非均勻受力段輸送帶應(yīng)力分布差分計(jì)算方法的研究.pdf

1、輸送帶是帶式輸送機(jī)的重要部件，其成本占整個(gè)輸送機(jī)設(shè)備投資的1/3以上。輸送帶在整個(gè)輸送過程中產(chǎn)生彎曲變形，尤其在過渡段、凸弧段、凹弧段、水平轉(zhuǎn)彎段和翻轉(zhuǎn)段等非均勻變形段變形更為劇烈，輸送帶的不均勻變形使輸送帶在寬度方向的張力重新分布，很容易產(chǎn)生輸送帶邊緣的撕裂和輸送帶中部褶皺等現(xiàn)象。對(duì)輸送帶過渡段，彎曲段和水平轉(zhuǎn)彎段進(jìn)行分析，得到輸送帶在帶寬方向上的張力分布情況，進(jìn)而為合理選擇輸送帶，降低輸送帶安全系數(shù)，降低輸送機(jī)的設(shè)計(jì)成本，減少能源消

2、耗具有重要意義。
　　分析輸送帶非均勻受力段橫截面內(nèi)張力分布時(shí)，將托輥間的輸送帶簡(jiǎn)化為受縱橫載荷共同作用的正交異性矩形薄板。為簡(jiǎn)化分析沿槽形帶各平面的交線將輸送帶分成三部分，假設(shè)槽形帶的各平面的交線在橫截面上不運(yùn)動(dòng)，因此將該交線看成兩個(gè)薄板的固定邊界;輸送帶的邊緣沒有約束，是自由邊界;輸送帶在托輥支撐處沒有位移，不受彎矩的作用，可以看成鉸接邊界。影響輸送帶橫截面上張力分布的主要因素有輸送帶初張力引起的應(yīng)力、由于幾何形狀附加變形產(chǎn)生

3、的附加應(yīng)力和輸送帶在重力作用下彎曲下垂引起的應(yīng)力。輸送帶彎曲變形最大撓度與輸送帶的厚度相差不大，計(jì)算時(shí)應(yīng)用板殼力學(xué)的大撓度變形理論分析輸送帶非均勻變形段下垂彎曲的應(yīng)力。利用差分法求解輸送帶單元彎曲變形微分方程，將托輥間的輸送帶劃分成合適的正方形網(wǎng)格，將連續(xù)的方程離散化得到微分方程的數(shù)值解。
　　輸送帶張力在過渡段呈槽形分布，輸送帶張力在兩側(cè)托輥上呈微凹形分布，在中間托輥上呈微凸弧分布，分別在中間托輥兩端輸送帶張力取得最小值，比平均

4、張力減小了22.1％;在輸送帶邊緣取得最大張力值，比平均張力增大了51.1％。在凹弧段，張力在輸送帶在中間托輥處取得最大值，比平均張力增大了34％。在輸送帶邊緣取得張力最小值，比平均張力減小了58.5％。凸弧段正好相反，在邊緣處取得張力最大值，比平均張力增大了16.2％;在中間托輥處取得最小值，比平均張力減小了25.3％。在水平轉(zhuǎn)彎時(shí)輸送帶彎曲的內(nèi)邊緣取得最小值，比平均張力減小了13.5％;外邊緣取得張力最大值，比平均張力增大了21.3