權(quán)利要求書(shū)： 1.一種帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，以輸送帶對(duì)中運(yùn)行為設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)置帶式輸送機(jī)托輥組內(nèi)各輥?zhàn)拥膬A斜角度；

步驟2，計(jì)算內(nèi)曲線抬高角；

步驟3，判斷步驟2計(jì)算的內(nèi)曲線抬高角是否在(5，10°)范圍內(nèi)，若超出，則對(duì)各輥?zhàn)拥膬A斜角度進(jìn)行調(diào)整，否則，執(zhí)行步驟4；

首先設(shè)置：

1)轉(zhuǎn)彎半徑包含四種：若輸送帶內(nèi)曲線和外曲線之間的寬度b與曲率半徑R的比值



則定義：

(1)若α>800～1000，則表示轉(zhuǎn)彎正常；(2)若800～1000>α>300～500，則表示轉(zhuǎn)彎較困難；(3)若α<300～500，則表示轉(zhuǎn)彎困難；(4)若α<100～300，則表示轉(zhuǎn)彎最困難；

2)輸送帶張力大小計(jì)算公式為：



式中，fRMBT表示輸送帶張力系數(shù)，無(wú)量綱，RMBT表示輸送帶張力利用率；kN表示輸送帶名義抗拉強(qiáng)度，N/mm,N表示牛頓；kT,max,j表示輸送帶最大張力，N/mm,T表示XXXXX，max_j表示，則：

若fRMBT<30％，則表示輸送帶張力較??；若fRMBT>30％～60％，則表示輸送帶張力??；較大：fRMBT>60％～100％；最大：fRMBT>100％

調(diào)整過(guò)程包括：

設(shè)定：內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)油鈧?cè)向輸送帶運(yùn)行方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)輥?zhàn)觾A斜，該輥?zhàn)觾A斜方向?yàn)檎?；外曲線側(cè)輥?zhàn)油鈧?cè)向輸送帶運(yùn)行方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)輥?zhàn)觾A斜，該輥?zhàn)觾A斜方向?yàn)樨?fù)；

若α大于1000，和/或輸送帶張力fRMBT<30％，則調(diào)整內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)酉蛘騼A斜；調(diào)整中間輥?zhàn)觾A角為0；調(diào)整外曲線側(cè)輥?zhàn)酉蜇?fù)傾斜；

若α為800～1000，和/或輸送帶張力fRMBT>30％～60％，則內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)觾A斜方向不變；調(diào)整中間輥?zhàn)觾A角為0；調(diào)整外曲線側(cè)輥?zhàn)觾A角向負(fù)方向傾斜；

若α為300～500，和/或輸送帶張力fRMBT>60％～100％，則調(diào)整內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)觾A角向正方向傾斜；調(diào)整中間輥?zhàn)觾A角向正方向傾斜；調(diào)整外曲線側(cè)輥?zhàn)酉蜇?fù)方向傾斜；

若α為100～300，和/或輸送帶張力fRMBT>100％，則調(diào)整內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)觾A角、中間輥?zhàn)觾A角及外曲線側(cè)輥?zhàn)油瑫r(shí)向正方向傾斜；

步驟4，根據(jù)步驟3的結(jié)果，確定曲柄對(duì)托輥的橫向力、曲柄對(duì)托輥的豎向力、滑塊對(duì)托輥的豎向力、曲柄轉(zhuǎn)角以及滑塊位置。

說(shuō)明書(shū)： 帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及托輥組控制調(diào)整領(lǐng)域。涉及一種帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的帶式輸送機(jī)托輥組固定，無(wú)法根據(jù)曲線段的輸送帶張力和承載情況對(duì)托輥組結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向能力進(jìn)行調(diào)整,容易造成輸送帶跑偏,時(shí)間久了由于輸送帶的跑偏會(huì)帶來(lái)撒料、輸送帶磨損等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法。

發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法，其技術(shù)要點(diǎn)是，包括以下步驟：

步驟1，以輸送帶對(duì)中運(yùn)行為設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)置帶式輸送機(jī)托輥組內(nèi)各輥?zhàn)拥膬A斜角度；

步驟2，計(jì)算內(nèi)曲線抬高角；

步驟3，判斷步驟2計(jì)算的內(nèi)曲線抬高角是否在(5，10°)范圍內(nèi)，若超出，則對(duì)各輥?zhàn)拥膬A斜角度進(jìn)行調(diào)整，否則，執(zhí)行步驟4；

首先設(shè)置：

1)轉(zhuǎn)彎半徑包含四種：若輸送帶內(nèi)曲線和外曲線之間的寬度b與曲率半徑R的比值



則定義：

(1)若α>800～1000，則表示轉(zhuǎn)彎正常；(2)若800～1000>α>300～500，則表示轉(zhuǎn)彎較困難；(3)若α<300～500，則表示轉(zhuǎn)彎困難；(4)若α<100～300，則表示轉(zhuǎn)彎最困難；

2)輸送帶張力大小計(jì)算公式為：



式中，fRMBT表示輸送帶張力系數(shù)，無(wú)量綱，RMBT表示輸送帶張力利用率；kN表示輸送帶名義抗拉強(qiáng)度，N/mm,N表示牛頓；kT,max,j表示輸送帶最大張力，N/mm,T表示XXXXX，max_j表示，則：

若fRMBT<30％，則表示輸送帶張力較?。蝗鬴RMBT>30％～60％，則表示輸送帶張力??；較大：fRMBT>60％～100％；最大：fRMBT>100％

調(diào)整過(guò)程包括：

設(shè)定：內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)油鈧?cè)向輸送帶運(yùn)行方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)輥?zhàn)觾A斜，該輥?zhàn)觾A斜方向?yàn)檎?；外曲線側(cè)輥?zhàn)油鈧?cè)向輸送帶運(yùn)行方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)輥?zhàn)觾A斜，該輥?zhàn)觾A斜方向?yàn)樨?fù)；

若α大于1000，和/或輸送帶張力fRMBT<30％，則調(diào)整內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)酉蛘騼A斜；調(diào)整中間輥?zhàn)觾A角為0；調(diào)整外曲線側(cè)輥?zhàn)酉蜇?fù)傾斜；

若α為800～1000，和/或輸送帶張力fRMBT>30％～60％，則內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)觾A斜方向不變；調(diào)整中間輥?zhàn)觾A角為0；調(diào)整外曲線側(cè)輥?zhàn)觾A角向負(fù)方向傾斜；

若α為300～500，和/或輸送帶張力fRMBT>60％～100％，則調(diào)整內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)觾A角向正方向傾斜；調(diào)整中間輥?zhàn)觾A角向正方向傾斜；調(diào)整外曲線側(cè)輥?zhàn)酉蜇?fù)方向傾斜；

若α為100～300，和/或輸送帶張力fRMBT>100％，則調(diào)整內(nèi)曲線側(cè)輥?zhàn)觾A角、中間輥?zhàn)觾A角及外曲線側(cè)輥?zhàn)油瑫r(shí)向正方向傾斜；

步驟4，根據(jù)步驟3的結(jié)果，確定曲柄對(duì)托輥的橫向力、曲柄對(duì)托輥的豎向力、滑塊對(duì)托輥的豎向力、曲柄轉(zhuǎn)角以及滑塊位置。

本發(fā)明的有益效果是：該帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法，對(duì)于不同工況下，輸送帶張力和承載物料量發(fā)生變化時(shí)，托輥組可自適應(yīng)地抬高內(nèi)曲線，避免輸送帶的偏移；各個(gè)輥?zhàn)涌筛鶕?jù)輸送帶張力和承載條件設(shè)計(jì)傾斜角度，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中物料全接觸時(shí)托輥橫截面受力示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中輸送帶橫截面受力示意圖；

圖中序號(hào)說(shuō)明如下：1托輥組支架、2托輥架支撐橫梁、3第一托輥、4第二托輥、5第三托輥、6外曲線側(cè)搖桿、7內(nèi)曲線側(cè)隨動(dòng)支桿、8滑塊、9第一支座輔板、10第二支座輔板。

具體實(shí)施方式

使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖1～圖4和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本實(shí)施例中的輥組結(jié)構(gòu)，如圖1所示，主要由托輥組支架1、托輥架支撐橫梁2、外曲線側(cè)搖桿6、內(nèi)曲線側(cè)隨動(dòng)支桿7、滑塊8、第一支座輔板9及第二支座輔板10構(gòu)成。本實(shí)施例中托輥組支架1固定在托輥架支撐橫梁2上，托輥架支撐橫梁2一端固定連接第一支座輔助板9，托輥架支撐橫梁2另一端滑動(dòng)連接第二支座輔助板10。托輥組支架1上安裝有輥托組，本實(shí)施例中的輥托組由三個(gè)呈品字形安裝的第一輥托3、第二托輥4和第三托輥5構(gòu)成，如圖1所示，兩側(cè)的第一托輥4和第二托輥5采用傾斜布置，中間的第三托輥5采用水平布置，三個(gè)托輥不在同一平面內(nèi)。本實(shí)施例中的托輥組支架1一側(cè)與外曲線側(cè)搖桿6一端相鉸接，托輥組支架1的另一側(cè)與內(nèi)曲線側(cè)隨動(dòng)支桿7相鉸接。外曲線側(cè)搖桿6另一端與第一支座輔助板9鉸接，內(nèi)曲線側(cè)隨動(dòng)支桿7另一端與第二支座輔助板10鉸接。在托輥組支架1的下端中心處還固定連接有滑塊8，滑塊8與外曲線側(cè)搖桿6、內(nèi)曲線側(cè)隨動(dòng)支桿7和托輥組支架1形成搖桿滑塊的四連桿機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中的滑塊8受力后沿位于托輥架支撐橫梁2表面滑動(dòng)。

本實(shí)施例中帶式輸送機(jī)自適應(yīng)平面曲線段托輥組的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法，包括以下步驟：

步驟1，在保證輸送帶不跑偏的情況下,設(shè)置帶式輸送機(jī)托輥組內(nèi)各輥?zhàn)拥膬A斜角度，例如內(nèi)曲線輥?zhàn)觾A斜角度為0.3～0.5°，外曲線輥?zhàn)觾A斜角度為-0.3～0.5°，中間輥?zhàn)觾A斜角度為0。

步驟2，計(jì)算內(nèi)曲線抬高角。采用力學(xué)模型計(jì)算內(nèi)曲線抬高角，具體公式如下：

物料、輸送帶、輸送帶張力在內(nèi)曲線側(cè)、中間、外曲線側(cè)輥?zhàn)由袭a(chǎn)生的垂直于輸送機(jī)面的壓力FG1、FGm、FG2分別為：



式中，K1、Km、K2分別為物料在內(nèi)側(cè)、中間、外側(cè)輥?zhàn)由系闹亓Ψ植枷禂?shù)；b1、bm、b2分別為輸送帶在內(nèi)側(cè)、中間、外側(cè)輥?zhàn)由系闹亓Ψ植枷禂?shù)；λ1、λ2分別為內(nèi)曲線側(cè)和外曲線側(cè)托輥槽角；γ為內(nèi)曲線抬高角；qm、qb分別為物料、輸送帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量；B為帶寬，g為重力加速度，F(xiàn)T為曲線處輸送帶張力。

垂直于托輥軸的正壓力FN1、FNm、FN2分別為：



垂直于托輥軸的正壓力在曲線半徑方向上的分力FNr1、FNrm、FNr2分別為：



式中，ε1、εm、ε2分別為內(nèi)側(cè)、中間、外側(cè)輥?zhàn)酉鄬?duì)于徑向傾斜的角度。

輸送帶和托輥之間的摩擦力在曲線徑向的分力FR1、FRm、FR2分別為：



輸送帶張力等效到曲線徑向的向心力FTc為：

FTc＝b1·FT·cos2(λ1+γ)+bm·FT·cos2γ+b2·FT·cos2(λ2-γ) (5)

曲線段，在輸送帶張力、托輥傾斜和托輥組其他參數(shù)確定下，在穩(wěn)定狀態(tài)的曲線徑向的力平衡方程為：

FTc＝FR1+FRm+FR2+sgn(ε1)FNr1+sgn(εm)FNrm+sgn(ε2)FNr2 (6)

式(6)中，除輸送帶張力和內(nèi)曲線抬高角外均為托輥組結(jié)構(gòu)參數(shù)，當(dāng)給定輸送帶張力和輸送物料參數(shù)后，可以從式(6)中求解出內(nèi)曲線抬高角。

步驟3，判斷步驟2計(jì)算的內(nèi)曲線抬高角是否在(5，10°)范圍內(nèi)，本實(shí)施例若超出，依據(jù)表1對(duì)各輥?zhàn)拥膬A斜角度進(jìn)行調(diào)整。

表1為各輥?zhàn)觾A斜角度方向組合與導(dǎo)向力的關(guān)系表





依據(jù)表1，由于步驟二中計(jì)算出抬高角，依據(jù)表1，應(yīng)該按如下方式對(duì)各輥?zhàn)拥膬A斜角度進(jìn)行調(diào)整。

步驟4，當(dāng)偏移量為0時(shí)，通過(guò)輸送帶受力平衡求出內(nèi)曲線抬高角，通過(guò)托輥受力平衡條件并利用求出的內(nèi)曲線抬高角確定曲柄對(duì)托輥的橫向力，通過(guò)托輥力矩平衡條件和內(nèi)曲線抬高角以及曲柄對(duì)托輥的橫向力確定曲柄對(duì)托輥的豎向力，通過(guò)托輥和滑塊的整體力矩平衡并利用內(nèi)曲線抬高角，曲柄對(duì)托輥的橫向力以及豎向力確定滑塊對(duì)托輥的豎向力。利用內(nèi)曲線抬高角可以求出曲柄轉(zhuǎn)角，利用曲柄轉(zhuǎn)角可以求出滑塊位置。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。