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基于张力分析的刮板机牵引机构最小张力点的确定 0 gsz400400刮板粉碎机 随着淮北矿区机械化程度的提高，淮北矿业集团装备公司于2007年开始研究和开发大规模刮板机。现在它已经通过了测试和制造，并形成了一定的生产规模。淮北矿业集团杨庄煤矿的主要装置sdz8000套已正常使用。 1 刮板链损坏的原因 (1) 动载荷的变化 除启动或制动产生的动载荷外,正常运行中也有动载荷。前一种载荷容易产生强力破坏;后一种载荷虽小,但长时间反复作用,是疲劳破坏的主要原因。 (2) 皮下侵蚀水导致链环产生锈斑和裂缝，从而减少横截面的强度 锈蚀是不可避免的,但链条出厂时,厂家都将其浸过防腐剂,在堆放和搬运中起一定的防腐作用。 (3) 链进入链轮，链环旋转。这种相对运动不可避免地会导致链环的磨损 链条与溜槽之间、链环与链环之间也有磨损。 2 2由于刮板链的强度试验 2.1 最小张力零 从理论上讲,刮板链的最小张力点张力为零最好,但由于某些原因,最小张力为零很难保证。为了安全起见,一般设计时都大于零,对于SGZ800×800双链刮板输送机来说,其经验数据为 Smin=4 000～6 000 N 2.2 导向体两侧张力的计算 在连续动作式运输机械中,牵引机构在沿程各点所受的张力不同。为了进行各点张力的计算,特别是导向体的两侧,应该利用下面的计算规则—逐点张力计算法进行计算,即牵引机构某一点的张力,等于沿其运行方向后一点的张力与这两点之间的运行阻力之和。 Si=Si-1+W(i-1)～i 式中Si,Si-1——分别为牵引机构前后两点的张力; W(i-1)～i——前后两点的运行阻力。 2.3 最大张力点的选择—最小张力点的判定 牵引机构各点张力的计算,一般是从最小张力点开始。对于如图1所示的双端驱动的运输机械,两个导向体的分离点都有最小张力点的可能。究竟是哪一个,有下面两种方法判定。 方法一:假设法。 任意设定两个分离点中的一个作为最小张力点,其张力等于Smin。然后根据逐点张力计算法求出其他各点张力。如果另一个分离点的张力大于Smin,说明最小张力点的假设是对的。否则,就是错的,应重新选择另一点为Smin,再另行计算其他各点张力。 方法二:数值判定法。 双端驱动,两端的功率一般均相等,所以 S4-S1=S2-S3 将S2=S1+W3,S2=S1+W3代入上式,并整理得S1-S3=1/2(Wzh-Wk) 可见,最小张力点的位置取决于Wzh,Wk的大小。当WzhWk时,S3S1,3点为最小张力点; 当WzhWk时,S1S3,1点为最小张力点; 当Wzh=Wk时,S1=S3,两点为最小张力点。 2.4 动张力的校核 以上求出刮板链的各点张力,选其最大张力为最大静张力和动张力之和。动张力按最大静张力的20%考虑。刮板链强度验算,以安全系数m来衡量。对于双链刮板输送机:m=2Spλ1.2Smaxm=2Spλ1.2Smax 3 刮板链的张力及紧链力 刮板链张力的大小,直接关系到刮板输送机能否正常工作。张力过大,则加剧链条与链轮的磨损,导致链条和链轮的寿命降低;张力过小,则造成松链、跳链。刮板链是个弹性体,如果将其接成封闭链条而不施加初张力,当输送机运转起来后,就会因受力而产生弹性伸长ue065L,在链轮分离点处造成松链而导致事故发生。为了防止这种情况发生,安装时给刮板链一个初装力T0,使之有预加的弹性伸长ue065L0。如果ue065L=ue065L0,最小张力点张力就会为零,则刮板链不会在此处松弛。在额定负荷下运行,链条依虎克定律,其弹性变形量 ?L=2SLE0?L=2SLE0 运转中的刮板输送机,刮板链的张力在重段、空段分别呈线性变化,如图2所示。弹性伸长按下式计算 上式的积分值在张力图中是张力线所包围的面积。所以重段的弹性伸长量?Lzh=12E0(S3+S4)?Lzh=12E0(S3+S4),空段的弹性伸长量?Lzh=12E0(S1+S2)?Lzh=12E0(S1+S2),刮板链的总伸长量?L=?Lzh+?Lk=12E0(S1+S2+S3+S4)?L=?Lzh+?Lk=12E0(S1+S2+S3+S4)。在初张力作用下,刮板链的总弹性伸长量 ?L0=2T0LE0?L0=2Τ0LE0 式中T0——刮板链的初张力。 T0=1/4(S1+S2+S3+S4)。 上面计算初张力时,未考虑紧链时刮板链在溜槽中移动的阻力。这个阻力很大,不能忽略。 设固定端张力为SA,如图3所示,拉紧端张力则为:SB=SA+2Lq0gω″cosβ 在SA,SB的作用下,刮板链的弹性伸长量?Lj=LE0(SA+SB)?Lj=LE0(SA+SB),令?L0=?Lj,可得: SB=T0+Lq0gω″cosβ 式中m———安全系数。刮板输送机要求m≥3.5; Sp———单条牵引链的破断力,N; S