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皮帶輸送機輸送帶的應力應變能力與頻率和時間的關系曲線

普通皮帶輸送機系統一般由輸送帶、托輯、機架、驅動滾筒、改向滾筒、拉緊裝置等部件組成。而磁懸浮皮帶輸送機系統的主要結構中磁浮裝置取代了托輯結構,輸送帶内部帶有柔性錢鐵硼永磁材料,具有強磁特性,與普通織物芯輸送帶有所不同,其他結構同普通皮帶輸送機結構一緻。所有部件中,除輸送帶是柔性件外,其它所有部件均看成剛性結構。

    皮帶輸送機的機架因本身固定不動且剛度足夠大,不需要建立其幾何模型,隻需要在進行有限元分析時将其作為永磁體的位移約束;永磁體因需要考慮其磁場的分布和作用力的情況。在動力學模型中就可以将其簡化為一個均布作用于輸送帶的力場,即對輸送帶施加一個豎直向上的力場。

    皮帶輸送機中的傳動滾筒和驅動裝置的位置都是固定的,可以将其看作一個整體,不考慮其結構變形,整體以滾筒的結構形式來進行建模,因此可以将其簡化為繞定點轉動的圓柱剛體,改向滾筒的結構也一樣,需要注意的是滾筒的結構要保證物理模型中滾筒的質量和慣性矩與實際相符;拉緊裝置則将其簡化為一個作用力來處理。

    考慮到磁懸浮皮帶輸送機輸送帶中間部分不受摩擦的特殊受力情況,可以将其進行縮短簡化處理,因此選取5m長輸送帶來建模進行動力學分析。對于下垂度的問題,輸送帶整體都受到磁浮力的支撐,不存在托無結構所造成的輸送帶在托親之間的下垂,因此不需要考慮輸送帶的下垂度對輸送帶運動的影響。磁懸浮皮帶輸送機的輸送帶的傾角隻有3°,基本可以将其簡化為水平運輸結構,以方便其磁場和力場的分析。

    綜合以上磁懸浮皮帶輸送機的模型簡化處理,傳動滾筒和改向滾筒均通過軸承座固定在地面,傳動滾筒靠電動機驅動力通過齒輪盤接手傳遞到滾筒軸和輪毂福闆,然後驅動傳動滾筒帶動輸送帶,輸送帶在傳動滾筒所施加的圓周力驅動下開始運轉。模型中将滾筒、軸、輪毂及齒輪盤接手等建成一個整體,全部圍繞滾筒軸心線旋轉。

    磁懸浮輸送帶的材料本身決定了輸送帶的力學性能是複雜的,因為輸送帶受力變形到一定程度時發生蠕變現象,應力應變所形成的遲滞回線,說明應力應變是一種非線性關系,而且其力學性能還與時間、頻率等因素有關。

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皮帶輸送機
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