輸送帶是帶式輸送機的重要部件,輸送帶的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要產生彎曲變形,如凸弧段、凹弧段、過渡段和翻轉段等,其中以過渡段和翻轉段產生的變形更為劇烈,輸送帶的變形使輸送帶在寬度方向的張力重新分布,很容易產生輸送帶邊緣的撕裂和輸送帶中部褶皺。對輸送帶過渡段和翻轉段進行分析,得到輸送帶在寬度方向張力的分布情況,進而為輸送帶接頭的設計研究提供一定的理論參考。

得到輸送帶在過渡段和翻轉段的具體受力情況,對合理選擇輸送帶,降低輸送帶安全系數,進而降低輸送機的成本,減少能源消耗具有重要意義。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2參數的Mooney-Rivlin模型,該模型在伸長量小于100%時能準確模擬橡膠材料,鋼絲繩選用SOLID185單元。

通過定義和設置接觸的控制節點,實現剛性面(托輥)的轉動,定義和控制MPC184單元,實現輸送帶的翻轉。實現了輸送帶在過渡段的槽形變形和翻轉段的翻轉變形。所得分析結果與實際情況有十分良好的吻合性,誤差也在允許的范圍內。采用有限元的方法對過渡段輸送帶進行分析,得到了過渡段輸送帶在寬度方向的張力分布情況。

輸送帶張力在過渡段呈槽形分布,輸送帶張力在兩側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小值,在輸送帶邊緣鋼絲繩出取得大張力值。對翻轉段輸送帶進行的有限元分析,得到了翻轉段輸送帶在寬度方向的張力分布情況。送帶在翻轉段的張力分布為斜凹形拋物線分布,在輸送帶下邊緣鋼絲繩出取得張力大值(大值),在輸送帶上邊緣取得張力大值(小值),在靠近輸送帶中間上邊緣出取得小值。

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