本文關(guān)鍵詞：非均勻受力段輸送帶應(yīng)力分布差分計算方法的研究

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【摘要】：輸送帶是帶式輸送機(jī)的重要部件,其成本占整個輸送機(jī)設(shè)備投資的1/3以上。輸送帶在整個輸送過程中產(chǎn)生彎曲變形,尤其在過渡段、凸弧段、凹弧段、水平轉(zhuǎn)彎段和翻轉(zhuǎn)段等非均勻變形段變形更為劇烈,輸送帶的不均勻變形使輸送帶在寬度方向的張力重新分布,很容易產(chǎn)生輸送帶邊緣的撕裂和輸送帶中部褶皺等現(xiàn)象。對輸送帶過渡段,彎曲段和水平轉(zhuǎn)彎段進(jìn)行分析,得到輸送帶在帶寬方向上的張力分布情況,進(jìn)而為合理選擇輸送帶,降低輸送帶安全系數(shù),降低輸送機(jī)的設(shè)計成本,減少能源消耗具有重要意義。 分析輸送帶非均勻受力段橫截面內(nèi)張力分布時,將托輥間的輸送帶簡化為受縱橫載荷共同作用的正交異性矩形薄板。為簡化分析沿槽形帶各平面的交線將輸送帶分成三部分,假設(shè)槽形帶的各平面的交線在橫截面上不運動,因此將該交線看成兩個薄板的固定邊界；輸送帶的邊緣沒有約束,是自由邊界；輸送帶在托輥支撐處沒有位移,不受彎矩的作用,可以看成鉸接邊界。影響輸送帶橫截面上張力分布的主要因素有輸送帶初張力引起的應(yīng)力、由于幾何形狀附加變形產(chǎn)生的附加應(yīng)力和輸送帶在重力作用下彎曲下垂引起的應(yīng)力。輸送帶彎曲變形最大撓度與輸送帶的厚度相差不大,計算時應(yīng)用板殼力學(xué)的大撓度變形理論分析輸送帶非均勻變形段下垂彎曲的應(yīng)力。利用差分法求解輸送帶單元彎曲變形微分方程,將托輥間的輸送帶劃分成合適的正方形網(wǎng)格,將連續(xù)的方程離散化得到微分方程的數(shù)值解。 輸送帶張力在過渡段呈槽形分布,輸送帶張力在兩側(cè)托輥上呈微凹形分布,在中間托輥上呈微凸弧分布,分別在中間托輥兩端輸送帶張力取得最小值,比平均張力減小了22.1%；在輸送帶邊緣取得最大張力值,比平均張力增大了51.1%。在凹弧段,張力在輸送帶在中間托輥處取得最大值,比平均張力增大了34%。在輸送帶邊緣取得張力最小值,比平均張力減小了58.5%。凸弧段正好相反,在邊緣處取得張力最大值,比平均張力增大了16.2%；在中間托輥處取得最小值,比平均張力減小了25.3%。在水平轉(zhuǎn)彎時輸送帶彎曲的內(nèi)邊緣取得最小值,比平均張力減小了13.5%；外邊緣取得張力最大值,比平均張力增大了21.3%。
【關(guān)鍵詞】：非均勻受力段 鋼絲繩芯輸送帶 差分法 張力分布
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH222
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-13
• 1.1.1 課題研究背景10-12
• 1.1.2 課題研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容及研究方法15-16
• 第2章 非均勻受力段的數(shù)學(xué)模型與求解方法16-40
• 2.1 鋼絲繩芯輸送帶16-17
• 2.1.1 鋼絲繩芯輸送帶的特點16-17
• 2.1.2 輸送帶強度的影響因素17
• 2.2 輸送帶變形分析17-24
• 2.2.1 輸送帶重力引起彎曲垂度變形19
• 2.2.2 輸送帶彎曲微分方程19-24
• 2.3 輸送帶剛度分析24-25
• 2.4 有限差分法25-31
• 2.4.1 有限差分解法25-26
• 2.4.2 輸送帶撓度模型的差分方程26-28
• 2.4.3 差分方程計算的邊界條件28-31
• 2.5 輸送帶彎曲差分方程的計算分析31-37
• 2.6 誤差分析37-40
• 第3章 過渡段輸送帶的應(yīng)力分析40-50
• 3.1 過渡段的幾何分析40-45
• 3.1.1 滾筒不抬高輸送帶過渡段分析41-43
• 3.1.2 滾筒抬高輸送帶過渡段分析43-45
• 3.2 過渡段輸送帶的應(yīng)力分析45-46
• 3.3 不同過渡段長度輸送帶的應(yīng)力分析46-47
• 3.4 不同托輥槽角輸送帶的應(yīng)力分析47-48
• 3.5 滾筒抬高輸送帶應(yīng)力分析48-50
• 第4章 彎曲段輸送帶的應(yīng)力分析50-62
• 4.1 凹曲線段輸送帶的幾何分析50-53
• 4.1.1 凹曲線段轉(zhuǎn)彎的限制條件50-51
• 4.1.2 保證輸送帶邊緣張力的條件51-53
• 4.2 凹曲線段輸送帶的應(yīng)力分析53-54
• 4.3 不同彎曲半徑輸送帶的應(yīng)力分析54-55
• 4.4 不同托輥槽角輸送帶的應(yīng)力分析55-56
• 4.5 凸曲線段輸送帶的幾何分析56-58
• 4.5.1 凸曲線段轉(zhuǎn)彎的限制條件56
• 4.5.2 保證輸送帶邊緣張力的條件56-58
• 4.6 凸弧曲線段輸送帶的應(yīng)力分布58-59
• 4.7 不同彎曲半徑輸送帶的應(yīng)力分析59-60
• 4.8 不同托輥槽角輸送帶的應(yīng)力分析60-62
• 第5章 水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎輸送帶的應(yīng)力分析62-72
• 5.1 平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)62-65
• 5.1.1 平面轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)的工作原理和特點62-63
• 5.1.2 影響帶式輸送機(jī)平面彎曲運行的因素63-64
• 5.1.3 水平轉(zhuǎn)彎彎曲半徑分析64-65
• 5.2 水平彎曲段輸送帶的幾何分析65-67
• 5.3 水平彎曲段輸送帶應(yīng)力分析67-69
• 5.4 不同的托輥槽角輸送帶的應(yīng)力分析69
• 5.5 不同的轉(zhuǎn)彎半徑輸送帶的應(yīng)力分析69-72
• 第6章 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：848738