非均勻受力段輸送帶應力分布差分計算方法的研究.pdf

1、輸送帶是帶式輸送機的重要部件，其成本占整個輸送機設備投資的1/3以上。輸送帶在整個輸送過程中產(chǎn)生彎曲變形，尤其在過渡段、凸弧段、凹弧段、水平轉(zhuǎn)彎段和翻轉(zhuǎn)段等非均勻變形段變形更為劇烈，輸送帶的不均勻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等現(xiàn)象。對輸送帶過渡段，彎曲段和水平轉(zhuǎn)彎段進行分析，得到輸送帶在帶寬方向上的張力分布情況，進而為合理選擇輸送帶，降低輸送帶安全系數(shù)，降低輸送機的設計成本，減少能源消

2、耗具有重要意義。
　　分析輸送帶非均勻受力段橫截面內(nèi)張力分布時，將托輥間的輸送帶簡化為受縱橫載荷共同作用的正交異性矩形薄板。為簡化分析沿槽形帶各平面的交線將輸送帶分成三部分，假設槽形帶的各平面的交線在橫截面上不運動，因此將該交線看成兩個薄板的固定邊界;輸送帶的邊緣沒有約束，是自由邊界;輸送帶在托輥支撐處沒有位移，不受彎矩的作用，可以看成鉸接邊界。影響輸送帶橫截面上張力分布的主要因素有輸送帶初張力引起的應力、由于幾何形狀附加變形產(chǎn)生

3、的附加應力和輸送帶在重力作用下彎曲下垂引起的應力。輸送帶彎曲變形最大撓度與輸送帶的厚度相差不大，計算時應用板殼力學的大撓度變形理論分析輸送帶非均勻變形段下垂彎曲的應力。利用差分法求解輸送帶單元彎曲變形微分方程，將托輥間的輸送帶劃分成合適的正方形網(wǎng)格，將連續(xù)的方程離散化得到微分方程的數(shù)值解。
　　輸送帶張力在過渡段呈槽形分布，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輸送帶張力取得最小值，比平均

4、張力減小了22.1％;在輸送帶邊緣取得最大張力值，比平均張力增大了51.1％。在凹弧段，張力在輸送帶在中間托輥處取得最大值，比平均張力增大了34％。在輸送帶邊緣取得張力最小值，比平均張力減小了58.5％。凸弧段正好相反，在邊緣處取得張力最大值，比平均張力增大了16.2％;在中間托輥處取得最小值，比平均張力減小了25.3％。在水平轉(zhuǎn)彎時輸送帶彎曲的內(nèi)邊緣取得最小值，比平均張力減小了13.5％;外邊緣取得張力最大值，比平均張力增大了21.3