小型皮帶輸送機(jī)的起制動過程產(chǎn)生的動載荷將直接影響到輸送帶的選擇、拉緊裝置的設(shè)計(jì),驅(qū)動裝置的驅(qū)動能力等問題。輸送機(jī)的動態(tài)過程的研究是保證輸送機(jī)在起制動過程中尋求降低輸送帶和其它零部件的動載荷的重要途徑。它是小型皮帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上合理的核心問題。
小型皮帶輸送機(jī)動力學(xué)仿真模型的具體參數(shù):頭部滾筒中心與尾部滾筒中心的距離為16m,膠帶帶寬0.8m,驅(qū)動滾筒直徑1m,尾部滾筒直徑0.8m,頭尾該向滾筒直徑均為0.5m,上下托輥的直徑為0.133m,上托輥間距為1.2m,下托輥間距為3m,且滾筒和托輥均設(shè)為剛性材料;膠帶與驅(qū)動滾筒的摩擦系數(shù)是0.35,膠帶與改向滾筒的摩擦系數(shù)是0.3,與托輥的摩擦系數(shù)是0.35;膠帶型號選為ST-1250,膠帶的彈性模量E=30.830N/m,泊松比v=0.45,膠帶單位長度質(zhì)量為24.7kg/m2,膠帶厚為12mm。根據(jù)以上參數(shù)建立的小型皮帶輸送機(jī)仿真模型。
小型皮帶輸送機(jī)啟動特性仿真分析:啟動曲線的確定,按照小型皮帶輸送機(jī)的啟動原則,通過對比HARRISION法、余弦法以及NORDELL法啟動曲線,這三種方法都可以很好的降低膠帶的動張力。通過對比分析三種方法的優(yōu)劣,所建模型的啟動曲線采用余弦法。所建模型的速度設(shè)為2m/s,啟動時(shí)間為20s。建立完小型皮帶輸送機(jī)模型并對啟動進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置仿真時(shí)間為30s,仿真步數(shù)為1200,進(jìn)行仿真運(yùn)算。仿真運(yùn)算完,可以查看小型皮帶輸送機(jī)的整個(gè)啟動運(yùn)行情況;也可以通過繪圖按鈕,對各部件的速度、加速度、各方向的受力及其轉(zhuǎn)矩在小型皮帶輸送機(jī)運(yùn)行過程中的各自變化曲線。
驅(qū)動滾筒及其尾滾筒的速度對比曲線:在剛啟動時(shí),尾部滾筒的啟動速度與驅(qū)動滾筒的速度有一定的滯后,這是因?yàn)槟z帶是一個(gè)逐漸啟動的過程,且在啟動過程中的應(yīng)力波從驅(qū)動滾筒傳到尾部滾筒要用一定的時(shí)間,這才致使尾部滾筒的啟動速度滯后于驅(qū)動滾筒的啟動速度。20s后,驅(qū)動和尾部滾筒的速度趨于穩(wěn)定值。
同理,可以對驅(qū)動滾筒及其尾部滾筒的加速度對比曲線進(jìn)行分析:從驅(qū)動和尾部滾筒加速度曲線對比來看,在啟動過程中尾部滾筒的加速度曲線雖與驅(qū)動滾筒的加速度曲線接近,但從加速度放大圖中可以看出尾部滾筒一直存在小的波動,這與膠帶的波動有關(guān),是因?yàn)閼?yīng)力波波動造成的。在啟動20s后驅(qū)動滾筒的加速度為零,而尾部滾筒的加速度仍有波動不為零,這是由于應(yīng)力波的傳播滯后造成的。在20s后驅(qū)動與尾部加速度趨于零,這與前述的驅(qū)動和尾部滾筒的速度趨于一定值的結(jié)論是一致的。