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由于帆布输送带的主要受力件是钢丝绳,所以钢丝绳发生断裂后作用力全部由橡胶承受,橡胶的刚度比较低,在受力时会出现比较明显的变形.图5.2描述了钢丝绳在工龙=5/6处断裂,断裂距离8卜smm的输送带在端面拉力和上表面压应力的作用下的变形特征.从图中可以比较明显的看出输送带轴向被拉长,竖直方向发生了弯曲,并且在断芯处出现明显的/收缩0现象.模型端面的轴向位移和最大挠度值在一定程度上能够反映输送带的抗拉强度和抗弯强度,下面就来讨论不同的断芯位置以及不同断芯长度对输送带伸长量和挠度的影响.(l)断芯长度对轴向位移和挠度的影响取未断芯和在x=50mm处发生断裂的两种长度均为60mm的输送带,五种不同的断裂距离1,2,3,4,smm.在输送带的轴向端面施加变拉力F,由O逐渐增大到10ON,拉力与轴向伸长量的关系如图5.3(a)所示.然后将端面拉力卸载,在输送带侧表面施加0.1人和a垂直于轴线的均布载荷,输送带上沿轴线方向各点的挠度关系如图5.3(b)所示.从图中不难发现当钢丝绳断裂距离较小,vl/L二1/60mm时,载荷与轴向位移的变化情况与未发生断裂时的情况类似,都是线性关系,只是发生断裂的输送带的轴向位移要比完好未断裂的输送带轴向位移略大.但是当断裂距离vl/L达到2/60mm后,轴向位移与作用力之间开始呈现出非线性的关系,同时轴向位移发生了很大的突变,是未断裂输送带的5倍.随着断裂距离继续增大,轴向位移的增长又开始变得平缓起来.此规律同样也发生在输送带的挠度关系上.(2)断裂位置对轴向位移和挠度的影响对总长L为60mm,断裂长度vZ均为smm的输送带分别在自由端施加100N的拉载荷和在侧表面施加0.IMI,a垂直于轴线的均布载荷,比较五种不同断芯位置x对轴向伸长量和最大挠度值的影响,如图5.4(a)和5.4(b)所示.从图5.4(a)中可以看出不同断裂位置对轴向位移的影响并不十分明显,即断裂位置对轴向伸长量影响不大,在带的中间x=30mm处断裂时的轴向位移最大,在其左右断裂后的轴向位移呈近似对称关系.由图5.4(b)可知,不同的断裂位置对最大挠度值的影响非常大,断裂位置离固定端越近,最大挠度值越大.与上面轴向位移关于带中间位置断裂近似对称不同.(3)输送带长对轴向位移和挠度的影响由图5.3(a)和5.4(b)可以看出对于长为60mm的输送带,断裂长度在vl/L=1/60mm和vl/L二2/60mm之间,轴向位移与挠度存在很大的突变.但是当断裂长度胡您>2/6Omm以后,轴向位移和挠度的变化相对平缓了很多.于是可以认为对于60mm长的输送带,当内部钢丝断裂长度大于lmm后,带的抗拉强度与抗弯强度将急剧下降,该断距属于断裂危险距离.下面分析不同的输送带带长与危险断距的关系.前面已经分析得出断裂位置在带的中间处时轴向位移是最大的,为了描述危险断距与带长之间的关系,举三种不同的带长分析,假定三种不同带长的断裂位置均在带的中部为乞=1/2处,分析结果见图5.5.从图5.5(a)中可以看出,在带长为6Omm时,当断裂长度为1阴m时轴向位移开始发生突变.对于带长分别为30mm和100mm时,轴向位移也会有突变,只是开始突变时的断裂长度各不相同,30mm长度的带轴向伸长量开始突变时的断裂距离约为o.smm,长度为10Omm时轴向伸长量开始突变的断裂距离约为1.7mm.这说明危险断裂距离与带长有关,约为带长的1.6%.图5.5(b)的最大挠度值与断裂长度的变化关系类似于轴向伸长与断距的关系,同样存在一个与带长有关的危险断距,约为带长的1.6%左右.
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