1730_帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置

1730_帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置,輸送,機(jī)械傳動(dòng),裝置 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置系 別 航空工程系 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào) 088105429學(xué)生姓名 袁小龍指導(dǎo)教師 賀紅林二 O 一二 年 六 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求1）輸送物料為：煤炭顆粒，粒度為 10mm；運(yùn)輸量 Q＝80t/h；2）運(yùn)輸帶速度 =1.5 m/s，帶寬 B=800mm；v3）滾筒直徑 D=400 mm，輸送帶拉力 F=2200N；4）滾筒效率 （包括 軸承與滾筒的效率損失）；96.0?j?5）工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)， 載荷較平穩(wěn)；6）使用折舊期：8 年；7）工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大， 環(huán)境最高溫度 ；C0358）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠(chǎng)制造，小批量生產(chǎn)；9）動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓 380/220v；運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（參考）II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：（1）查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000 字符以上），撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 4 周（3）擬定帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)方案確定 1 周 （4）傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算 1 周 （5）帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)三維總體裝圖設(shè)計(jì) 4 周（6）帶式輸送機(jī)主要零（部）件工作圖設(shè)計(jì) 2 周（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）撰寫(xiě) 3 周（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 2 周Ⅳ 、主 要參考資料：[1] 美輸送設(shè)備 制造協(xié)會(huì)編. 散狀物料帶式輸送機(jī). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984[2] 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第8版）. 北京：高等教育出版社，2008[3] 王昆等編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì). 高等教育出版社，1995[4] 龔桂義. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè). 北京：高等教育出版社，1989[5] 中國(guó)煤炭建 設(shè)協(xié)會(huì). 帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2000[6] M. A. Alspaugh. Latest Developments in Belt Conveyor Technology. MINExpo 2004, Las Vegas, NV, USA[7] Phonix Conveyor Belt. Phoenix Conveyor Belts Design Fundamentals. Hamburg, 2004[8] 芮曉明. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及電廠(chǎng)金屬材料. 北京：中國(guó)電力出版社，2000航空制造工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)類(lèi) 0881054 班學(xué)生（簽名）： 袁小龍 日期： 自 20 年 月 日 至 20 年 月 日指導(dǎo)教師（簽名）： 助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：機(jī)械設(shè)計(jì) 系（室） 主任（簽名）： 附注:任 務(wù)書(shū)應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)首頁(yè)。學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期：導(dǎo)師簽名： 日期：帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：袁小龍 班級(jí)：0881054指導(dǎo)老師：賀紅林 摘要：帶式輸送機(jī)在煤炭運(yùn)輸、交通、糧食運(yùn)輸、礦石等多個(gè)領(lǐng)域有所運(yùn)用。本文首先介紹了帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的研究背景，未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展方向。本文為了研究帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，完成了以下工作。（1） 擬定帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)方案（2） 傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)計(jì)算（3） 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)總體狀圖設(shè)計(jì)（4） 帶式輸送機(jī)主要零部件工作圖設(shè)計(jì)（5） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)的撰寫(xiě)關(guān)鍵詞 ：電動(dòng)機(jī)；齒輪；軸；帶式輸送機(jī)。指導(dǎo)老師簽名：Design of belt conveyor Student name : Yuan XiaoLong Class : 0881054Supervisor : He HongLinBelt conveyer system is known as an efficient mean of transporting bulk materials, it has a high requirement of reliablity.With the development of mining work conditions, the convery route become more and more complex, and it′s conveyance ability with transport distance is all other transport a machine equipments can't compare to, its structure simple, circulate balance, revolve credibility.This article sums up the feasible scheme of the key technology, aimed at the primitive parameter of the belt conveyor of coal colliery.In the article, through the design calculation of choosing the equipments and the design of some important parts of the belt conveyor, the system can finish the mission safely and dependably on the occasion.The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. The article passes the comparison which tenses device merit and shortcoming of main function and a few kinds that the introduction tenses device in going into detail to tense the foundation of the main form of device with domestic currently.We serve the purpose at last.Keywords: Motor, Gear, ShaftSignnature of Supervison: 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置系 別 航空工程系 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào) 088105429學(xué)生姓名 袁小龍指導(dǎo)教師 賀紅林二 O 一二 年 六 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求1）輸送物料為：煤炭顆粒，粒度為 10mm；運(yùn)輸量 Q＝80t/h；2）運(yùn)輸帶速度 =1.5 m/s，帶寬 B=800mm；v3）滾筒直徑 D=400 mm，輸送帶拉力 F=2200N；4）滾筒效率 （包括 軸承與滾筒的效率損失）；96.0?j?5）工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)， 載荷較平穩(wěn)；6）使用折舊期：8 年；7）工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大， 環(huán)境最高溫度 ；C0358）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠(chǎng)制造，小批量生產(chǎn)；9）動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓 380/220v；運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（參考）II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：（1）查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000 字符以上），撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 4 周（3）擬定帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)方案確定 1 周 （4）傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算 1 周 （5）帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)三維總體裝圖設(shè)計(jì) 4 周（6）帶式輸送機(jī)主要零（部）件工作圖設(shè)計(jì) 2 周（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）撰寫(xiě) 3 周（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 2 周Ⅳ 、主 要參考資料：[1] 美輸送設(shè)備 制造協(xié)會(huì)編. 散狀物料帶式輸送機(jī). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984[2] 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第8版）. 北京：高等教育出版社，2008[3] 王昆等編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì). 高等教育出版社，1995[4] 龔桂義. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè). 北京：高等教育出版社，1989[5] 中國(guó)煤炭建 設(shè)協(xié)會(huì). 帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2000[6] M. A. Alspaugh. Latest Developments in Belt Conveyor Technology. MINExpo 2004, Las Vegas, NV, USA[7] Phonix Conveyor Belt. Phoenix Conveyor Belts Design Fundamentals. Hamburg, 2004[8] 芮曉明. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及電廠(chǎng)金屬材料. 北京：中國(guó)電力出版社，2000航空制造工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)類(lèi) 0881054 班學(xué)生（簽名）： 袁小龍 日期： 自 20 年 月 日 至 20 年 月 日指導(dǎo)教師（簽名）： 助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：機(jī)械設(shè)計(jì) 系（室） 主任（簽名）： 附注:任 務(wù)書(shū)應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)首頁(yè)。學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期：導(dǎo)師簽名： 日期：帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：袁小龍 班級(jí)：0881054指導(dǎo)老師：賀紅林 摘要：帶式輸送機(jī)在煤炭運(yùn)輸、交通、糧食運(yùn)輸、礦石等多個(gè)領(lǐng)域有所運(yùn)用。本文首先介紹了帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的研究背景，未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展方向。本文為了研究帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，完成了以下工作。（1） 擬定帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)方案（2） 傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)計(jì)算（3） 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)總體狀圖設(shè)計(jì)（4） 帶式輸送機(jī)主要零部件工作圖設(shè)計(jì)（5） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)的撰寫(xiě)關(guān)鍵詞 ：電動(dòng)機(jī)；齒輪；軸；帶式輸送機(jī)。指導(dǎo)老師簽名：Design of belt conveyor Student name : Yuan XiaoLong Class : 0881054Supervisor : He HongLinBelt conveyer system is known as an efficient mean of transporting bulk materials, it has a high requirement of reliablity.With the development of mining work conditions, the convery route become more and more complex, and it′s conveyance ability with transport distance is all other transport a machine equipments can't compare to, its structure simple, circulate balance, revolve credibility.This article sums up the feasible scheme of the key technology, aimed at the primitive parameter of the belt conveyor of coal colliery.In the article, through the design calculation of choosing the equipments and the design of some important parts of the belt conveyor, the system can finish the mission safely and dependably on the occasion.The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. The article passes the comparison which tenses device merit and shortcoming of main function and a few kinds that the introduction tenses device in going into detail to tense the foundation of the main form of device with domestic currently.We serve the purpose at last.Keywords: Motor, Gear, ShaftSignnature of Supervison:畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 0 8 8 1 0 5 4 2 9學(xué) 生 姓 名 袁 小 龍指 導(dǎo) 教 師 賀 紅 林填表日期：2 0 1 2 年 2 月 21 日說(shuō) 明開(kāi)題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述） 、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫(xiě)內(nèi)容 各專(zhuān)業(yè) 可根據(jù)具體情況適當(dāng) 修改 。但每個(gè)專(zhuān)業(yè)填寫(xiě)內(nèi)容應(yīng)保持一致。一、選題的依據(jù)及意義：帶式輸送機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，它廣泛的應(yīng)用電力、糧食、冶金、化工、煤礦、礦山、建材、輕工及交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。由于帶式輸送機(jī)比較經(jīng)濟(jì)，操作安全、可靠具有多方面的適應(yīng)性及生產(chǎn)能力實(shí)際上不受限制等優(yōu)點(diǎn)。此外，由于帶式輸送機(jī)能完成使物料在各工序之間連續(xù)流動(dòng)的工作，因此具有多種工藝功能。帶式輸送機(jī)在環(huán)境保護(hù)方面是更令人滿(mǎn)意的，它既不污染空氣有沒(méi)有噪音。帶式輸送機(jī)也是煤礦最為理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，帶式輸送機(jī)己成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。目前，普通帶式運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)在礦山得到了普遍的應(yīng)用。但由于目前形成系列化的帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸傾角一般 18°以下，使得帶式輸送機(jī)在生產(chǎn)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用受到一定范圍的限制。而近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的各種大傾角帶式輸送機(jī)在露天、地下礦山以及其他場(chǎng)合的使用，都取得了較好的效果。而且大傾角帶式輸送機(jī)在提升高度相 同的情況下，所占地面積和空間都比使用普通帶式輸送機(jī)少，并且具有常規(guī)帶式輸送機(jī)的所有特點(diǎn)，投資成本低，因而在生產(chǎn)運(yùn)輸中越來(lái)越受到重視，應(yīng)用前景十分廣闊。二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：1.國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在 2 個(gè)方面：一方面是帶式輸送機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展 的主要方向，其核心技術(shù)是開(kāi)發(fā)應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。國(guó)外已經(jīng)使用或已經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的幾條典型長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)輸送線(xiàn)：1.1 西班牙的西撒哈拉帶式輸送機(jī)線(xiàn)路是世界最長(zhǎng)的長(zhǎng)距離輸送機(jī)線(xiàn)路，該線(xiàn)路長(zhǎng)達(dá) 100km，用來(lái)將位于石質(zhì)高原地區(qū)的布·克拉露天礦的磷灰石礦石運(yùn)往艾汾阿雍海港。此線(xiàn)路于兩年半內(nèi)建成，并于 1972 年使用，該系統(tǒng)總投資額為 2 億馬克。服務(wù)年限為30 年，年平均運(yùn)輸量為 1000 萬(wàn)噸磷灰石礦石(2000t/h)。每噸千米的運(yùn)費(fèi)為 0.026 法郎，整條線(xiàn)路由長(zhǎng)為 6.9～11.8km 的 11 臺(tái)輸送機(jī)組成。輸送機(jī)采用寬為 1000mm，強(qiáng)度為3150N/mm 的鋼繩芯輸送帶，帶速為 4.5m/s。輸送帶的安全系數(shù)為 6.7～10。輸送機(jī)設(shè)有頂棚，迎風(fēng)側(cè)裝有護(hù)板。借助聲納檢測(cè)器可以發(fā)現(xiàn)損壞的托輥。1.2 澳大利亞恰那礦 20km 地面帶式輸送機(jī)系統(tǒng)是代表了現(xiàn)代帶式輸送機(jī)發(fā)展水平的一條輸送線(xiàn)。該輸送系統(tǒng)由一條長(zhǎng)為 10.3km 的平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)和一條 10.1km的直線(xiàn)長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)構(gòu)成。轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的曲率半徑為 9km，弧長(zhǎng)為 4km。兩條輸送機(jī)除線(xiàn)路參數(shù)外，其他參數(shù)相同，運(yùn)輸能力為 2200t/h，帶寬 1050mm，輸送帶抗拉強(qiáng)度為 3000N/mm，安全系數(shù)為 5，拉緊裝置為重錘拉緊。允許行程為 25m，驅(qū)動(dòng)采用 3 臺(tái) 700kw 直流電動(dòng)機(jī)，雙滾筒驅(qū)動(dòng)。該機(jī)在 25℃下每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的牽引功率小平330kW，相應(yīng)摩擦系分別為：直線(xiàn)輸送機(jī) 0.00998，轉(zhuǎn)彎輸送機(jī)為 0.011。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的托輥制造和安裝技術(shù)、水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)和動(dòng)態(tài)分析技術(shù)。1.3 津巴布韋鋼鐵公司(ZISCO)15.6km 水平轉(zhuǎn)彎越野帶式輸送機(jī)于 1996 年投入使用，是世界上單機(jī)最長(zhǎng)的帶式輸送機(jī)。該輸送機(jī)將 ZISCO 的 New Ripple Creek 礦的經(jīng)過(guò)二次破碎的鐵礦石運(yùn)送到 Redcliff，Zimbabwe 的煉鋼廠(chǎng)附近。輸送量為干礦石500t/h(濕礦石 600t/h)。系統(tǒng)全長(zhǎng)為 15.6km，物料提升高度為 90m。輸送帶采用橋石公司的鋼繩芯輸送帶，抗拉強(qiáng)度為 888N/mm，運(yùn)行速度為 4.25m/s。輸送帶的安全系數(shù)為 5.8，當(dāng)環(huán)境溫度為 0℃時(shí)，安全系數(shù)降到 5.5，當(dāng)輸送量增加到 600t/h 時(shí)，輸送帶安全系數(shù)降低到 4.8。為了提高輸送帶的利用率，輸送帶的上、下覆蓋層采用相同的厚度，為 5mm。這樣做的目的是，當(dāng)上覆蓋層磨損超過(guò) 2mm 時(shí)，可將輸送帶翻面使用，從而達(dá)到提高輸送帶的使用壽命。輸送機(jī)采用頭部雙滾筒，尾部單滾筒的驅(qū)動(dòng)方案，整個(gè)系統(tǒng)功率為 500kW。目前，在煤礦井下使用的帶式輸送機(jī)其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）設(shè)備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿(mǎn)足年產(chǎn) 300~500萬(wàn) t 以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。（2）應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控 等高新技術(shù)，采用大功率軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控， 大大地降低了輸送帶的動(dòng)張力，設(shè)備運(yùn)行性能好，運(yùn)輸效率高。（3）采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)與 中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù)，使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上 已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性。（4）新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)。如包含 CST 等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。2 國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀我國(guó)生產(chǎn)制造的帶式輸送機(jī)品種、類(lèi)型較多。在“八五” 期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開(kāi)發(fā)都 取得了很大的進(jìn)步。從SDJ、 SSJ、STJ 、DT 等系列發(fā)展到各種多功能特種帶式輸送機(jī)系列，如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并用動(dòng)態(tài)分析、智能化控制技術(shù)等對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。但是和外國(guó)先進(jìn)型相比，國(guó)內(nèi)輸送機(jī)機(jī)型一般較小，帶速通常不超過(guò) 4m/s，普遍沿用靜態(tài)設(shè)計(jì)法，設(shè)備成本偏高，運(yùn)行的可靠性低。此外，我國(guó)尚未形成元部件的大規(guī)模專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)，設(shè)計(jì)制造水平有待提高。帶式輸送機(jī)通常有機(jī)型（1）固定帶式輸送機(jī)；（2）可伸縮帶式輸送機(jī)；（3）大傾角上、下運(yùn)帶式輸送機(jī)；（4）水平拐彎輸送機(jī)；（5）下運(yùn)帶式輸送機(jī)；（6）垂直提升帶式輸送機(jī)；（7）管狀式帶式輸送機(jī)；（8）壓帶式輸送機(jī)。目前我國(guó)用剛性理論來(lái)分析研究帶式輸送機(jī)并制訂計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)中對(duì)輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取 n=10 左右） ，與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)其輸送帶對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，而不能簡(jiǎn)單地用剛體力學(xué)來(lái)解釋和計(jì)算。已開(kāi)發(fā)了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件，在大型輸送機(jī)上對(duì)輸送機(jī)的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性，從而使大型帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了最高水平，并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。3 帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)3.1 設(shè)備大型化、提高運(yùn)輸能力為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機(jī)輸送能力要加大。長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是高產(chǎn)高效礦井運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展方向。在今后的 10a 內(nèi)輸送量要提高到 3000～10000 t/h，帶速提高至 5～8m/s，輸送長(zhǎng)度對(duì)于可伸縮帶式輸送機(jī)要達(dá)到 6000m。對(duì)于鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)需加長(zhǎng)至 14000m 以上，單機(jī)驅(qū)動(dòng)功率要求達(dá)到 1000～2500 kW，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到大于 6000 N/mm（鋼繩芯）和 31500 N/mm（整芯） 。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術(shù)的發(fā)展，隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮帶式輸送機(jī)，無(wú)論是主參數(shù)，還是運(yùn)行性能都難以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場(chǎng)急需主參數(shù)更大、技術(shù)更先進(jìn)、性能更可靠的長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機(jī)，以提高我國(guó)帶式輸送機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，接近并趕上國(guó)際先進(jìn)工業(yè)國(guó)的技術(shù)水平。其包含 7 個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：（1）帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)；（2）軟起動(dòng)與功率平衡 技術(shù)；（3）中間驅(qū)動(dòng)技術(shù)（4）自動(dòng)張緊技術(shù)（5）新型高壽命高速托輥技術(shù)；（6）快速自移機(jī)尾技術(shù)；（7）高效儲(chǔ)帶技術(shù)。3.2 提高元部件性能和可靠性設(shè)備開(kāi)機(jī)率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開(kāi)發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī) 尾、高速托輥等，使帶式輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提高。3.3 擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化 將帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)作適當(dāng)修改，拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?，做到一機(jī)多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。3.4 開(kāi)發(fā)專(zhuān)用機(jī)型我過(guò)煤礦的地質(zhì)條件差異很大，為了滿(mǎn)足特殊要求，應(yīng)開(kāi)發(fā)特殊型帶式輸送機(jī)，如彎曲帶式輸送機(jī)、大傾角或垂直提升輸送機(jī)等。三、研究?jī)?nèi)容： 1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)1.1 帶式輸送機(jī)初步設(shè)計(jì)計(jì)算布置形式的分析確定，帶速的選擇；輸送帶帶寬、類(lèi)型的選擇確定；輸送帶線(xiàn)質(zhì)量的計(jì)算；物料線(xiàn)質(zhì)量的計(jì)算；托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量的計(jì)算；各直線(xiàn)區(qū)段阻力計(jì)算；局部阻力計(jì)算；輸送帶各點(diǎn)張力計(jì)算及強(qiáng)度校核；變坡段曲率半徑的確定；滾筒牽引力與電機(jī)功率的計(jì)算；拉緊力與拉緊行程的計(jì)算；制動(dòng)力矩的計(jì)算。1.2 機(jī)械裝置的選擇與確定 電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器的選擇；軟起動(dòng)裝置或制動(dòng)裝置的選擇；傳動(dòng)滾筒、改向滾筒的選擇與設(shè)計(jì)；采用托輥、托輥組的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)；采用拉緊裝置的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。2 帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2.1 確定傳動(dòng)方案在進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)常需要擬定多種方案進(jìn)行比較，以使所設(shè)計(jì)的機(jī)器盡可能具有較高的傳動(dòng)效率，且工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低廉、工藝性好，同時(shí)便于維護(hù)。2.2 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的計(jì)算和分配3 傳動(dòng)裝置基本參數(shù)的計(jì)算各軸轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算、功率的計(jì)算。四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度（1）查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000 字符以上） ，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 ————————————————————————————————4 周（2）擬定帶式輸送機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)方案確定 ————————————————— ————————————————1 周（3）傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算 —————————————————————————————————1 周（5）帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)三維總體裝圖設(shè)計(jì) —————————————————— ———————————————2 周（6）帶式輸送機(jī)主要零（部）件工作圖設(shè)計(jì) ——————————————————-———————————————2 周（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）撰寫(xiě) —————————————————————————————————3 周（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 —————————————————————————————————2 周五、參考文獻(xiàn)[1] 美輸送設(shè)備制造協(xié)會(huì)編. 散狀物料帶式輸送機(jī). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984[2] 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第8版）. 北京：高等教育出版社，2008[3]王昆等編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì). 高等教育出版社，1995[4] 龔桂義. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè). 北京：高等教育出版社，1989[5]中國(guó)煤炭建設(shè)協(xié)會(huì). 帶式輸送機(jī)工程設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2000[6]M. A. Alspaugh. Latest Developments in Belt Conveyor Technology. MINExpo 2004, Las Vegas, NV, USA[7] Phonix Conveyor Belt. Phoenix Conveyor Belts Design Fundamentals. Hamburg, 2004[8] 芮曉明. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及電廠(chǎng)金屬材料. 北京：中國(guó)電力出版社，2000輸送帶的二維動(dòng)態(tài)特性3.1.1 非線(xiàn)性梁架（構(gòu)架）元如果只有帶的縱向變形是主要素，那么梁架元就可用于模型的皮帶彈性反應(yīng)。梁架元組成部分有如圖 2 所示的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)， P 和 Q ，四個(gè)位移參數(shù)確定部分載體 X：xT = [up vp uq vq] (1)對(duì)平面運(yùn)動(dòng)的梁架元有三個(gè)獨(dú)立的剛體運(yùn)動(dòng)，因此（這公式）仍然是描述一個(gè)變形的參數(shù)。圖 2 ：梁架元的精確位移梁架元軸的長(zhǎng)度變化， [ 7 ] ：ds2 - ds2oε1 = D1(x) = ∫1 o2ds2odξ (2)DSO 是限元未變形的長(zhǎng)度，DS 是限元變形的長(zhǎng)度，ξ 是沿著有限元軸的無(wú)量綱長(zhǎng)度。圖 3 ：張帶的靜態(tài)凹陷雖然帶呈彎曲狀態(tài)，但梁架元并沒(méi)有變形，這可能考慮到帶小數(shù)值凹陷的靜態(tài)影響。靜態(tài)帶凹陷的比率是有定義的（見(jiàn)圖 3 ） ：K1 = δ/1 = q1/8T (3)其中 q 是暴露在外面帶和散裝物料的重量在豎直方向上分布的荷載， 1 是帶輪間距，而 T 是帶的張力。 ，帶凹陷的縱向變形影響取決于[ 7 ] ：εs = 8/3 K2s (4)產(chǎn)生了非線(xiàn)性梁架元總的縱向變形。3.1.2 梁架元圖 4 ：節(jié)點(diǎn)的精確位移和旋轉(zhuǎn)的梁架元。如果帶的橫向位移是主要因素，那么梁架元就可以用來(lái)模擬皮帶。同樣對(duì)于擁有六個(gè)位移參數(shù)的梁架元的平面運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于三個(gè)獨(dú)立的剛體運(yùn)動(dòng)。因此就剩下三個(gè)變形參數(shù)是：縱向變形參數(shù) ε1 ，兩個(gè)彎曲變形參數(shù) ε2 和ε3 。圖 5 ：梁架元的彎曲變形的梁架元彎曲變形的參數(shù)可以定義為梁架元的組成載體（見(jiàn)圖 4 ） ：xT = [up vp μp uq vq μq] (5)和如圖 5 的變形結(jié)構(gòu)ε2 = D2(x) e2p1pq = 1o-eq21pqε3 = D3(x) = 1o(6)3.2 繞過(guò)托輥及帶輪的帶運(yùn)動(dòng)當(dāng)繞過(guò)托輥或帶輪的時(shí)候，帶運(yùn)動(dòng)是受到約束的。為了說(shuō)明（弄清楚）這些制約因素，影響制約因素（邊界）的條件都必須添加到用來(lái)代模擬帶的有限元中來(lái)。這可以通過(guò)使用多體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行描述。多體機(jī)置動(dòng)力學(xué)的經(jīng)典描述，建立起由若干約束條件連接起來(lái)的剛體或剛性鏈接。在（變形）輸送帶的有限元描述里，帶被分離成多個(gè)有限元，有限元之間的聯(lián)系是可變形的。有限元是由節(jié)點(diǎn)連接的，因此分配了位移參數(shù)。要確定帶的運(yùn)動(dòng)，排除了剛體模型的變形模式。如果一個(gè)帶繞過(guò)托輥， ，決定托輥上帶的位置（如見(jiàn)圖 6）的帶長(zhǎng)度為ξ，被添加到組件矢量，如：式（6） ，因此產(chǎn)生了 7 個(gè)位移矢量參數(shù)。圖 6 ：由托輥支撐的帶梁架元有兩個(gè)獨(dú)立的剛體運(yùn)動(dòng)，因此依然有五個(gè)變形參數(shù)存在。其中已經(jīng)在 3.1 中給出了 ε1 , ε2 和 ε3 ，確定了帶的變形。剩下 ε4 和 ε5 ，確定帶和托輥之間的相互作用，見(jiàn)圖 7 。圖 7 ：兩個(gè)約束條件的梁架元有限元。這些變形參數(shù)可以假設(shè)成無(wú)限剛度的彈性。這意味著：ε4 = D4(x) = (rξ + u ξ)e2 - rid.e2 = 0 ε5 = D5(x) = (r ξ + uξ)e1 - rid.e1 = 0 (7)如果模擬的是 ε4 > 0 的時(shí)候，那么帶將脫離托輥，而描述帶的有限元上的約束條件也將去除。3.3 滾動(dòng)阻力為了使一種模型能應(yīng)用于帶式輸送機(jī)有限元模型的滾動(dòng)阻力，已經(jīng)制定了一種計(jì)算滾動(dòng)阻力的近似公式， [ 8 ] 。帶運(yùn)動(dòng)中，暴露在帶外面的總滾動(dòng)阻力的組成部分，這三部分是耗能的主要部分，可以區(qū)分為包括：壓痕滾動(dòng)阻力，托輥的慣性（加速滾動(dòng)阻力）和軸承滾動(dòng)阻力（軸承阻力） 。確定滾動(dòng)阻力因素的參數(shù)包括直徑和托輥的材料，以及各種帶參數(shù)，如速度，寬度，材料，緊張狀態(tài)，環(huán)境溫度，帶橫向負(fù)荷，托輥間距和槽角?？倽L動(dòng)阻力的因素，可以表示成總滾動(dòng)阻力和帶垂直負(fù)荷之間的比例，定義為：ft = fi + fa + fb (8)Fi 是壓痕滾動(dòng)阻力的系數(shù)，F(xiàn)A 是加速阻力系數(shù)，而 FB 是軸承阻力系數(shù)。這些組成系數(shù)由下面的[9]確定：Fi = CFznzh nhD-nD VbnvK-nk NTnTMred ?2ufa =Fzb ?t2Mf fb =Fzbri(9)FZ 是帶垂直方向上分布的負(fù)載和散裝物料的負(fù)載的總和， H 是帶的覆蓋厚度，D 是托輥的直徑，Vb 是帶速，KN 是帶負(fù)荷的名義百分之比，T 是環(huán)境溫度，Mred 是托輥的折算質(zhì)量，B 是帶的寬度， U 是帶的縱向位移，MF 是總的軸承阻力矩和 RI 是軸承內(nèi)部半徑。在計(jì)算滾動(dòng)阻力中，皮帶的動(dòng)力性能及機(jī)械性能和皮帶上覆蓋的材料發(fā)揮著重要作用。這使得帶的選擇和帶上覆蓋材料，盡量減少由動(dòng)力阻力引起的能源消耗。3.4 帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在穩(wěn)定性的帶運(yùn)動(dòng)情況下，為了能夠測(cè)定帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)組件的影響，這個(gè)帶式輸送機(jī)的總模型必須是含有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)元件，就像一個(gè)減速箱，參照了 3.2 節(jié)中所述的約束條件。帶有減速比的減速箱，可以用帶兩個(gè)位移參數(shù)的減速元件來(lái)代替， μp 和 μq ，像一個(gè)剛體的（旋轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)，因此就剩下一個(gè)變形參數(shù)：εred = Dred(x) = iμp + μq = 0 (10)要確定電式扭矩感應(yīng)式電機(jī)，是否適應(yīng)所謂的兩軸式電動(dòng)機(jī)。該相電壓的矢量v 可從（11）獲得：v = Ri + ωsGi + L ?i/? t (11)在（11）式中 I 是相電流矢量，R 是模型的相電阻， c 是模型的相電感抗，L 是模型的相感系數(shù)而 ωs 是電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度。電磁轉(zhuǎn)矩等于：Tc = iTGi (12)電機(jī)模型和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械組件是由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程聯(lián)系著的：?2?j??kTi = Iij?t2+ Cik?tKil? (13)其中 T 是扭矩矢量，I 是模型的慣量，C 是模型的阻尼，K 是矩陣剛度和 ?是電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的角速度。 模擬啟動(dòng)或停止程序控制反饋的程序可以添加到帶式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型中，用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)扭矩。3.5 運(yùn)動(dòng)方程整個(gè)帶式輸送機(jī)模型的運(yùn)動(dòng)方程可以得出潛在功率的原則， [ 7 ] ：fk - Mkl ?2x1 / ?t2 = σ1Dik (14)其中 F 是阻力矢量，M 是模型的質(zhì)量而 σ 是拉格朗日乘數(shù)的矢量，可能解釋為雙重壓力矢量 to 張力矢量 ε 。為了解決帶有 X 這一組方程，方程一體化是必要的。但是一體化的結(jié)果，必須確保滿(mǎn)足約束條件。如果(8)式中應(yīng)變?yōu)榱?，那么必須糾正一體化結(jié)果，如見(jiàn)[ 7 ] ?？梢允褂媚Ｐ偷姆答佭x擇，例如限制提升物質(zhì)垂直方向上的運(yùn)動(dòng)。這種違逆動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題可以用下面公式表示。鑒于帶模型及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的提升運(yùn)動(dòng)眾所周知，根據(jù)系統(tǒng)自由度和它的比例（速度）可以確定其他元件的運(yùn)動(dòng)。它超出了本文所討論關(guān)于此項(xiàng)的所有細(xì)節(jié)范圍。3.6 實(shí)例為了在長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段能夠正確設(shè)計(jì)，應(yīng)用了有限元法。例如帶強(qiáng)度的選擇，可以減少的盡量減少，使用模型模擬的結(jié)果確定傳送帶的最大張力。以有限元模型的功能作為例子，應(yīng)該考慮到在兩個(gè)托輥位置范圍之間穩(wěn)定移動(dòng)帶的橫向振動(dòng)。在運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì)階段這必須被確定，才得以確?？諑У墓舱?。 對(duì)于皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，托輥和移動(dòng)帶間相互作用影響是很重要的。托輥的及帶輪的幾何不完善性，導(dǎo)致帶脫離托輥和帶輪能支撐的位置，在帶和支撐帶輪之間產(chǎn)生一種橫向振動(dòng)。這對(duì)帶施加了一部分的交互軸向應(yīng)力。如果這部分力是比皮帶的預(yù)應(yīng)力小，那么帶將在它的固有頻率中振動(dòng)，否則帶將被迫振動(dòng)。皮帶是會(huì)受迫振動(dòng)的，例如受托輥的偏心率影響。在輸送帶返程中，這種振動(dòng)特別值得注意。由于受迫振動(dòng)的頻率取決于帶輪和托輥的角速度，因此對(duì)于帶的速度，確定在帶輪和托輥之間，帶在自然頻率狀況下，橫向振動(dòng)中帶速影響，這個(gè)是很重要的。如果受迫振動(dòng)的頻率接近于皮帶橫向振動(dòng)的固有頻率，將發(fā)生共振現(xiàn)象。 有限元模型的模擬結(jié)果可用于確定穩(wěn)定移動(dòng)的帶的橫向振動(dòng)頻率范圍。該頻率是利用快速傅立葉技術(shù)從時(shí)域范圍到頻域范圍，帶橫向位移變換后得到的結(jié)果。除了使用有限元模型外也可以運(yùn)用近似分析法。皮帶可以模擬成一個(gè)預(yù)應(yīng)力梁。如果皮帶的彎曲硬度可以被忽略，橫向位移比托輥間距還小，Ks << 1 ，并且?guī)г黾拥拈L(zhǎng)度相對(duì)于橫向位移的原始長(zhǎng)度來(lái)說(shuō)是微不足道，帶的橫向振動(dòng)可近似為下列線(xiàn)性微分方程，如見(jiàn)圖 15 ：?2v= (c22 - C2b)?2v- 2Vb?2v(15)?t2?x2?x?t其中 V 是皮帶的橫向位移和 C2 是橫向波的波速度，由（16）式定義：c2 = √g1/8Ks (16)首先，圖 5 中帶的橫向固有頻率范圍可從公式（16）獲得，如果假定v(O,t)=v(l,t)=0：1fb =21c2 (1 - ?2) (17)? 是無(wú)量綱的速比，由（18）式確定：? = Vb / c2 (18)FB 是不同帶的各自獨(dú)立的頻率范圍，由于輸送帶長(zhǎng)度方向上帶張力變化。托輥的受迫振動(dòng)頻率，使托輥產(chǎn)生了一個(gè)偏心率等于：fi = Vb / πD (19)其中 D 是托輥的直徑。為了設(shè)計(jì)一個(gè)在托輥間距中無(wú)支撐的共振，這受到以下條件限制：πDL ≠2?(1-?2) (20)由線(xiàn)性微分方程（16）所取得的成果不過(guò)是只適用于小數(shù)值的速比 ?。對(duì)于大數(shù)值的速比 ? 來(lái)說(shuō)，如高速運(yùn)輸機(jī)或低的帶張力，在（16）式中所有非線(xiàn)性條件就顯得重要的。因此，數(shù)值模擬的運(yùn)用，有限元模型的開(kāi)發(fā)，都是為了確定帶橫向振動(dòng)線(xiàn)性和非線(xiàn)性頻率之間的比例范圍。這些關(guān)系已被確定適合不同的數(shù)值的 ?，例如說(shuō)一個(gè)功能凹陷的比率 Ks。使用快速傅里葉技術(shù)將橫向位移結(jié)果的轉(zhuǎn)化為頻譜。從這些頻譜中獲得的頻率與公式（18）獲得的頻率相比，其產(chǎn)生了圖 8 所顯示的曲線(xiàn)。從這一數(shù)字可見(jiàn)，對(duì)小于 0.3 的 ? 來(lái)說(shuō)，計(jì)算誤差很小。對(duì)于大數(shù)值的 ? 來(lái)說(shuō)，運(yùn)用線(xiàn)性近似值法產(chǎn)生的計(jì)算誤差達(dá)到 10 ％以上。運(yùn)用了皮帶采用非線(xiàn)性梁架元的有限元模型，因此可以準(zhǔn)確地確定大數(shù)值 ? 的橫向振動(dòng)。對(duì)于小數(shù)值 ? 的橫向振動(dòng)的頻率也可以用公式（18）準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。然而，它不能分析，例如帶凹陷和縱向波的傳播之間的相互作用，或者同樣可以看成有限元模型的脫離托輥的皮帶。這決定帶應(yīng)力和橫向振動(dòng)頻率之間的關(guān)系可以用于皮帶張力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。圖 8 ：由兩個(gè)托輥支撐的帶的橫向振動(dòng)線(xiàn)性和非線(xiàn)性頻率之間的比例。4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了使模擬的結(jié)果能夠得到驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)中使用了動(dòng)態(tài)試驗(yàn)設(shè)備，如圖 9 所示。圖 9 ：動(dòng)態(tài)試驗(yàn)設(shè)施使用這試驗(yàn)設(shè)施能夠確定的兩個(gè)托輥的間距和卸荷扁帶的橫向振動(dòng)，例如返程部分的。聲音裝置是用來(lái)測(cè)量皮帶的位移。此外，還有在試驗(yàn)中為我們所知的張緊力，帶速，電機(jī)轉(zhuǎn)矩，托輥轉(zhuǎn)子與托輥的距離。5 為例由于最具有成本效益帶式輸送機(jī)的操作條件中出現(xiàn)了寬度范圍為 0.6m- 1.2m[ 2 ] 的各種皮帶 ，可通過(guò)變換不同的帶速改變帶的輸送能力， 。然而在帶速度被改變之前，應(yīng)確定帶和托輥之間的相互作用，以確保無(wú)支撐的帶的共振。為了說(shuō)明穩(wěn)定移動(dòng)的帶的橫向位移這一點(diǎn)，測(cè)量了兩個(gè)托輥的間隔。帶的總長(zhǎng)度 L 是 52.7m，托輥間距 I 是 3.66m，靜態(tài)凹陷的比例常數(shù)是 2.1 ％ ，?為 0.24 而帶速 Vb 為 3.57m/ s。這個(gè)信號(hào)的后期轉(zhuǎn)化由如圖 5 所示的快速傅里葉技術(shù)頻譜獲得。在圖 5 中 出圖 10 ：帶穩(wěn)定移動(dòng)時(shí)橫向振動(dòng)頻率現(xiàn)了 3 個(gè)頻率。第一頻率是由帶結(jié)合處所引起的：fs = Vb/L = 0.067 Hz第二個(gè)頻率，出現(xiàn)在 1.94 赫茲，是由皮帶的橫向振動(dòng)所造成的。第三個(gè)頻率出現(xiàn)在 10.5Hz，是由托輥的旋轉(zhuǎn)所造成的，從圖 11 所示的數(shù)值模擬獲得。圖 11 ：計(jì)算共振區(qū)的不同托輥的直徑 D.貫穿實(shí)驗(yàn)表明皮帶速度和托輥間距。圖 11 顯示的是拖過(guò)帶與托輥互動(dòng)引起的共振區(qū)可以預(yù)測(cè)三個(gè)托輥的直徑。該帶式輸送機(jī)的托輥直徑為 0.108M，從而可以預(yù)測(cè)皮帶速度鄰近 0.64M/S 的共振現(xiàn)象。為了驗(yàn)證結(jié)果，在啟動(dòng)運(yùn)輸機(jī)的時(shí)候測(cè)量了帶的最大橫向位移跨度。圖 12 ：測(cè)量橫向振動(dòng)和帶靜態(tài)凹陷幅度的標(biāo)準(zhǔn)差的比例。在圖 12 中，可以看出橫向振動(dòng)的最大振幅發(fā)生在帶速為 0.64M/S 處，正如有限元模型模擬預(yù)測(cè)的結(jié)果一樣。因此，帶速度不應(yīng)選擇臨近 0.64 米/ s 的。雖然是用扁帶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和理論的驗(yàn)證的，但是這種應(yīng)用技術(shù)也可運(yùn)用于槽型帶中。6．結(jié)論帶式輸送機(jī)有限元模型中梁架元的應(yīng)用，帶橫向位移的模擬，從而使能夠設(shè)計(jì)出帶無(wú)支撐的共振。對(duì)于小數(shù)值的 ? 來(lái)說(shuō)，采用梁架元代替線(xiàn)性微分方程預(yù)測(cè)共振現(xiàn)象的優(yōu)勢(shì)是同樣可以預(yù)測(cè)到皮帶縱向和橫向位移的之間的相互作用以及從模擬中預(yù)見(jiàn)皮帶脫離托輥。