单根输送带的断芯和整根输送带横向断裂分析作者：中澳橡胶    发布时间：2015-03-20    点击次数：

    本文以带式输送机断带事故为出发点,从单根输送带的断芯有限元分析到整根输送带横向断裂的动态过程进行了一定的研究,得出了如下结论:

    1.推导了输送带等效弹性模量的表达式,对输送带等效弹性模量的非线性特征进行了研究,重点讨论了它与输送带张力,悬垂度和输送带延伸率之间的关系,发现它们之间均存在严重的非线性关系,且各自对输送带等效弹性模量都具有非常大的影响.因此,在对输送带进行动态分析时要考虑等效弹性模量.

    2.基于有限元的思想建立了带式输送机的数学模型以及输送机系统的运动微分方程,并对其进行了降阶处理.通过实例在乃工项了艺且B环境下对输送机的断带过程进行了动态仿真分析.主要研究了输送带断后在托辊间形成凹陷和反向下滑两种危害性现象,并讨论了其各自与输送机倾角,运量和断点位置之间的关系.为今后断带保护装置的设计研究提供一定的理论参考.

    3.首次在有限元分析软件ABAQus中建立了扭转型钢丝绳输送带的有限元模型.关于输送带中钢丝绳的复杂扭转结构是否可以简化为圆柱形的问题,分别建立了圆柱形钢丝绳和lx3扭转形钢丝绳模型,并在单轴拉伸试验中比较其各自剪应力大小和分布,轴向位移,变形截面和其他各项参数,最终认为虽然将钢丝绳简化为圆柱形后能减小建模的工作量和计算时间,但是其计算误差太大,不能准确模拟现实输送带的情况,应尽量避免这种简化.

    4.创新性地应用有限元代替复杂实验分析输送带的力学性能,并在有限元分析软件ABAQUs中计算了型号为G签1000的钢丝绳输送带的弹性模量与实验测量值相比较,尽管仍然存在一定的偏差,总的来说,还是能够接受的.在验证了该输送带有限元模型准确的同时也证实了该思路的可行性.

    5.首次利用有限元分析软件研究钢丝绳输送带内钢丝拔出的力学过程,分析了钢丝绳拔出的阶段过程以及各阶段的应力分布情况,并预测出了越靠近加载端越容易发生脱粘,滑移摩擦系数越大脱粘扩展的越困难,以及脱粘程度越大脱粘扩展也越容易.

    6.针对输送带断芯的情况进行了一定的分析研究,讨论了钢丝绳芯断裂的各种原因以及不同断芯位置,断芯长度以及带长对输送带的伸长量和挠度的影响,得出当断裂距离小于输送带总长的1.6%时输送带的断裂影响不大,但是一旦断裂距离达到输送带总长的1.6%后力学性能会出现明显的下降,此时应给予高度重视.

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