[发明专利]胶带设计中的张紧力计算方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及胶带设计技术领域，特别是一种胶带设计中的张紧力计算方法。

背景技术

工矿企业在生产过程中，经常使用胶带机运输物料。使用胶带张紧方式时，由于工业场地的限制，有时我们会选择尾部张紧。在胶带设计中，需要计算胶带的张紧力。但由设计手册所提供的计算公式得出的尾部张紧力，经常会出现负值。设计手册中通过控制托辊挠度的方法来取得适合的张紧力。如图1所示，H胶带机头尾轮中心线水平距离、F1为胶带上带面摩擦力、F2为胶带下带面摩擦力、H胶带机头尾轮中心线水平距离、L为胶带机提升高、F为圆周力、S1为头轮紧边张力、S2为头轮松边张力、S3为尾轮紧边张力、S4为尾轮紧边张力、α为头轮紧边与松边夹角，通过对上运胶带机尾部张力的受力分析：S3＝S2+F2-qH，qH为上(或下胶带重量的垂直分量)、或S4＝S3＝S1-F1-F3-qH，我们发现在qH≥S2+F2时，S3≤0(这种情况通常发生在胶带提升高较高且胶带自重较重时，例如：钢绳芯胶带)，说明此时胶带设计中的张紧力可以小于零。换句话说，胶带机尾部此时无需张紧而靠下分支胶带自重即可张紧胶带系统。显然此时以上公式已不适用于胶带设计。

发明内容

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是提供更精确的胶带设计中的张紧力计算方法。由胶带尾部张紧力分析开始，得到更精确的胶带尾部张紧力计算公式，并与胶带实际运行相结合，根据公式P＝FV，得到胶带实际圆周力，并在此基础上，得出胶带任一处实际张紧力。

本发明胶带设计中的张紧力计算方法内容简述：

本发明的胶带设计中的张紧力计算方法，其特征在于：胶带尾轮紧边张力S3＝S2+F2，式中：S2为头轮松边张力，F2为任意段上胶带与托辊间摩擦力。

或者，胶带尾轮紧边张力S4＝S1-F1±F3，当胶带机下运时，式中的“±”取为“+”，当胶带机上运时，式中的“±”取为“-”，式中：S1为头轮紧边张力，F1为胶带上带面摩擦力，F1为任意段上胶带与托辊间摩擦力，F2/V为胶带下带面摩擦力。

更具体的计算方法是通过对胶带所消耗的实际功率入手，即(单位时间所消耗的电量)P＝FV，从中得到F：胶带圆周力F＝P/V，式中：P为胶带所消耗的实际功率，即单位时间所消耗的电量，V为胶带运行速度。

通常，功率损耗P略大于真实值，已知该功率损耗P值，结合胶带的运量，可知胶带任意点张紧力。据此设计的胶带是理论与实际的结合，所以又轻、又快，不仅可以减少设备磨损，提高设备使用寿命，还可以节省部分功率(由于胶带与滚筒间正压力减少，滚动摩擦阻力相应减小)。该设计方法看起来简单、粗糙，实际却精确无比。

本发明胶带设计中的张紧力新计算方法不仅适用于普通胶带设计，而且适用于转弯胶带、链板运输及类似的运输方式中的胶带设计。将理论计算与实践很好的结合并应用，其社会和经济效益都将是巨大的。

附图说明

图1是典型上运胶带机受力示意图

图2是胶带机任意段受力情况示意图

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的胶带设计中的张紧力计算方法，其特征在于：胶带尾轮紧边张力S3＝S2+F2，式中：S2为头轮松边张力，F2为任意段上胶带与托辊间摩擦力。

图1中的标号H为胶带机头尾轮中心线水平距离、F1为胶带上带面摩擦力、H胶带机头尾轮中心线水平距离、L为胶带机提升高、F为圆周力、S1为头轮紧边张力、S4为尾轮紧边张力、α为头轮紧边与松边夹角。

或者，如图2所示，胶带尾轮紧边张力S4＝S1-F1±F3，当胶带机下运时，式中的“±”取为“+”，当胶带机上运时，式中的“±”取为“-”，式中：S1为头轮紧边张力，F1为胶带上带面摩擦力，F1为任意段上胶带与托辊间摩擦力，F2为胶带下带面摩擦力。

更具体的计算方法是通过对胶带所消耗的实际功率入手，即(单位时间所消耗的电量)P＝FV，从中得到F。胶带圆周力F＝P/V，式中：P为胶带所消耗的实际功率，即单位时间所消耗的电量，V为胶带运行速度。

图2中的标号：F1、F2为任意段上胶带与托辊间摩擦力、MZ1、MZ2为托辊对任意段上胶带所提供的支撑力、W为任意段上胶带所受重力。

通常，功率损耗P略大于真实值，已知该功率损耗P值，结合胶带的运量，可知胶带任意点张紧力，为胶带设计提供依据。