输送带粘合接头的性能研究作者：中澳橡胶    发布时间：2015-04-27    点击次数：

    采用波兰Bogdanka公司的试验技术评价织物芯橡胶输送带的接头强度和伸长率，该试验技术由Bogdanka公司和卢布林理工大学(LublinUniversityofTechnology)共同研制。在波兰弗罗茨瓦夫理工大学(WroclawUniversityofTechnology)的带传动实验室进行测试，测试的范围包括但不仅限于以下几点：带体断裂的粘合接头伸长率、带体断裂时输送带试样(粘合接头和带体)的伸长率、粘合接头在负载状态下直到发生断裂期间的伸长率的变化、输送带试样(粘合接头和带体)在负载状态下直到发生断裂期间的带体伸长率的变化，以及断裂拉力等。试验过程中，对两种不同类型的接头性能进行比较，接头共分为2项(A项和B项)进行。试验分别对经过机械加固的接头和未经过机械加固的粘合接头对比分析、也对曾经用过不同时间的粘合接头进行对比分析。目的是找出粘合方法和接头老化对输送带接头强度的影响。在A项试验中，试验了经过机械加固的冷粘接头，该接头采用4层、1200mm宽的输送带制得。输送带接头样品示意图(A／1一A／4)见图1。

    该冷粘接头长度为3950mm，在波兰Bogdanka公司某矿井下曾经使用过一段时期，并且其覆盖胶和带芯有大面积的损伤。在该冷粘接头被用来制成4个样品，分别标记为A／1、A／2、A／3和A／4。在B项试验中，试验了没有经过机械加固的冷粘接头，分别标识为B／I、B／Ⅱ和B／Ⅲ。其中，B／I和B／Ⅱ是根据公司内部规定制作的新接头，B／Ⅲ曾经在井下被安装在煤矿井下输送机上使用超过2个月的时间。B／I和B／Ⅱ的规格是宽度×长度=1200mm×1900mm，接头B／Ⅲ的规格是宽度x长度=1200ram~2800mm。3个接头都用冷粘方法、四层输送带制作。根据波兰PN—C一94147：1997标准要求，要从粘合接头上切下200mm宽的样品试验步骤A中的拉伸强度。由于机械加固，接头被纵向切开所以切割没有横穿过接头，如果横穿会降低接头的强度。从研究的角度来看，确定机械加固技术对接头强度的影响程度同样很重要。基于上述原因，每个样品的宽度有所不同，其宽度分别是A／1为242mm、A／2为264mm、A／3为252mm、A／4为252mm。在制得样品之前，要先清除带体边缘处的损伤部位，参见图1，A／2样品离接头边部大约400mm处有一处穿孔。输送带接头尺寸标识示意图见图2。

    试验B中，测试样品需要从接头上切割，样品宽度均为200mm，长度约为1900mm。为了保持试验条件的一致性，所有样品长度必须保证长度为1900mm，且每个接头取5个样品(标记为B／I／1、B／I／2、B／I／3、B／I／4、B／I／5，其他样品等同标记)。试验在ZP一40拉力试验机上进行。其运行速度100mm／min。接头Lp的伸长率测定时，采用千分尺和数码摄像机。试验结果分别见表1(A项试验)和表2(B项试验)。从试验现象来看，样品A／1和A／4的断裂位置发生在第一层和第二层的联接点处，样品A／3断裂位置发生在第二层和第三层的联接点处，样品A／2因为受到以前操作上的损伤，导致断裂位置发生在接头以外的区域。输送带接头样品断裂示意图见图3。接头及输送带试样部分(包括接头及接头两端的部分带体区域)伸长量和伸长率的比较见图4。接头的伸长量及输送带试样的伸长量与拉伸试验过程中对试件施加的力有关；接头的伸长率及输送带试样的伸长率同样与拉伸试验过程中对试件施加的力有关。

    对于常规的4层橡胶分层输送带来说，其粘合接头的理论粘合强度可以达到带体强度的75％；如果选择金属扣适当，机械接头理论强度平均可以达到输送带强度的60％。实验室研究结果发现，接头强度的实际值远低于接头强度的理论值：A项试样样品的接头强度为带体强度的25％一32％。但其接头断裂伸长率结果较好，在13．75％～15．18％之间，高于带体要求的最小拉断伸长率(标准要求输送带最小拉断伸长率要达到10％)。输送带试样部分(包括接头及接头两端的部分带体区域)的断裂伸长率同样是一个重要的技术参数。研究结果发现，输送带试样部分测得的接头拉断伸长率略低于接头本身的拉断伸长率，这是由于接头本身的拉伸强度和连接带体的拉伸强度不同的原因。然而，两种差距不大，并且成正比例关系，具体见图4。试验过程中，采用了曾经使用过的输送带接头用来切割接头样品，其中A／2接头样品有一个明显穿孔。试验结果发现，A／2接头样品的接头性能和其它的样品相比没有明显的下降。B项试验研究结果证明，粘合接头强度的实际值略小于粘合接头理论值。试验数据显示，B项试验中粘合接头的拉伸强度是带体纵向拉伸强度的50％一57％。B／111试样的粘合接头强度最低，主要原因可能是该试样曾经被使用过大约两个月，带体整体被磨损造成。然而其使用和磨损状况对试验结果影响不大，与新粘合接头相比，其粘合强度只低几个百分点。

    B项粘合接头拉断伸长率介于19．5％～22％之间，远高于拉断伸长率的最低要求10％。该参数在使用过的输送带粘合接头和新输送带粘合接头的数据基本相同，因此初步说明，尽管在开采条件下经过繁重和长达几个月的使用，带体和接头仍然具有较好的强度特性。试验结果同样发现，输送带试样(接头+接头两端以外的部分带体)部分测得的接头拉断伸长率略低于接头本身的拉断伸长率，这是由于接头本身的拉伸强度和连接带体的拉伸强度不同的原因。同样，两种试验结果差距不大，并且成正比例关系，如接头的拉断伸长率在19．5％～22％之间，输送带试样(接头+接头两端以外的部分带体)拉断伸长率在18．2％～21．9％之间。

    对比A项试验和B项试验的实验结果，可以看出，两组实验的接头强度数值存在较大的差异，经过机械加固的粘合接头的拉伸强度(A项试验)是未经过机械加固的粘合接头拉伸强度(B项试验)的50％左右。这是接头在张力作用下运行的结果。换句话说，当接头有断裂危险时，机械加固可以对接头起到较好的暂时性的缓冲作用，一旦接头断裂时，机械加固处会加速各项参数的迅速变差，具体表现在扯断力和断裂伸长率上，远低于没有经过机械补强的接头。对比A项试验和B项试验的实验检测分析结果同时表明，老化时间对接头强度的影响不大。但是，工业条件下的长期实验仍然需要继续进行。

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