關(guān)于帶式輸送機的設計及其動態(tài)化研究

1、<p>　　關(guān)于帶式輸送機的設計及其動態(tài)化研究</p><p>　　[摘 要]在工業(yè)高度發(fā)展的今天，帶式輸送機在國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)過程中扮演著越來越重要的角色，輸送量越來越大，輸送距離越來越長，輸送速度越來越快。文章討論了帶式輸送機的常規(guī)設計方法，并提出了優(yōu)化設計的措施，通過動態(tài)分析，并與實際效果相結(jié)合，提出了較為科學的設計方案。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]帶式輸送機 參

2、數(shù)優(yōu)化 動態(tài)化研究 </p><p>　　中圖分類號：TD528.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）08-0346-01 </p><p>　　1 帶式輸送機概述 </p><p>　　帶式輸送機是現(xiàn)代散裝物重要的輸送設備之一，被廣泛的應用于各個領(lǐng)域的生產(chǎn)實踐中。帶式輸送機的組成部分主要包括托輥、傳送帶、制動器、滾筒及驅(qū)動裝置、張緊裝置、清

3、掃、卸載、裝載裝置等。帶式輸送機多種多樣，常見的有爬坡皮帶機、伸縮皮帶機、鋼帶輸送、直行皮帶機和裝卸皮帶機等。 </p><p>　　隨著應用的深入，帶式輸送機的發(fā)展呈現(xiàn)出運量大、速度快、距離長的趨勢，本世紀初，帶式輸送機的單機運量就已經(jīng)達到每小時37500噸，最大輸送速度達到每秒9米，最大運距達到30.4千米。傳統(tǒng)的帶式輸送機設計越來越不能滿足現(xiàn)代人的需求，在設計上進行現(xiàn)代的改變勢在必行。 </p>

4、<p>　　2 帶式輸送機的常規(guī)設計方法 </p><p>　　帶式輸送機的常規(guī)設計方法通常是以標準手冊和設計手冊為基礎得出的。我們應該知道，只有建立在全面依據(jù)基礎上的設計工作才能夠順利進行，不然，再先進的設計方案，也很難從根本上改善帶式輸送機的運行狀態(tài)、提高其工作效率。此外，設計者在設計帶式輸送機的過程中，必須充分考慮其整體性，應當著眼于整個系統(tǒng)和所有設備的正常運行，而不僅僅考慮單機的運行。只有符

5、合運行要求的系統(tǒng)設計，才能確保設備性能的充分發(fā)揮。 </p><p>　　2.1 常規(guī)設計的主要依據(jù) </p><p>　　采用帶式輸送機輸送散料，必須綜合考慮輸送設計的經(jīng)濟性和合理性。設計輸送系統(tǒng)時，必須和實際情況緊密結(jié)合起來，并注意一下幾點： </p><p><b>　?。?）散料的運量 </b></p><p>

6、　　在均勻給出的情況下，散料的運量是可以直接獲取的，而當散料不均勻給出的情況下，是很難獲得準確的運量的。所以一定要以經(jīng)濟原理為依據(jù)進行周密分析是否需要增設料倉，而不是采用加大輸送量的方式來調(diào)整。 </p><p>　?。?）輸送機的大小 </p><p>　　輸送機不僅在傾角、長度以及高度上的大小都有嚴格的限制，在曲線段、直線段以及連接的大小方面都有較為詳盡的要求，必須按照要求進行設計。

7、</p><p><b>　?。?）運輸料特性 </b></p><p>　　不同的物料其形式迥異，在設計帶式輸送機時，必須對其運輸物料的各方面特性進行充分考量，如物料的粘度、密度、安息角以及濕度、磨損摩擦度以及最大粒徑等。 </p><p>　?。?）輸送機的工作環(huán)境 </p><p>　　采用帶式輸送機運輸散料時，一

8、定要對輸送環(huán)境進行考慮，比如室內(nèi)外的濕度、溫度以及固定和伸縮等。 </p><p>　　在設計帶式輸送機時，除了對上述四個方面的因素進行考慮外，還必須充分考慮到輸送設備的給料和卸料方式以及輸送機的工作時間要求（包括每年工作時間和每天工作時間）。 </p><p>　　2.2 帶式輸送機系統(tǒng)的設計方法 </p><p>　　帶式輸送機的設計，除了根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求布置

9、輸送帶外，還必須把以下幾個方面的問題結(jié)合起來： </p><p>　?。?）合理設計設備的卸料裝料方式，確保運載合理。 </p><p>　?。?）充分考慮線路過程中和輸送機之間的相互關(guān)系。受料時，率先驅(qū)動受料輸送機，而給料部分在停車時先停止。因為受料輸送機率先驅(qū)動的啟動順序和給料輸送機先停止的停車順序，所以需要調(diào)整啟動時間和停止時間。 </p><p>　?。?）

10、當上述啟動順序和停止順序無法滿足要求時，可以通過將緩沖倉添加在設備系統(tǒng)中的方式加以調(diào)整，以確保系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率和適應能力。 </p><p>　?。?）由于環(huán)境中的粉塵有相應的要求，所以在設計時要設計好除塵和密封系統(tǒng)。 </p><p>　?。?）應當優(yōu)先考慮運距長、運量大的帶式輸送機，而對于多輸送帶的輸送機要慎重考慮，因為它不僅所占空間大而且不夠經(jīng)濟。在大型運輸方式中，并行的方式幾乎都是把

11、幾條輸送機串聯(lián)起來進行傳輸，其中任何一條出現(xiàn)故障，整條運輸線都會癱瘓，直接影響到系統(tǒng)的運輸效率。從這個意義上說，長距離傳輸機具有較大的優(yōu)勢。 </p><p>　　此外在系統(tǒng)設計過程中，還必須做到：對系統(tǒng)進行監(jiān)視，設備要有一定的可移植性，零件必須符合標準、具有一定的通用性等。 </p><p>　　3 帶式輸送機的動態(tài)化研究 </p><p>　　3.1 對帶式輸送

12、機結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化的方法 </p><p>　　盡管各種工況在一定程度上限制著帶式輸送機的結(jié)構(gòu)，但是我們的設計必須保證它正常運行，這就要求在完成傳統(tǒng)的常規(guī)計算方法后，采用離散變量優(yōu)化的網(wǎng)絡法，優(yōu)化設計帶式輸送機的參數(shù)（年總運營費用是優(yōu)化的目標函數(shù)）。 </p><p>　　一般說來，機械設備的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化就是離散變量函數(shù)的優(yōu)化問題。由于離散變量優(yōu)化的方法還處于探索階段，且受到較多約束，還很

13、不成熟，所以采用網(wǎng)格法進行優(yōu)化更加合理?？煽渴怯嬎銠C網(wǎng)格法的突出優(yōu)點，但如果每個離散變量對應的離散值過多，則會消耗過多的機時。 </p><p>　　對帶式輸送機結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化的主要目的是使得運營單位物料的費用最小化。在帶速、運料和驅(qū)動滾筒圍包角一定的情況下，輸送帶的帶寬和強度正相關(guān)關(guān)系，也就是所帶寬越小強度越低，這有利于運營成本的降低。 </p><p>　　實際上，離散變量網(wǎng)格法作為

14、一種選型的設計方法，其結(jié)果還需要進一步進行分析。 </p><p>　　3.2 帶式輸送機的計算程序設計 </p><p>　　輸送機程序的設計是循環(huán)的，現(xiàn)簡述如下： </p><p>　　（1）根據(jù)實際運送的物料和物料的特性來決定輸送機運行的速度。因為帶速與帶寬成負相關(guān)關(guān)系，也就是說帶速越大則所需帶寬越小，這不僅降低了運行阻力，還降低了運營成本，所以保證帶速具有十

15、分重要的意義，這是計算機程序設計的重點之一。 </p><p>　　（2）初步確定輸送帶、托輥及中間架子的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。 </p><p>　?。?）應按照設備在實際使用中的重要程度來選擇功率計算的最佳方式。目前，DIN22101較為常用的功率計算方式。 </p><p>　?。?）對驅(qū)動裝置及設備功率設備進行確定。 </p><p>　?。?

16、）對輸送設備的條帶張力進行初步計算。 </p><p>　　（6）對曲線段和過度段進行合理設計，初步確定過度段設計、曲線設計和張力計算。 </p><p>　　（7）對拉緊裝置進行初步設計，依據(jù)驅(qū)動裝置的位置確定拉緊裝置的位置，同時確定行程和拉緊力的大小。 </p><p>　?。?）初步設計制動器，對制動器位置、制動力分配制動力大小和相應的拉緊力進行確定。 <

17、;/p><p>　　此外，帶式輸送機的計算機程序設計還包括動態(tài)分析帶式輸送機、充分考量避免共振的設計和零部件以及設計系數(shù)控制和供電系統(tǒng)等。 </p><p><b>　　4 結(jié)束語 </b></p><p>　　當前，我國多所科研結(jié)構(gòu)都在研究帶式輸送機，探索出帶式輸送機動態(tài)設計的方法，并把這種設計方法和計算機技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)出一系列設計決策支持系

18、統(tǒng)。隨著不斷深入的研究，已經(jīng)形成一種共識：在設計帶式輸送機時，僅考慮靜態(tài)特性是遠遠不夠的，多數(shù)情況下，還必須對其動態(tài)特性進行分析，這樣才能確保設計出來的帶式輸送機安全可靠。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 程良燕.帶式輸送機動態(tài)特性分析及軟啟動策略研究[J].合肥工業(yè)大學，2010（04）. </p>&l