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皮帶輸送機是一種故障種類繁多、故障頻繁的輸送設備。皮帶輸送機的一些易發故障如滾筒包膠磨損、筒皮斷裂、軸承損壞、輸送帶撕裂和磨損等，都與輸送機的運動和受力有著直接或間接的關系。要有效地分析、預測和處理這些問題，就必須對相關力學參數進行計算和校核，而這項工作涉及公式繁多，關系復雜，人工計算繁瑣，耗時且出錯概率大。為此，業內研發了皮帶輸送機故障分析預測軟件(APBF軟件)。該軟件應用方便，可為皮帶輸送機的日常管理提供科學依據。APBF軟件系統的研發流程見圖1。
圖1 APBF軟件系統研發流程
該研究的主要內容可以概括為3個方面：一是確定皮帶輸送機典型故障的相關力學參數；而是建立用于故障分析預測的數學模型；三室進行數學模型的計算機語言編譯及二次開發。
1、典型故障及力學參數的研究
研究皮帶輸送機典型故障及其力學參數是軟件研發中的一項基礎性工作。皮帶輸送機故障繁雜，導致分析和預測這些故障所涉及的研究內容寬泛眾多。為準確把握研究的切入點，我們首先對輸送機的常見故障進行了統計分析，其中與力學密切相關且可建立計算模型的典型故障大致可以分為6類：輸送帶打滑(甚至起火)，滾筒包膠磨損，滾筒斷裂和軸端磨損，滾筒和托輥的移位或增減，驅動單元變化，帶面損壞。
深入研究篩選以上典型故障中設計的力學參數，從中提取建模必須的獨立變量，如驅動力、張緊力、摩擦力、滾筒和托輥的旋轉摩擦阻力、滾筒上的扭矩、壓力，以及兩側皮帶上的拉力等。參數審定的原則為含義明確、量化科學、數量全面、相互獨立，整個過程中共計得到了89各獨立力學參數。
2、故障分析預測模型的建立
對歸納出的皮帶輸送機典型故障進行數學建模，所設計到的計算公司可以概括為五大部分：輸送機阻力計算、驅動力及部件受力計算，包膠與輸送帶間摩擦力計算，摩擦熱能轉換計算，以及橡膠磨耗計算。建模過程中，需要將已總結出的全部故障力學參數作為獨立變量納入到數學模型中。
(1)運行阻力計算是皮帶輸送機力學分析的基礎，主要內容包括：主要阻力，附加阻力，主要特征阻力，附加特種阻力，傾斜阻力，以及由以上阻力相加得到的運行總阻力。需要特別說明的是，在建模過程中，必須對一些部件(如滾筒、托輥、清掃器等)的數量、形式及位置設置相應的參數變量，保證模型對各型皮帶輸送機典型故障具有廣泛的適用性。
(2)驅動力計算中包括驅動滾筒軸功率、電動機驅動力、偶合器等連接部件的扭矩等，在建模中需要設置驅動部件空間布置、啟動方式、運行數量所對應的參數變量。部件受力計算中設計到輸送帶運行張力、傳動件受力、滾筒結構受力、軸承座結構受力及托輥受力等。
