带式输送机系统动力模型的构造,要考虑托辊间输送带的特征,即挠度的影响;输送带本身特征,即输送带的本构关系;驱动系统的类型及布置方式;拉紧系统的位置及拉紧方式等.因而要得到一个符合实际的系统模型,首先应当正确地建立各个部分的子模型.

    l)输送带离散体模型

    由前面的分析可知,输送带采用的模型是Vogit模型.但是,由于托辊间输送带挠度的影响,实际中输送带的模型就变的复杂了.输送带节点的模型应适的模型,图(a)是输送带的理想粘弹性模型,(b)是由输送带挠度引起的粘弹性模型,(c)是合成模型,即输送带微元的粘弹性模型.k,和c,分别是输送带的刚度系数和粘性阻尼系数,对于长度为l的输送带段,由公式得:将式(2.20)代入式(2.19)中,可得到一个动态的挠曲线函数,再利用式(2.17)

和式(2.18)可计算出凡,但是非常麻烦.上面的分析是把输送带视为柔性体,实际上,托辊间的输送带属于壳体,在空载短距离水平托辊支承处可看成平板,按照壳体或平板计算的工作量都比较大,在工程计算中没有这个必要,因此把托辊与其间的输送带模型简化为的简支梁定性的分析可以得出,在托辊间输送带张力越低,挠度越显著,这表明挠度使系统的刚度下降了.如果不考虑挠度特征会带来更大的误差,所以必须考虑挠度产生的附加弹性系数kZ.

    2)离散体质量块的阻力特征

    离散体质量块受到的摩擦和阻尼作用,称之为阻力.输送带在托辊上运行,除了受到托辊滚动摩擦阻力外,还有压陷阻力,物料及输送带的变形阻力(不同于输送带的内摩擦阻力),这种阻力通常表现出如图2.8所示的特征.从图2.8可以看出,阻力基本上可以分成3个阶段和3个特点.A点为质量块受反向最大阻力,这相当于起动前输送带有与稳定运行方向相反的力;A一B段为不确定区域,输送带的阻力不确定;B点为质量块起动前的最大静摩擦力点;C点是输送带稳定运行时的最小阻力点;在B一C段,输送带(质量块)的静摩擦向动摩擦转变,在带式机刚刚起动时,有这样的特征;在C一D段,随着运行速度的增加,阻力又开始上升.总之,质量块的运行阻力与运行速度有关,当,>v,时,可近似的看成是速度的线性函数.长度为Z的输送带段的运行阻力如式(2.22)及离散体模型如图2.9所示.

    3)固定滚筒的动力模型

    定滚筒是指带式输送机在起,制动工况下,滚筒轴不移动,只有绕轴的转动,这科-结构模型如图2.10所示.驱动滚筒F(t)=瓜,改向滚筒F(t)=O,制动滚筒F(t)=一乓.,图中m是滚筒在圆周上的变位质量.对一驱动系统,nZ是驱动系统的变位质量,则:即驱动系统的变位质量为电动机变位质量ml.#减速器和联轴器的变位质量m减和滚筒的变位质量m滚之和.阻尼系数.是反映滚筒轴承及输送带绕过滚筒时的阻尼特征.该模型的动力方程为:mx+.x+汽一凡一F(O=O4)拉紧装置的动力学模型简化拉紧装置的动力模型.