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皮带输送机输送带的应力应变能力与频率和时间的关系曲线

普通皮带输送机系统一般由输送带、托辑、机架、驱动滚筒、改向滚筒、拉紧装置等部件组成。而磁悬浮皮带输送机系统的主要结构中磁浮装置取代了托辑结构,输送带内部带有柔性钱铁硼永磁材料,具有强磁特性,与普通织物芯输送带有所不同,其他结构同普通皮带输送机结构一致。所有部件中,除输送带是柔性件外,其它所有部件均看成刚性结构。

    皮带输送机的机架因本身固定不动且刚度足够大,不需要建立其几何模型,只需要在进行有限元分析时将其作为永磁体的位移约束;永磁体因需要考虑其磁场的分布和作用力的情况。在动力学模型中就可以将其简化为一个均布作用于输送带的力场,即对输送带施加一个竖直向上的力场。

    皮带输送机中的传动滚筒和驱动装置的位置都是固定的,可以将其看作一个整体,不考虑其结构变形,整体以滚筒的结构形式来进行建模,因此可以将其简化为绕定点转动的圆柱刚体,改向滚筒的结构也一样,需要注意的是滚筒的结构要保证物理模型中滚筒的质量和惯性矩与实际相符;拉紧装置则将其简化为一个作用力来处理。

    考虑到磁悬浮皮带输送机输送带中间部分不受摩擦的特殊受力情况,可以将其进行缩短简化处理,因此选取5m长输送带来建模进行动力学分析。对于下垂度的问题,输送带整体都受到磁浮力的支撑,不存在托無结构所造成的输送带在托親之间的下垂,因此不需要考虑输送带的下垂度对输送带运动的影响。磁悬浮皮带输送机的输送带的倾角只有3°,基本可以将其简化为水平运输结构,以方便其磁场和力场的分析。

    综合以上磁悬浮皮带输送机的模型简化处理,传动滚筒和改向滚筒均通过轴承座固定在地面,传动滚筒靠电动机驱动力通过齿轮盘接手传递到滚筒轴和轮毂福板,然后驱动传动滚筒带动输送带,输送带在传动滚筒所施加的圆周力驱动下开始运转。模型中将滚筒、轴、轮毂及齿轮盘接手等建成一个整体,全部围绕滚筒轴心线旋转。

    磁悬浮输送带的材料本身决定了输送带的力学性能是复杂的,因为输送带受力变形到一定程度时发生蠕变现象,应力应变所形成的迟滞回线,说明应力应变是一种非线性关系,而且其力学性能还与时间、频率等因素有关。

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皮带输送机
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