非均勻受力段鋼絲繩芯輸送帶的有限元分析方法的研究.pdf

1、輸送帶是帶式輸送機(jī)的重要部件，輸送帶的成本占整個(gè)輸送機(jī)設(shè)備投資的1/3以上。輸送帶在整個(gè)輸送過(guò)程中要產(chǎn)生彎曲變形，如凸弧段、凹弧段、過(guò)渡段和翻轉(zhuǎn)段等，其中以過(guò)渡段和翻轉(zhuǎn)段產(chǎn)生的變形更為劇烈，輸送帶的變形使輸送帶在寬度方向的張力重新分布，很容易產(chǎn)生輸送帶邊緣的撕裂和輸送帶中部褶皺。對(duì)輸送帶過(guò)渡段和翻轉(zhuǎn)段進(jìn)行分析，得到輸送帶在寬度方向張力的分布情況，進(jìn)而為輸送帶接頭的設(shè)計(jì)研究提供一定的理論參考。得到輸送帶在過(guò)渡段和翻轉(zhuǎn)段的具體受力情況，對(duì)合

2、理選擇輸送帶，降低輸送帶安全系數(shù)，進(jìn)而降低輸送機(jī)的成本，減少能源消耗具有重要意義。
　　本研究利用有限元軟件ANSYS建立了鋼絲繩芯輸送帶的有限元模型，橡膠選擇2參數(shù)的Mooney-Rivlin模型，該模型在伸長(zhǎng)量小于100％時(shí)能準(zhǔn)確模擬橡膠材料，鋼絲繩選用SOLID185單元。通過(guò)定義和設(shè)置接觸的控制節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)剛性面（托輥）的轉(zhuǎn)動(dòng)，定義和控制MPC184單元，實(shí)現(xiàn)輸送帶的翻轉(zhuǎn)。最終實(shí)現(xiàn)了輸送帶在過(guò)渡段的槽形變形和翻轉(zhuǎn)段的翻轉(zhuǎn)變形

3、。所得分析結(jié)果與實(shí)際情況有十分良好的吻合性，誤差也在允許的范圍內(nèi)。采用有限元的方法對(duì)過(guò)渡段輸送帶進(jìn)行分析，得到了過(guò)渡段輸送帶在寬度方向的張力分布情況。輸送帶張力在過(guò)渡段呈槽形分布，輸送帶張力在兩側(cè)托輥上呈微凹形分布，在中間托輥上呈微凸弧分布，分別在中間托輥兩端出輸送帶張力取得最小值，在輸送帶邊緣鋼絲繩出取得最大張力值。對(duì)翻轉(zhuǎn)段輸送帶進(jìn)行的有限元分析，得到了翻轉(zhuǎn)段輸送帶在寬度方向的張力分布情況。送帶在翻轉(zhuǎn)段的張力分布為斜凹形拋物線分布，在