[发明专利]一种检测刮板输送机动态特性的实验装置及方法

权利要求书

1.一种检测刮板输送机动态特性的实验装置，其特征在于包括机架、链传动机构、档杆机构和复位电机；

机架是承载各个部件的主体，机架上设有信号采集器、感应器、链传动机构、档杆机构、复位电机和导轨；导轨设置在机架中部上方；

所述链传动机构包括链轮、链轮轴、刮板链、刮板、驱动变速电机、有载段阻尼装置、无载段张力装置和复位电机，链轮与驱动变速电机相连，刮板固定在刮板链上，刮板链水平部分铺设在机架导轨上，刮板链转动部分缠绕在链轮上；所述驱动变速电机设置的链轮轴侧面与链轮轴连接，通过驱动变速电机调整链轮的转速，从而测量不同链速时，刮板链的动态特性；

有载段阻尼装置包括磁粉制动器、齿轮箱、第一线圈、第一钢丝绳，磁粉制动器与齿轮箱串联，第一钢丝绳的一端与有载段刮板链相连，另一端缠绕在第一线圈上；所述有载段阻尼装置，通过磁粉制动器调节阻尼的大小；

无载段张力装置包括变速电机、第二线圈、第二钢丝绳，变速电机与第二线圈相连，第二钢丝绳一端与无载段刮板链相连，另一端缠绕在第二线圈上；

所述档杆机构包括驱动缸连接轴、档杆连接轴、档杆驱动液压缸、档杆，所述驱动缸连接轴和档杆连接轴都设置在机架上，且两个连接轴平行设置，档杆驱动液压缸一端与驱动缸连接轴相连，另一端与档杆中部相连，档杆一端与档杆连接轴相连，另一端设有压力传感器；

所述复位电机与第一线圈相连，在完成一组实验后，使该实验装置恢复到原位；

在机架两侧分别设有一个张紧液压缸，缸筒部分固定在机架上，活塞杆部分与第一线圈相连，通过张紧液压缸调节刮板链预紧力的大小；

在刮板链有载段靠近链轮的第二刮板的前后平环上都设有应变片，在第二刮板上设有速度传感器和加速度传感器，速度传感器和加速度传感器直接安装在刮板上，信号采集器为无线采集系统，安装在刮板上，用于采集传感器的数据。

2.根据权利要求1所述的检测刮板输送机动态特性的实验装置，其特征在于：所述齿轮箱与磁粉制动器串联，能增大磁粉制动器的阻力值。

3.根据权利要求1所述的检测刮板输送机动态特性的实验装置，其特征在于：所述应变片贴在第二刮板两侧铣平的刮板链平环上，应变片为焊接式应变片，点焊在平环上，以供长期使用。

4.根据权利要求1所述的检测刮板输送机动态特性的实验装置，其特征在于：所述压力传感器设置在档杆上，当测量值大于刮板输送机最大安全张力值时，压力传感器控制刮板输送机停止运行。

5.一种检测刮板输送机动态特性的实验方法，采用权利要求1~4任一项所述的检测刮板输送机动态特性的实验装置，其特征在于：包括以下步骤：

（1）在测量不同负载工况下刮板输送机的动态特性时，先调节张紧液压缸，使刮板链的预紧力达到实验要求，然后调节磁粉制动器，通过改变阻尼大小，来模拟刮板输送机空载工况，启动驱动变速电机和张力变速电机，通过安装在刮板链上的应变片和刮板上的速度传感器、加速度传感器得到所需的实验数据，测得数据后，用复位电机复位；同理调节磁粉制动器，改变阻尼大小来测得重载、过载工况下的实验数据；

（2）在测量不同预紧力下刮板输送机的动态特性时，启动驱动变速电机前，调节张紧液压缸，使刮板链具有不同的预紧力，通过安装在刮板链上的应变片和刮板上的速度传感器、加速度传感器得到所需的实验数据，测得数据后，用复位电机复位，进行下一组试验；

（3）在测量不同链速下刮板输送机的动态特性时，通过调节驱动变速电机的输出速度，得到不同的链速；通过安装在刮板链上的应变片和刮板上的速度传感器、加速度传感器得到所需的实验数据，测得数据后，用复位电机复位，进行下一组试验；测得刮板输送机不同链速下的动态特性；

（4）在测量卡链工况下刮板输送机的动态特性时，把刮板链有载段靠近链轮的第二个刮板设为被卡刮板，在被卡刮板前后平环上都设有应变片，在被卡刮板上设有速度传感器和加速度传感器；

启动驱动变速电机，使该实验装置正常运行，当第一刮板与链轮接触后，启动档杆驱动液压缸，使第二刮板被卡住，测量所需数据，当档杆上压力传感器传输的数据大于最大安全张力范围时，驱动变速电机停止工作；

靠近复位电机一端的刮板为第一刮板。