改变输送带运行方向。

带式输送机滚筒的设计质量,关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。

目前,国内滚筒的设计一般采用近似公式,对于中小型滚筒已经能够满足工程需求,但对于大型滚筒这种设计方法其结果与工程实际有一定的差距,它的安全性和可靠性难以保障。

由于缺乏精确的计算方法,如果盲目的增大安全系数,会使结构尺寸变大,重量增加,强度得不到显著的提高同时又增加了成本。

本设计首先对带式输送机滚筒结构的设计计算方法进行了分析研究,修正了有关计算公式,完善并统一了设计计算内容,对带式输送机传动滚筒进行了严谨的数学推导,在大量的参考了国内该部分的相关教材和资料的基础上,结合了一定的实践而编写的。

由于传动滚筒的适用范围不断扩大,对其需求量也不断增加。

故对滚筒设计有一定的必要性。

在对滚筒设计中要充分了解主要部件的工作特性,合理进行选型设计和性能匹配。

关键字:带式输送机传动滚筒AbstractBelt conveyor is used for the important bulk conveying equipment, suitable for mining machinery. Transmission roller as an important part of the belt conveyor, and its function is more critical. The cylinder is a belt conveyor of the main parts, its action has two: one is to transfer power, 2 it is to change the conveyor belt running direction. Belt conveyor roller design quality, relationship to the whole conveyor system performance, safety and reliability. At present, the domestic roller design general use of the approximate formula, for small and medium-sized roller has been able to meet the engineering requirements, but for large drum the design method and the results have a big gap between the actual engineering, it is difficult to guarantee the safety and reliability. Because of the lack of accurate calculation method, if blind increase safety coefficient, can make the structure size change, increase the weight, strength not rise significantly increased again at the same time the cost.This design first of belt conveyor roller structure, the calculating method of analysis and study of the fixed related calculation equations, perfect and unified design calculation content, to the belt conveyor roller drive the rigorous mathematical reasoning, in a large number of reference in this part of the relevant material and material, and on the basis of the practice of combining must be written.By driving roller, the scope of application of expansion, the demand is on the increase. So the roller design had some necessity. In the design of roller to fully understand the main parts of the characteristics, the reasonable selection of design and performance match.Key word: belt conveyor transmission roller目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 滚筒在国民经济中的作用 (2)1.2 传动滚筒的发展状况 (3)1.3 国内外研究现状 (5)1.4 结构与种类 (6)1.4.1 按驱动方式分 (6)1.4.2 按轴承内孔大小分 (6)1.4.3 按外形分 (7)1.4.4 特殊滚筒 (7)1.5 传动滚筒的研究目的和意义 (8)第二章传动滚筒的设计 (10)2.1 传动滚筒的选择及其传动理论 (10)2.1.1 传动滚筒直径的确定 (12)2.1.2 滚筒的性能特点及其选用 (14)2.2 传动滚筒的设计 (15)2.2.1 传动滚筒筒壳内外表面的应力 (15)2.2.2 传动滚筒接盘应力 (17)2.2.3 传动滚筒结构参数的设计 (19)2.3 滚筒通体外径D与厚度t之间的关系 (19)2.4 传动滚筒的轴径d、筒壳厚度h、接盘辐板厚度t、接盘支点1l等参数关系 (21)2.4.1 设计变量 (21)2.4.2 弯扭矩计算 (23)2.4.3 求最大当量弯矩 (24)2.4.4 轴的强度校核 (24)2.4.5 接盘内应力的计算 (24)2.4.6 边界约束条件确定的参数关系 (24)2.4.7 各段轴径之间的参数关系 (25)D之间的参数关系 (25)2.4.8 滚筒体的最大直径为D与最小直径12.4.9 滚筒体总长度与滚筒体L的中部圆柱部分的长度b的关系 (25)第三章典型传动滚筒的设计 (26)3.1 滚筒体 (26)3.2 轴的设计 (31)3.2.1 轴的材料的选择 (31)3.2.2 轴径的初步估算 (31)3.2.3 轴的结构设计 (32)3.3 滚筒胀套连接的选择与校核 (33)3.3.1 胀套连接的常见问题 (33)3.3.2 胀套的选择 (34)3.3.3 胀套的校核 (35)3.4 接盘的设计与计算 (37)3.5 支座的选择 (38)3.5.1 支座的选型 (38)3.5.2 支座的材料选择 (38)3.5.3 支座的结构设计 (38)3.6 轴承的选则和寿命的校核 (39)3.6.1 轴承的选择 (39)3.6.2 滚筒轴承寿命的校核 (40)3.6.3 基本额定寿命 (40)3.6.4 基本额定动载荷和轴承寿命的计算 (41)3.6.5 计算轴承支反力1r F ,2r F (41)3.6.6 轴承寿命的计算 (41)3.7 键的选择与校核 (42)3.7.1 键连接的选择 (42)3.7.2 联接的强度计算 (42)总 结 (45)致 谢 (47)参考文献 (48)前言带式输送机是用于散料输送的重要设备之一。

带式输送机(传动滚筒)

带式输送机(传动滚筒)

带式输送机设计(传动滚筒部分)摘要带式输送机是用于散料输送的重要设备,滚简作为带式输送机的重要部件,其作用更是举足轻重。

通过了解滚筒的作用,及滚筒在当今社会的发展现状,对输送机的分类有所认识。

结合任务书的要求,首先对输送带的带宽,及所需牵引力的计算和确定。

查阅资料了解到滚筒的结构,及滚筒失效的常见原因和方式。

并结合计算数据合理确定滚筒的直径。

并结合所算数据对传动滚筒装置的组成件进行计算,并结合任务及相关要求进行校验。

进而得到合理的设计尺寸。

使设计得到较为准确的数据。

关键词: 传动滚筒结钩组成BELT CONVEYOR DESIGN(TRANSMISSIONROLLER PART)ABSTRACTBelt conveyor is an important equipment for powder conveying, roll Jane as an important part of a belt conveyor, its role is very important.By understanding the role of the drum, and roller in today's society, the development status of to recognize the classification of the conveyor. Combined with the requirements of the specification, first of all, the bandwidth of the conveyor belt, and the required traction calculation and determined. Check data to know the structure of the roller, and the common failure modes of the drum and the way. And combining with calculation data reasonably determine the diameter of the cylinder. And combined with the numerical data for calculation, transmission roller device of a calibrated and connecting with the requirements and related tasks. Reasonable design size is obtained. Make the design get more accurate data.KEY WORDS:transmission roller structur constitute目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 滚筒在国民经济中的作用 (2)1.2 传动滚筒的发展状况 (3)1.3 结构与种类 (5)1.3.1 按驱动方式分 (5)1.3.2 按轴承内孔大小分 (5)1.3.3 按外形分 (6)1.3.4 特殊滚筒 (6)1.4 传动滚筒的研究目的和意义 (7)第2章带式输送机的设计计算 (8)2.1 已知原始数据及工作条件 (8)2.2 计算步骤 (9)2.2.1 带宽的确定: (9)2.2.2 输送带宽度的核算 (11)2.3 运行阻力及牵引力 (11)2.3.1 附加特种阻力计算 (12)2.3.2牵引力 (13)第3章传动滚筒的结构设计 (14)3.1 滚筒失效形式与许用应力的确定 (14)3.1.1 传动滚筒的失效形式 (14)3.1.2 失效产生的原因 (14)3.1.3 滚筒许用应力的确定 (15)3.2传动滚筒结构设 (16)3.2.1 传动滚筒最小直径的确定 (17)3.2.2 传动滚筒的直径验算 (17)第4章滚筒组成件 (19)4.1 滚筒覆盖胶 (19)4.2 传动滚筒轴直径的计算 (19)4.2.1滚筒轴受力分析 (19)4.2.2 轴的强度校核 (21)4.3确定轴承及转子作用力 (21)4.3.1求轴承反力 (22)4.3.2校核轴的强度 (22)4.3.3精确校核轴的疲劳强度 (22)4.3.4对轴端键强度进行验算 (24)4.4轴承寿命的计算 (25)4.4.1轴承的选用 (25)4.4.2球左右轴承的支反力 (25)4.4.3计算左右轴承寿命 (26)4.5 辐板厚度的确定 (26)4.6滚筒轴与辐板间的力矩分配 (29)4.7轮毂尺寸的确定 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)前言带式输送机是用于散料输送的重要设备之一。

传动滚筒的设计

传动滚筒的设计

传动滚筒的设计(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--传动滚筒结构其结构示意图如图4-1所示:图4-1驱动滚筒示意图 传动滚筒的设计(1)求轴上的功率333,n T p 转速和转矩 联轴器传动效率0.99η=若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)η=,则232500.990.97kw 232.8727kw 150060.16r/min5.8 4.2988232.87279550955036773.36/60.16m w p n n i p T N mn =⨯⨯====⨯==⨯= 则轴的角转速w 1n 260.162 6.297rad /s 6060r 6.2970.5=3.15m/s6.297f= 1.002s 22ππωνωωππ-⨯=====⨯== (2)轴的最小直径的确定式中3p d An(1-p--kW;n--r/min;--112ββ≥==100轴转递的功率,单位为轴的转速,单位空心轴的内径d 与外径d 之比,通常取=0.5-0.6式中A Cr,A 。

于是得32p d A112279mmn 1-≥==((3)滚筒体厚度的计算选Q235A 钢板用作滚筒体材料,并取[]4s σσ=。

对于Q235A 刚,s σ=235N/2mm ,则[]σ=2mm 。

)t mm = 式中 p —功率,kW; ν--带速,m/s;l —筒长,mm, R=()2Dmm ; []σ--许用应力,N/2mm 。

由表4-1可知 滚筒长度l =1400mm,)86.725.83262t mm mm ===(4) 滚筒筒体强度的校核已知 功率P=,带速 3.15/,m s ν=筒长l=1400mm,直径D=1000mm , 筒体厚度t=30mm,材料为Q235钢板。

由式 232.87271000100073927.83.15u P F N ν==⨯= u F --圆周驱动力;由式10.23.51022.8~42rad 160~24035rad 200e 2.0U e F F e e αααααμμμ⨯=-μ--μ=.--.()=.(=≈输送带与滚筒之间的摩擦系数,按潮湿空气运行取;滚筒的为包角,一般在之间现取)。

带式输送机滚筒结构分析

带式输送机滚筒结构分析

带式输送机滚筒结构分析摘要:滚筒是带式输送机的主要部件,滚筒的使用寿命严重的影响着输送机的正常运转。

有时往往由于滚筒的故障造成停产检修,影响生产。

滚筒由于其在输送机中的作用不同,分为传动滚筒与改向滚筒,传动滚筒与改向滚筒在工作状态中的受力情况有所不同,因此,对传动滚筒以及改向滚筒的结构有不同的要求。

本文从滚筒的受力分析入手,结合几年来在生产实践中所遇到的各种结构的滚筒在生产中的使用情况作分析比较。

关键词:带式输送机;滚筒受力;滚筒结构;加工工艺一.工作原理及滚筒的受力情况1.输送机的传动分析带式输送机的传动原理可以简化为普通的带传动来分析,如图1所示。

传动带以一定的初拉力F0紧套在两个带轮上,由于F的作用,使带与带轮之间产生了正压力。

传动带不工作时,传动带两边的拉力相同,都等于F(如图1a);当传动带工作时,假设主动轮1以转速n1转动,此时带与带轮之间产生摩擦力Ff ,而从动轮2在摩擦力Ff的作用下以转速n2转动。

(如图1b)。

这时传动带两边的拉力也发生了变化,其中带绕上主动轮一边被拉紧,其拉力由F增大到F1,带绕上从动轮一边被放松, 拉力由F减少到F2。

通过分析计算可知,整个接触面的摩擦力的总和Ff 等于紧边拉力与松边拉力之差,即有效圆周力:Ff=F 1- F2。

2.带轮的受力分析根据以上带传动的受力分析,作出带轮在工作状态下的受力图(如图2)。

主动轮在主动力(矩)Fp 的作用下以转速n1转动,此时主动轮所受的力为传动带作用于其上的压力f0,摩擦力Ff,以及主动力(矩)Fp(如图2a);从动轮所受的力为传动带作用于其上的压力f0, 摩擦力Ff。

相比之下,从动轮所受的力比主动轮所受的力少一个主动力(矩)Fp。

3.传动滚筒及改向滚筒的受力特点通过上述带传动的分析,带式输送机的传动滚筒就相当于带传动的主动轮;带式输送机的改向滚筒就相当于带传动的从动轮。

其受力情况与上述所作的分析结果基本相同。

也就是带式输送机的传动滚筒与改向滚筒受力基本相同,传动滚筒只是多存在一个很大的主动力(矩)作用于其上。

带式输送机传动滚筒的受力变形分析及改进

带式输送机传动滚筒的受力变形分析及改进

带式输送机传动滚筒的受力变形分析及改进带式输送机是一种主要用于物料输送、装载和卸载的机械设备,广泛应用于物流、矿产、化工、冶金、建材等行业。

其中传动滚筒是带式输送机中最重要的部件之一,它承担着所有传递动力和带动输送带的任务。

因此,对传动滚筒的受力变形进行分析和改进,将大大提高带式输送机的传动效率和安全性能。

一、传动滚筒的受力变形分析1.传动滚筒结构及受力特点传动滚筒由壳体、动力头、传动轴、轮辋、轴承等组成,其主要受力情况为承受带式输送机的载荷和传递动力。

根据传统的受力分析方法,将传动滚筒简化为固支两端不受弯曲,直径均匀的杆件,并采用悬链线法进行分析。

实际情况中,传动滚筒的受力分布并不均匀,主要集中在壳体的两端和靠近动力头的位置,而中间部分的受力较小。

因此,对受力分布的不均匀情况需要采用有限元分析等方法进行研究。

2.受力变形分析方法受力变形分析是通过对传动滚筒各部位的受力情况进行计算,分析其在载荷作用下的变形大小和方向,以及对机器性能的影响。

常用的受力变形分析方法包括经验计算法、近似解析法和数值模拟法。

其中,数值模拟法是目前最主流的方法,可以通过有限元分析软件对传动滚筒进行力学分析和数学模拟,得到准确的受力变形结果。

3.受力变形对机器性能的影响传动滚筒的受力变形对带式输送机的运行效率和安全性能产生直接的影响。

传动滚筒的过度变形将导致带式输送机的整体造型变形,使机器失去平衡,从而影响物料运输的均匀性和稳定性;另外,传动滚筒变形还会使得机器的传动效率下降,增加传动系统的能耗,进而增加机器的故障率和维修成本。

二、传动滚筒受力变形的改进方法1.改进滚筒壳体的设计要改进传动滚筒的性能,在设计时要考虑它的受力特点,结合数值模拟分析等方法对传动滚筒进行优化设计。

首先,应该增加滚筒壳体的强度和刚度,通过增加材料厚度、采用耐磨材料等方式增加壳体的承载能力和耐用性;其次,可以设计波形壳体等新型结构,改善受力分布不均匀的问题,提高传动滚筒的承载能力和抗变形能力。

【精选】带式输送机传动滚筒受力分析及结构设计

【精选】带式输送机传动滚筒受力分析及结构设计

带式输送机传动滚筒受力分析及结构设计摘要:传动滚筒作为带式输送机的关键部件,其结构性能的好坏直接影响着带式输送机的可靠性和使用寿命。

根据传动滚筒的结构类型、材料和工作载荷,对输送机传动滚筒受力状况做了理论分析,运用有限元分析软件对输送机传动滚筒进行了静力分析,得出滚筒在载荷作用下的应力和变形分布规律。

为传动滚筒的设计提供了有利的理论依据。

关键词:带式输送机;传动滚筒前言滚筒是带式输送机主要的传动部件,根据在输送机中所起作用可分为传动滚筒和改向滚筒。

传动滚筒用来传递牵引力和制动力矩;而改向滚筒主要起改变输送带的运行方向以完成拉紧、返回等各种功能。

二者在工作状态下的受力情况不同,故结构也不同。

滚筒由滚筒轴、轴承座、轮毂、辐板、筒壳等部分组成。

带式输送机的传动滚筒有焊接和铸焊2种结构形式。

本文以某矿用传动滚筒为例:滚筒直径为1600mm, 传动滚筒扭矩为428kNm,合力为2596kN, 筒壳材质为Q235A。

1、传动滚筒的受力分析在带式输送机中,传动滚筒相当于带传动中的主动轮,而从动滚筒相当于从动轮。

驱动滚筒正常工作时承受轴端输入扭矩作用旋转,同时还受输送带和滚筒之间摩擦力的作用,以及输送带对滚筒的压力作用,如图1所示。

图1 滚筒上的张力变化图假设输送带是理想的挠性体,可以任意弯曲,没有弯曲应力、质量和厚度。

输送带在滚筒上的围包角为α,在围包角内存在滑动弧λ和静止弧γ,即α=λ+γ。

两端输送带的张力差为F1-F2,此差值等于滚筒轴上输入的扭矩值。

输送带的张力变化可按欧拉公式计算,输送带任一点的张力Fθ=F2eμθ(1)输送带在相遇点的极限张力F1max=F2eμα(2)式中θ——输送带单元所在圆周角,0<θ<α;μ——摩擦系数。

按式(2)给出的输送带在滚筒上的张力线如图1所示的acb线。

在实际运行中,相遇点张力F1<F1max,此时输送带张力将沿a’cb线变化,即在滑动弧λ内输送带张力按欧拉公式变化;在静止弧γ内输送带没有摩擦力,张力不变。

带式输送机滚筒结构设计及优化

带式输送机滚筒结构设计及优化

带式输送机滚筒结构设计及优化带式输送机滚筒结构设计及优化一、引言带式输送机是一种常见的物料输送设备,广泛用于矿山、港口、电厂等行业。

而滚筒作为带式输送机的核心部件之一,其结构设计和优化对于带式输送机的性能和寿命具有重要影响。

本文将针对带式输送机滚筒的结构设计和优化进行探讨。

二、带式输送机滚筒的组成与工作原理带式输送机滚筒主要由滚筒轴、滚筒壳体、托辊组成。

滚筒轴作为滚筒的支撑结构,需要承受带式运输机中物料的重力和惯性力。

滚筒壳体则是物料的承载部位,同时还起到保护滚筒轴的作用。

托辊则是连接滚筒和输送带的部件,起到传输物料的作用。

带式输送机滚筒的工作原理是利用滚筒的旋转带动输送带进行物料的输送。

滚筒轴通过传动装置驱动,滚筒壳体旋转起来。

输送带紧贴在滚筒上方,物料从供料端进入输送带上,在输送带的作用下,物料被输送至卸料端。

同时,托辊的摩擦力也起到物料传输的作用。

三、带式输送机滚筒的结构设计1. 滚筒轴设计滚筒轴是承受带式输送机中物料重力和惯性力的关键部件。

其设计需要考虑到物料的重力荷载以及使用寿命等因素。

一般来说,滚筒轴采用中空圆筒形设计,内部可以空出一定空间以减轻自重,并采用高强度合金材料制造。

2. 滚筒壳体设计滚筒壳体作为物料的承载部位,需要具备足够的强度和刚度。

常见的滚筒壳体材料包括碳钢、不锈钢等。

在设计中,需要合理确定滚筒壳体的壁厚、直径和长度等参数。

同时,还应考虑滚筒表面的防滑设计,以防止物料滑行。

3. 托辊设计托辊作为连接滚筒与输送带的部件,需要具备较好的磨损和冲击性能。

在设计中,一般采用高强度聚合物材料或金属材料制造。

托辊的直径和布置间距应根据物料的性质和输送速度来确定,以确保物料的稳定传输。

四、带式输送机滚筒的结构优化1. 减轻滚筒重量滚筒的重量对于带式输送机的能耗和寿命有着直接的影响。

因此,在设计中可以采用空腔结构和轻型材料以减轻滚筒的重量,提高带式输送机的输送效率和寿命。

2. 提高滚筒的运转平稳性滚筒的平稳运转对于物料传输的稳定性非常重要。

带式输送机大扭矩传动滚筒的有限元分析及优化设计_谢加保

带式输送机大扭矩传动滚筒的有限元分析及优化设计_谢加保

带式输送机大扭矩传动滚筒的有限元分析及优化设计安徽理工大学机械工程学院 谢加保 郭永存 胡 坤 摘 要:在三维C AD 软件Solid Works 中创建带式输送机传动滚筒三维模型,用有限元分析软件COS MO 2S WORKS 对其进行了静力分析,基本掌握了传动滚筒的受力和变形情况。

根据有限元计算结果,通过改变滚筒辐板厚度和增设加强环结构,经反复建模验算后,最终得到较满意的优化设计结果。

关键词:带式输送机;传动滚筒;优化设计;有限元分析Abstract:The paper covers how the 3D model for drive pulley of belt conveyor is built by means of Solid Works 3D CAD s oft w are,and uses the finite ele ment analysis s oft w are C OS MOS WORKS t o carry out the static l oad analysis of the pul 2ley and obtains the l oad and defor mati on conditi ons .Based on the results of finite ele ment calculati on and analysis,and modeling and repeatedly verifying,the better result of op ti m al design is obtained by changing the s poke p late πs thickness and adding reinf orced ring structure t o the pulley .Keywords:belt conveyor;drive pulley;op ti m al design;finite element analysis 带式输送机作为一种摩擦驱动的输送机械,其输送机兼作牵引机构和承载机构,它具有输送距离长、连续输送、运量大、布置灵活等优点,而且运行可靠,易于实现自动化和集中控制。

带式输送机传动滚筒的设计

带式输送机传动滚筒的设计
目前,国外最大带速已达12m/s。国内的最大带速达5.8m/s,最大输送量9800t/h。当然,增加输送带的宽度也可以提高输送量(国外采用的最大带宽是3300mm),但增加带宽使整机所有相关尺寸增大,增加了设备的总投资。特别是输送带的成本要占整机成本的30~50%,而且距离越长,运量越大,所占的比例就越大。同时,大带宽需要相应的硫化设备(包括输送带接头的硫化),因此我国目前所采用的最大带宽为2200~2800mm。近年来,通过引进国外先进国家的带式输送机整套设备及技术,以及国内广大科研人员的共同努力,可以说国内设计和制造的长距离、大运量带式输送机的水平已经可以满足国内市场的需求,但是一些关键技术尚需引起重视并加以深入研究和开发。国内投入使用的部分长距离、大运量的典型带式输送机如表1.1所示。到目前为止,沈矿集团为天津港设计的带式输送机最大输送量达9800t/h;沈矿集团为海螺集团设计的单机最长达10.3km。向家坝水电站31.1公里沙石料长距离大运量带式输送系统,由2.5公里到8.2公里共5条带式输送机组成的输送系统。带宽1.2m,带速4.5m/s,输送量3000t/h,带强ST45代最主要的散状物料输送设备之一。滚筒是带式输送机的主要传部件,它的作用有两个:一是传递动力,二是改变输送带运行方向。带式输送机滚筒的设计质量,关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。目前,国内滚筒的设计一般采用近似公式,对于中小型滚筒已经能够满足工程需求,但对于大型滚筒这种设计方法其结果与工程实际有一定的差距,它的安全性和可靠性难以保障。由于缺乏精确的计算方法,如果盲目的增大安全系数,会使结构尺寸变大,重量增加,强度得不到显著的提高同时又增加了成本。
第一章绪论
1.1概述
连续输送机械是物料搬运机械的重要组成部分,是其中的一大类别。带式输送机是连续输送机械中效率最高、应用范围最广泛的一种机型,是散料输送的重要设备。带式输送机是以输送带作为牵引构件和承载构件的一种连续输送设备。输送带上的物料随输送带一起运行,根据需要可以在输送机头部或中间部位卸料[1]。输送带用托辊支撑,运行阻力小。带式输送机可以沿水平或倾斜线路布置,在输送原煤时,向上最大输送倾角一般为17°~18°,向下最大输送倾角一般为15°~16°。当采用花纹输送带并采取其它相应措施上运倾角可高达28°~32°,下运倾角可达25°~28°。当采取某些特殊措施或专用带式输送机时,可以实现更大的输送倾角甚至垂直提升。

煤矿带式输送机传动滚筒的受力分析

煤矿带式输送机传动滚筒的受力分析

煤矿带式输送机传动滚筒的受力分析
王树奇
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2024(65)5
【摘要】为进一步分析煤矿带式输送机传动滚筒的受力情况及可能的优化路径,基于有限元分析的理念和方法,首先应用SolidWorks软件,对带式输送机的传动滚筒进行建模。

其次应用ANSYS有限元分析软件,分析该煤矿带式输送机传动滚筒的受力情况,得到包括应力、位移、固有频率和振型等仿真分析结果。

最后,结合仿真分析结果,对煤矿带式输送机的传动滚筒进行尺寸优化。

结果显示,其能够在满足强度和刚度要求的前提下实现一定的减重,对该传动滚筒后期综合性能的提升具有一定作用。

【总页数】3页(P153-154)
【作者】王树奇
【作者单位】晋能控股装备制造集团沁水胡底煤业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD528
【相关文献】
1.矿用带式输送机传动滚筒的受力分析及优化研究
2.带式输送机传动滚筒的受力分析及优化设计研究
3.DTL80型带式输送机传动滚筒受力分析及结构优化
4.煤矿带式输送机传动滚筒的受力分析
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皮带运输机传动滚筒的应力分析

皮带运输机传动滚筒的应力分析
供 P O/ 和 P / 软 件 对 滚 筒 进 行 了 静 力 分 R E R0 M
析 , 现几何 造型 和有 限元分析 的无缝 连接 。( ) 实 4 传
动滚筒 在工 作时具 有一 定 的弹性变形 反而会 防止裂
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4 结 语 () 1 通过 以上 的计算 和分析 , 以基本 掌握 滚筒 可
的受力 情况 , 为进 一步 改 进滚 筒 结 构提 供 了必要 的
理论依 据 。( ) 析表 明 , 动滚筒 的制造要 符合 较 2分 传 严格 的加工 技术 条 件 , 对过 渡 配合 的部 件需 要 精 确 的加 工表 面 , 要求严 格控 制焊接接 口。( ) 文提 并 3本
1。 )
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设计。
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某 皮 带 运 输 机 传 动 滚 筒 为 例 , 绍 P O/ — 介 R ME C HANI A 有 限元 分 析 过 程 。传 动 滚 筒 技 术 参 数 C 为直径 10 mm, 80 传动滚 筒扭 矩 4 8 2 KNm, 动 滚筒 传 合力 2 9 KN, 质 为 Q2 5 56 材 3。

带式输送机滚筒受力分析及结构优化研究

带式输送机滚筒受力分析及结构优化研究

带式输送机滚筒受力分析及结构优化研究刘建英;方月【摘要】The operating principle of transmission drum of belt conveyor was introduced,and the stress status was analyzed and calculated. The transmission drum was analyzed and simulated by using combination of analytical method and finite element analysis,which not only solved the detailed problem that could not be calculated by the analytical method,but also the problem that the boundary condition could not be defined by finite element analysis. The structure of belt con-veyor was optimized by using the relatively accurate results obtained,and the optimized drum structure provided theoretical reference basis for design and manufacture of transmission drum of belt conveyor.%介绍了带式输送机传动滚筒的工作原理,对带式输送机传动滚筒进行了受力分析与计算,采用解析法与有限元分析法相结合的方法对带式输送机传动滚筒进行了分析和模拟,既解决了解析法无法计算细节的问题,又解决了有限元分析边界条件无法定义的问题。

带式输送机大扭矩传动滚筒有限元分析

带式输送机大扭矩传动滚筒有限元分析

带式输送机大扭矩传动滚筒有限元分析
输送机是制造业中一种重要的机械设备,它可以帮助企业提高生产效率、提高工作效率,它是物料的有效运输工具。

在生产过程中,带式输送机大扭矩传动滚筒是起着关键作用的机械设备,其传动机构的设计对于实现输送线高效、可靠地运行有着重要的意义。

本文主要从传动滚筒的有限元分析入手,结合实际需求,研究带式输送机大扭矩传动滚筒的设计。

首先,通过有限元分析,对带式输送机大扭矩传动滚筒的结构进行深入地分析,定义滚筒的形状和尺寸,以及确定滚筒的受力点位置和强度。

其次,有限元分析模型用于模拟带式输送机大扭矩传动滚筒的强度和刚性响应,用于数值模拟滚筒的应力分布,以及模拟不同参数下,传动滚筒的强度及刚度的变化趋势,以此作出传动滚筒最佳的设计模式。

最后,在验证步骤中,对传动滚筒的设计和几何结构进行试验,检验真实数据和有限元分析模拟数据的拟合度,以证明设计的合理性。

带式输送机大扭矩传动滚筒的有限元分析根据实际应用场景和
物料类型分析,进行多场景和多类型的动态分析,主要分析了滚筒的应力分布、刚度、强度等参数,确定出最佳的设计模式,以及最适合的制造材料,为带式输送机大扭矩传动滚筒的设计提供了可靠的数据支撑。

通过有限元分析,可以模拟带式输送机大扭矩传动滚筒的工作状态,确定出滚筒最佳的设计模式,以满足需求;同时,在验证步骤中,
可以通过试验验证设计数据的准确性,以证明设计的合理性,从而保证带式输送机大扭矩传动滚筒的可靠性。

总之,带式输送机大扭矩传动滚筒的有限元分析是设计带式输送机大扭矩传动滚筒的重要工具,它可以根据实际需求,确定出最佳的设计模式,以保证输送线的高效及可靠运行。

带式输送机传动滚筒结构分析

带式输送机传动滚筒结构分析

带式输送机传动滚筒结构分析传动滚筒是传递动力的主要设备,其承载能力直接关系到整个输送系统的运行,而传动滚筒又是滚筒中最关键最复杂的部分,本文重点论述了胶带输送机滚筒的有限元分析的设计方法。

标签:滚筒组;有限元法;轮毂;筒壳;辐板滚筒是胶带机承受皮带张力的重要部件,分为驱动滚筒和改向滚筒,驱动滚筒主要承受胶带机驱动张力,改向滚筒则作用在胶带机头尾及拉紧等位置,起著改变胶带方向的及增加传动滚筒包角包括等作用。

而传动滚筒又是滚筒中最关键最复杂的部分,下面以巴西圣路易斯港项目胶带机所用滚筒为例对滚筒组的设计分析进行详细的介绍。

1、有限元分析力学模型滚筒组由轴承座、幅板、轮毂、筒皮、轴组成,其中轴与轮毂是通过过盈配合联结或键、或者胀套联结,联幅板与轮毂、幅板与筒皮焊接在一起。

如图1所示,滚筒主要受胶带张力,驱动装置输出的扭矩,其计算值为:胶带紧边张力1060KN,胶带松边张力640KN,驱动装置输出扭矩330KN。

传动滚筒所受荷载主要是胶带张力和自重,采用三维实体单元建立滚筒组有限元模型,根据滚筒轴结构和载荷的对称性,计算时取一半结构分析。

有限元计算时,将轴在轴承处按铰接处理,分别约束X、Y、Z三个方向的线位移。

图1 滚筒组模型2、计算结果(1)滚筒轴轴材料:40Cr许用安全系数[n]=1.5许用挠度L/3000=1.06mm由图2,图3可见轴左端台阶点处是轴危险截面,其最大拉压应力为:σ=52.19Mpa,最大剪应力为τ=13.56Mpa。

如图2、3所示。

图2 滚筒组载荷图3 滚筒轴压应力图图4 轴剪切应力图计算轴安全系数nσ=其中:nσ——弯曲安全系数.——对称循环下的持久极限=263MPa——应力集中系数K=1.6.σ——拉压应力σ=52.51MPaε——尺寸系数ε=0.6β——表面质量系数β=0.9nσ==1.69〉[n]剪切安全系数nτ=其中:nτ——剪切安全系数.——对称循环下的持久极限=151MPaσ——应力集中系数K=1.46τ——平均剪应力τ=13.56Mpa——钢的系数=0.05ε——尺寸系数ε=0.6β——表面质量系数β=0.9nτ==4.04轴工作安全系数〉[n]满足要求轴最大挠度为0.96mm,在滚筒组中间。

带式输送机传动滚筒

带式输送机传动滚筒

带式输送机传动滚筒带式输送机是一种常见的物料输送设备,广泛应用于各个行业的生产线上。

而带式输送机的传动滚筒则是带动输送带运行的重要部件之一。

本文将从传动滚筒的定义、结构、工作原理和应用等方面进行详细介绍。

一、传动滚筒的定义传动滚筒,顾名思义,是通过传动装置带动输送带进行运行的滚筒。

它通常由电机、减速器、联轴器、滚筒等组成。

传动滚筒的作用是将电机产生的动力传递给输送带,使其运行起来。

二、传动滚筒的结构传动滚筒的结构比较简单,主要由滚筒壳体、轴承、轴等组成。

滚筒壳体一般采用无缝钢管制作,具有较高的强度和耐磨性。

轴承则安装在滚筒内部,承受传动力的作用。

轴是滚筒的核心部件,其直径和长度决定了滚筒的传动能力。

三、传动滚筒的工作原理传动滚筒通过电机、减速器和联轴器将动力传递给滚筒,使其带动输送带进行运行。

当电机启动时,通过联轴器将电机的转动力矩转化为滚筒的旋转力矩。

减速器的主要作用是降低电机的转速,并通过传递给滚筒。

滚筒的旋转力矩将传递给输送带,从而使其运行起来。

四、传动滚筒的应用传动滚筒广泛应用于各个行业的物料输送系统中。

例如,在矿山、港口、化工、冶金等行业的生产线上,常常会使用带式输送机进行物料的输送。

而传动滚筒则是带式输送机的核心组成部件之一。

同时,在物流、仓储等领域,也可以看到带式输送机的身影。

传动滚筒在物料输送中起着至关重要的作用。

其高强度的壳体和可靠的轴承保证了其长时间的稳定工作。

同时,通过电机和减速器的协同作用,传动滚筒能够满足不同行业对于输送带的运行需求。

此外,传动滚筒的结构简单、维护方便,也使得其成为物料输送系统中不可或缺的部分。

在实际使用中,为了保证传动滚筒的正常运行,我们还需要注意以下几点。

首先,应定期检查滚筒内部的润滑油,确保润滑系统的正常运行。

其次,注意清洁滚筒表面和输送带,防止积灰或物料堆积影响输送效果。

最后,及时修理或更换损坏的滚筒部件,以防止进一步损害其他部件。

综上所述,带式输送机传动滚筒是物料输送系统中不可或缺的重要组成部分。

带式输送机传动滚筒的设计

带式输送机传动滚筒的设计

目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (01)1.1概述 (02)1.2传动滚筒的研究目的和意义 (03)1.3国内外研究现状 (04)1.4本文研究的主要内容 (04)第二章带式输送机传动滚筒的结构 (05)2.1 结构与种类 (07)2.2 运行阻力 (10)2.3 传动滚筒轴功率 (10)2.4 传动理论 (13)2.5 传动滚筒的受力分析 (15)第三章传动滚筒的结构设计 (16)3.1 滚筒失效形式与许用应力的确定 (18)3.2 传动滚筒结构设计 (30)第四章传动滚筒有限元模型的建立与结果分析 (31)4.1 传动滚筒有限元模型的建立 (35)4.2 节点耦合与约束方程 (37)4.3 载荷和约束 (38)4.4 求解和后处理 (39)4.5 结果分析 (41)结论与建议 (42)参考文献 (43)致谢设计图纸摘要带式输送机是现代最主要的散状物料输送设备之一。

滚筒是带式输送机的主要传部件,它的作用有两个:一是传递动力,二是改变输送带运行方向。

带式输送机滚筒的设计质量,关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。

目前,国内滚筒的设计一般采用近似公式,对于中小型滚筒已经能够满足工程需求,但对于大型滚筒这种设计方法其结果与工程实际有一定的差距,它的安全性和可靠性难以保障。

由于缺乏精确的计算方法,如果盲目的增大安全系数,会使结构尺寸变大,重量增加,强度得不到显著的提高同时又增加了成本。

本文主要包括以下几方面内容:首先,对带式输送机滚筒结构的设计计算方法进行了分析研究,修正了有关计算公式,完善并统一了设计计算内容。

其次,滚筒采用实体单元,为了提高运算速度和精度,采用映射网格划分方式;分析并确定滚筒载荷;结果后处理对滚筒的各个部件的应力和应变进行分析。

本文关于带式输送机滚筒的设计计算方法具有一定的实用价值和指导意义,可以大大提高滚筒的设计质量,缩短设计的周期。

关键词:带式输送机传动滚筒有限元AbstractBelt-conveyor system is the most important transport equipment which can carry bulkmaterial. Belt-conveyor Pulley is the key transmission part in Belt-conveyor system. It hastwo functions, one is transferring power, and another is altering the operation direction of thebelt. The design quality of Belt-conveyor Pulley connects with systems security and reliabilityof the whole conveyor. At present, in our country, the design of the pulley usually adopts theapproximate formula, however, pulley that be designed out with such method can not meet theneed of manufacture, its security and reliability are difficult to guarantee. While lacking thesuitable calculation method of strength and stiffness about the pulley, if we increase the safecoefficient without enough reasons, the pulley become bigger and heavier. However thereliability of the pulley can’t be increa sed.The main content includes the following respects: Firstly, the paper discusses structuraldesign and calculation of the belt conveyor pulley. The related formulas are corrected and acomplete design and calculation method are provided. Secondly,in order to improving the precision, the mapping gridmethod is carved up. After disperse the load on the pulley surface, we added the points load on the pulley node. The design methods are very important to thedesigner, and can shorten the design cycle and improve working efficiency.Key Words: Belt-conveyor Driving Pulley Finite Element Method第一章绪论1.1 概述连续输送机械是物料搬运机械的重要组成部分,是其中的一大类别。

带式输送机传动滚筒的设计与计算

带式输送机传动滚筒的设计与计算

带式输送机传动滚筒的设计与计算带式输送机在港口、煤炭、电厂等物料输送中应用日益广泛, 传动滚筒是带式输送机的关键部件, 其作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。

根据滚筒的承载不同, 可将滚筒分为轻型滚筒、中型滚筒、重型滚筒, 轻型滚筒为焊接结构, 即辐板与筒皮焊接, 轮毂与轴采用键连接, 中型滚筒和重型滚筒为铸焊结构, 即辐板与轮毂采用整体铸造形式, 然后与筒皮焊接, 轮毂与轴采用胀套连接, 胀套连接的优点是:定位精确、传递扭矩大、易于拆装、避免轴向的攒动等。

传动滚筒表面都覆盖橡胶或陶瓷以增大驱动滚筒与输送带间的摩擦系数。

由于中型滚筒和重型滚筒承载重, 设计计算不合理, 容易造成滚筒断轴等事故的发生, 因此, 本文为某矿设计的传动滚筒的实例对中型滚筒和重型滚筒的设计计算加以说明。

一、原始参数滚筒合张力260KN、扭矩40KN·m、滚筒直径φ1000㎜, 带宽2200mm二、结构简图For personal use only in study and research; not for commercial use三、选择材料采用45# 钢, 调质处理, 机械性能为:抗拉强度σb=580 MPa 屈服点σs=290 Mpa弯曲疲劳极限σ1=235 Mpa 扭转疲劳极限τ1=135 MPa许用静应力σ1p=238 MPa ,许用疲劳应力σ1p=165 MPa四、初选轴径1.确定轴伸直径, 按扭转强度计算轴伸直径d=17.2 Tτp3!轴传递的扭矩T=40 kN·m = 40000 N·m轴的许用扭矩剪应力τp=35 MPad1=17.2 ! =180㎜根据结构要求取轴伸直径180㎜2.确定胀套处轴径按弯扭合成强度计算轴径d=21.68 M2+(ψT)2 !σ-1p3!轴在胀套处所受弯矩M=52000 N·m,轴在胀套处所受扭矩T=40000 N·m校正系数对于单向旋转ψ=0.7轴径d2=21.68 520002+(0.7×40000)2 ! 1703! =153㎜根据结构要求取d2=240㎜轴的结构尺寸如下图五、强度校核按疲劳强度安全系数校核,仅考虑弯矩作用时的安全系数Sσ= σ-1Kσβεσσa+ψσσm仅考虑扭矩作用时的安全系数Sτ= τ-1Kτβεττa+ψττm弯曲时的有效应力集中系数Kσ=1.52扭转时的有效应力集中系数Kτ=1.57轴表面质量系数β=0.9弯曲时的尺寸影响系数εσ=0.6扭转时的尺寸影响系数ετ=0.6材料拉伸的平均应力折算系数ψσ=0.34 材料扭转的平均应力折算系数ψτ=0.21 d2=240㎜处的抗弯截面模数Z= πd3232= 3.14×24332=1356.5cm3抗扭截面模数Zp= πd3216=2Z=2713cm3对称循环弯曲应力的应力幅σa= MZ= 520001356.5=38.3MPa脉动循环扭转应力应力幅τa= T2ZP= 400002×2713=7.4MPa脉动循环扭转应力平均应力τm=τa=7.4MPa仅考虑弯矩作用时的安全系数:Sσ= σ- 1Kσβεσσα+ψσσm= 2351.520.9×0.6×38.3+0.32×0=2.18仅考虑扭矩作用时的安全系数:Sτ= τ-1Kτβετ×τα+ψτ×τm= 1351.570.9×0.6×7.4+0.21×7.4=5.85安全系数S= Sσ·SτSσ2+Sτ2 != 2.18×5.852.182+5.852 !=2.04互邻———指拥有共同边界线(点)的两个直接相邻的区域。

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带式输送机传动滚筒受力分析及结构设计摘要:传动滚筒作为带式输送机的关键部件,其结构性能的好坏直接影响着带式输送机的可靠性和使用寿命。

根据传动滚筒的结构类型、材料和工作载荷,对输送机传动滚筒受力状况做了理论分析,运用有限元分析软件对输送机传动滚筒进行了静力分析,得出滚筒在载荷作用下的应力和变形分布规律。

为传动滚筒的设计提供了有利的理论依据。

关键词:带式输送机;传动滚筒前言滚筒是带式输送机主要的传动部件,根据在输送机中所起作用可分为传动滚筒和改向滚筒。

传动滚筒用来传递牵引力和制动力矩;而改向滚筒主要起改变输送带的运行方向以完成拉紧、返回等各种功能。

二者在工作状态下的受力情况不同,故结构也不同。

滚筒由滚筒轴、轴承座、轮毂、辐板、筒壳等部分组成。

带式输送机的传动滚筒有焊接和铸焊2种结构形式。

本文以某矿用传动滚筒为例:滚筒直径为1600mm, 传动滚筒扭矩为428kNm,合力为2596kN, 筒壳材质为Q235A。

1、传动滚筒的受力分析在带式输送机中,传动滚筒相当于带传动中的主动轮,而从动滚筒相当于从动轮。

驱动滚筒正常工作时承受轴端输入扭矩作用旋转,同时还受输送带和滚筒之间摩擦力的作用,以及输送带对滚筒的压力作用,如图1所示。

图1 滚筒上的张力变化图假设输送带是理想的挠性体,可以任意弯曲,没有弯曲应力、质量和厚度。

输送带在滚筒上的围包角为α,在围包角内存在滑动弧λ和静止弧γ,即α=λ+γ。

两端输送带的张力差为F1-F2,此差值等于滚筒轴上输入的扭矩值。

输送带的张力变化可按欧拉公式计算,输送带任一点的张力Fθ=F2eμθ(1)输送带在相遇点的极限张力F1max=F2eμα(2)式中θ——输送带单元所在圆周角,0<θ<α;μ——摩擦系数。

按式(2)给出的输送带在滚筒上的张力线如图1所示的acb线。

在实际运行中,相遇点张力F1<F1max,此时输送带张力将沿a’cb线变化,即在滑动弧λ内输送带张力按欧拉公式变化;在静止弧γ内输送带没有摩擦力,张力不变。

由此可求出作用在传动滚筒单位面积上的载荷,在滑动弧λ内,滚筒单位表面上的正压力Pθ=2Fθ/(BD)= 2F2eμθ/(BD)单位表面的摩擦力fθ=μPθ= 2μF2eμθ/(BD)静止弧γ内滚筒不受摩擦力,单位表面上的正压力P=2F1/(BD)式中D——滚筒筒壳直径;B——输送带宽度。

可以看出,静止弧具有备用的特性在滚筒正常工作中是必要的,作为牵引力的一种储备可以克服启动时出现的动张力以及防止带的相对滑动现象。

2 传动滚筒的静力分析(1)有限元模型的建立使用Pro/E三维造型软件通过拉伸、旋转等功能创建滚筒模型见图2图2 传动滚筒三维模型为简化计算,本文将筒体焊缝连接部分视为连续的实体。

滚筒体采用Q235A,弹性模量为2.06e5MPa,泊松比为0.3,许用应力为65 MPa。

由于本文主要分析滚筒的受力,故不考虑轴套和轴的受力问题,将约束加在轴承孔的内表面上只保留绕滚筒体轴线转动的自由度。

传动滚筒分析时主要考虑张力和重力2种载荷,载荷沿径向加在传动滚筒外圆柱面上由围包角限定区域。

(2)有限元计算结果及分析本文对传动滚筒进行静力分析,不考虑实际工作中输送机的运转状态。

其分析结果为:滚筒最大的应力为22.93 MPa;由滚筒的应力分布云图和位移分布云图(图略)可以看出:传动滚筒应力主要分布在输送带与筒体的接触区域及滚筒的辐板与轮毂及辐板与筒体的周边区域;滚筒最大位移为0.022mm,位于筒体垂直于轴线的中平面处。

3 结语本文运用PRO/E软件对滚筒进行了静力分析,基本掌握了滚筒的应力及变形情况,为进一步改进滚筒结构及对滚筒断裂原因分析提供理论依据。

分析表明:轮毂与辐板整体铸造后再与筒壳焊接的方法比筒壳与辐板直接焊接机械性能好,两个轮毂与辐板整体铸造成的筒体进行中间焊接比轮毂与辐板整体铸造后再与筒体焊接的方法机械性能好。

因此对于关键易损滚筒应采用两个轮毂与辐板整体铸造成的筒体进行中间焊接结构。

测量学试卷 第 5 页(共 7 页)《测量学》模拟试卷1.经纬仪测量水平角时,正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差(A )。

A 180° B 0° C 90° D 270°2. 1:5000地形图的比例尺精度是( D )。

A 5 m B 0.1 mm C 5 cm D 50 cm3. 以下不属于基本测量工作范畴的一项是( C )。

A 高差测量B 距离测量C 导线测量D 角度测量4. 已知某直线的坐标方位角为220°,则其象限角为(D )。

A 220°B 40°C 南西50°D 南西40°5. 由一条线段的边长、方位角和一点坐标计算另一点坐标的计算称为(A )。

A 坐标正算 B 坐标反算 C 导线计算 D 水准计算6. 闭合导线在X 轴上的坐标增量闭合差( A )。

A 为一不等于0的常数B 与导线形状有关C 总为0D 由路线中两点确定7. 在地形图中,表示测量控制点的符号属于(D )。

A 比例符号B 半依比例符号C 地貌符号D 非比例符号8. 在未知点上设站对三个已知点进行测角交会的方法称为(A )。

A 后方交会 B 前方交会 C 侧方交会 D 无法确定9. 两井定向中不需要进行的一项工作是(C )。

A 投点B 地面连接C 测量井筒中钢丝长度D 井下连接10. 绝对高程是地面点到( C )的铅垂距离。

A 坐标原点B 任意水准面C 大地水准面D 赤道面11.下列关于等高线的叙述是错误的是:(A ) A . 高程相等的点在同一等高线上 B . 等高线必定是闭合曲线,即使本幅图没闭合,则在相邻的图幅闭合 C . 等高线不能分叉、相交或合并一、单项选择题(每小题1 分,共20 分)在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案,并将其字母标号填入题干的括号内。

测量学试卷 第 6 页(共 7 页)D . 等高线经过山脊与山脊线正交12.下面关于非比例符号中定位点位置的叙述错误的是(B ) A .几何图形符号,定位点在符号图形中心 B .符号图形中有一个点,则该点即为定位点 C .宽底符号,符号定位点在符号底部中心D .底部为直角形符号,其符号定位点位于最右边顶点处13.下面关于控制网的叙述错误的是(D ) A . 国家控制网从高级到低级布设 B . 国家控制网按精度可分为A 、B 、C 、D 、E 五等 C . 国家控制网分为平面控制网和高程控制网D . 直接为测图目的建立的控制网,称为图根控制网14.下图为某地形图的一部分,各等高线高程如图所视,A 点位于线段MN 上,点A 到点M 和点N 的图上水平距离为MA=3mm ,NA=2mm ,则A 点高程为(A )A . 36.4mB . 36.6mC . 37.4mD . 37.6m15.如图所示支导线,AB 边的坐标方位角为''30'30125=AB α,转折角如图,则CD 边的坐标方位角CD α为( B )A .''30'3075B .''30'3015C .''30'3045D .''30'292516.三角高程测量要求对向观测垂直角,计算往返高差,主要目的是(D ) A . 有效地抵偿或消除球差和气差的影响 B . 有效地抵偿或消除仪器高和觇标高测量误差的影响 C . 有效地抵偿或消除垂直角读数误差的影响 D .有效地抵偿或消除读盘分划误差的影响17.下面测量读数的做法正确的是( C ) A . 用经纬仪测水平角,用横丝照准目标读数A N M373635测量学试卷 第 7 页(共 7 页)B . 用水准仪测高差,用竖丝切准水准尺读数C . 水准测量时,每次读数前都要使水准管气泡居中D . 经纬仪测竖直角时,尽量照准目标的底部18.水准测量时对一端水准尺进行测量的正确操作步骤是( D )。

A 对中----整平-----瞄准----读数 A 整平----瞄准----读数----精平 C 粗平----精平----瞄准----读数 D 粗平----瞄准----精平----读数19.矿井平面联系测量的主要任务是( D )A 实现井上下平面坐标系统的统一B 实现井上下高程的统一C 作为井下基本平面控制D 提高井下导线测量的精度20. 井口水准基点一般位于( A )。

A 地面工业广场井筒附近B 井下井筒附近C 地面任意位置的水准点D 井下任意位置的水准点21水准测量中,为了进行测站检核,在一个测站要测量两个高差值进行比较,通常采用的测量检核方法是双面尺法和 。

22直线定向常用的标准方向有真子午线方向、_____磁北方向____________和坐标纵线方向。

23地形图符号一般分为比例符号、_半依比例符号_________________和不依比例符号。

24 井下巷道掘进过程中,为了保证巷道的方向和坡度,通常要进行中线和____________的标定工作。

25 测量误差按其对测量结果的影响性质,可分为系统误差和_偶然误差______________。

27 象限角的取值范围是: 0-90 。

28 经纬仪安置通常包括整平和 对中 。

29 为了便于计算和分析,对大地水准面采用一个规则的数学曲面进行表示,这个数学曲面称为 参考托球面 。

二、填空题(每空2分,共20分)测量学试卷 第 8 页(共 7 页)30 光电测距仪按照测量时间的方式可以分为相位式测距仪和 差分 。

31.竖盘指标差 竖盘分划误差32.水准测量利用水准仪测定两点间的高差33.系统误差由客观原因造成的具有统计规律性的误差34.视准轴仪器望远镜物镜和目镜中心的连线35.简述测回法测量水平角时一个测站上的工作步骤和角度计算方法。

对中,整平,定向,测角。

观测角度值减去定向角度值三、名词解释(每小题5分,共20分)四、简答题(每小题5分,共20分)36.什么叫比例尺精度?它在实际测量工作中有何意义?图上0.1毫米在实地的距离。

可以影响地物取舍37.简述用极坐标法在实地测设图纸上某点平面位置的要素计算和测设过程。

38.高斯投影具有哪些基本规律。

测量学试卷第9 页(共7 页)测量学试卷 第 10 页(共 7 页)39.在1:2000图幅坐标方格网上,量测出ab = 2.0cm, ac = 1.6cm, ad = 3.9cm, ae = 5.2cm 。

试计算AB 长度D AB 及其坐标方位角αAB 。

40.从图上量得点M 的坐标X M =14.22m, Y M =86.71m ;点A 的坐标为X A =42.34m, Y A =85.00m 。

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