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    在帶式輸送機(jī)中，輸送帶和托輥是兩個(gè)及其重要的部件。其中輸送帶的費(fèi)用要占到整個(gè)工程的30%~50%，而托輥由于數(shù)量眾多，其工作狀態(tài)對(duì)輸送機(jī)的正常運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用有直接的影響。在輸送機(jī)運(yùn)行過程中，部分物料在卸料時(shí)不能卸掉，不可避免沾附到輸送帶上，這樣輸送帶便粘著物料進(jìn)入回空段的下托輥上。在回空段，輸送帶的工作面即臟面將接觸托輥，于是托輥也沾有了有這些附著物。物料若再進(jìn)入托輥殼體內(nèi)，便增大軸承座上的徑向載荷和軸向載荷，使軸承快速磨損，托輥的工作狀態(tài)也就越來越差，壽命大大縮短。托輥殼體粘上物料也會(huì)撕裂和拉毛輸送帶的面膠，加速輸送帶磨損毀壞。如果附著物進(jìn)入機(jī)尾改向滾筒，就會(huì)粘在滾筒表面上，越粘越多，附著力也越來越大，結(jié)果是造成輸送帶跑偏，輸送帶磨損嚴(yán)重增加，有時(shí)還會(huì)引起輸送帶面膠和滾筒包膠層的撕裂，使得運(yùn)行及運(yùn)營(yíng)情況都極為惡劣。
    傳統(tǒng)解決方法為在頭部滾筒處，裝設(shè)清掃裝置，這樣附著物料便不能進(jìn)入回空段，大大改善了回空段托輥和輸送帶的工作條件。
    不過，當(dāng)運(yùn)送的物料濕度較大，粉塵狀且粘性較大，殘留在輸送帶上的物料很難從皮帶上清理掉時(shí)，翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)就顯得比較重要了。而對(duì)于輸送機(jī)翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)確又是輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)，并且國(guó)內(nèi)外在這個(gè)方面的研究目前來說卻還是比較少的。本文試在輸送帶翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了一些討論，在對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上給出一種新的方法，并在理論上給出了用該方法計(jì)算的主要公式。
1、輸送帶翻轉(zhuǎn)及型式
1.1輸送帶翻轉(zhuǎn)
    輸送帶翻轉(zhuǎn)就是在輸送帶通過卸料點(diǎn)后將其反轉(zhuǎn)180°使其清潔面與下托輥接觸，當(dāng)輸送帶進(jìn)入尾滾筒段之前時(shí)再將其180°旋轉(zhuǎn)，保證輸送帶的工作面在加料點(diǎn)處超上。
1.2輸送帶翻轉(zhuǎn)型式
    就目前來說，輸送帶的翻轉(zhuǎn)型式基本分為兩類：管形翻轉(zhuǎn)和平面翻轉(zhuǎn)。
    管形翻轉(zhuǎn)就是輸送帶在反轉(zhuǎn)段以縱向?yàn)檩S圍成管形，用干凈的面與組裝成環(huán)形的托輥組接觸。不過這種翻轉(zhuǎn)方式設(shè)計(jì)時(shí)很難做到準(zhǔn)確，常會(huì)導(dǎo)致不同的問題。
    平面翻轉(zhuǎn)型式根據(jù)轉(zhuǎn)彎區(qū)域的支架型式分為以下四種型式：
    (1)自由翻轉(zhuǎn)：在翻轉(zhuǎn)段兩段各裝一對(duì)水平托輥，輸送帶從托輥組中間夾縫通過，如圖1所示。
    (2)引導(dǎo)翻轉(zhuǎn)：除翻轉(zhuǎn)段兩段各有一對(duì)水平夾輥外，在翻轉(zhuǎn)段中間再裝一對(duì)水平托輥如圖2所示，或在翻轉(zhuǎn)段1/4和3/4處再各加一對(duì)±45°托輥，如圖3所示。
    (3)支撐翻轉(zhuǎn)：在翻轉(zhuǎn)段上，輸送帶非工作面通過按弧形布置得若干組托輥支撐翻轉(zhuǎn)，如圖4所示。
    在圖1到圖4幾種翻轉(zhuǎn)型式中，以引導(dǎo)翻轉(zhuǎn)具有普遍意義，本文將以圖2中所示的型式為討論的對(duì)象，其他的翻轉(zhuǎn)型式可用相似方法進(jìn)行計(jì)算。
2、翻轉(zhuǎn)段傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
2 1石橋法
    取圖2中中間輥?zhàn)筮叢糠诌M(jìn)行研究，如圖5所示。其中B為帶寬，L為翻轉(zhuǎn)段長(zhǎng)度，L/2即為左半邊長(zhǎng)度。A、C坐標(biāo)如圖所示。則AC長(zhǎng)度為：
    不過表1中的數(shù)據(jù)是在低張力范圍內(nèi)才符合的值，并不考慮皮帶本身張力對(duì)翻轉(zhuǎn)段長(zhǎng)度的影響。注意到石橋法也是沒有考慮皮帶本身的張力的影響。這在輸送機(jī)長(zhǎng)度比較短，運(yùn)行張力比較低的情況下并不會(huì)引起太大的問題。隨著輸送機(jī)向大型化、高運(yùn)量發(fā)展，輸送帶上的張力急劇增加，而在翻轉(zhuǎn)段張力情況又比較復(fù)雜，扭轉(zhuǎn)引起的皮帶張力、皮帶由于自重引起下垂造成得皮帶張力以及皮帶本身的運(yùn)行張力，這多種張力加疊作用很容易引起張力超出輸送帶本身的許用范圍。所以此時(shí)不理會(huì)皮帶本身的張力而運(yùn)用上面的方法，就會(huì)有一定的不足。而本文提出的方法是在對(duì)輸送帶翻轉(zhuǎn)段各種張力分析的結(jié)果上進(jìn)行討論的。
3、翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)計(jì)算
3 1．設(shè)計(jì)的原則
    檢驗(yàn)一個(gè)翻轉(zhuǎn)段的設(shè)計(jì)是否成功應(yīng)該遵循以下幾個(gè)規(guī)則：
    （1）帶邊張力不得超過限定值。固特異認(rèn)為這個(gè)值為皮帶額定張力的115%；
    （2）皮帶中心的的應(yīng)力應(yīng)為拉力即為正值，以防出現(xiàn)褶皺；
    （3）皮帶的下垂度必須控制在限定值內(nèi)，推薦為1%。下垂量可按下式進(jìn)行計(jì)算：
3 2設(shè)計(jì)中要分析的張力
     在輸送帶的翻轉(zhuǎn)段，有三種張力：輸送帶本身的張力丁、由輸送帶扭轉(zhuǎn)引起的張力Ttw（扭曲張力，相應(yīng)應(yīng)力在本文簡(jiǎn)稱為扭曲應(yīng)力）、由輸送帶自重引起的下垂造成的皮帶張力Tsag（下垂張力，相應(yīng)應(yīng)力在本文簡(jiǎn)稱下垂應(yīng)力）。
    根據(jù)約束扭轉(zhuǎn)的理論，有以下結(jié)論：
    (1)由扭轉(zhuǎn)引起的皮帶邊緣張力隨帶長(zhǎng)的增加而減小；
    (2)由扭轉(zhuǎn)引起的皮帶中心張力隨帶長(zhǎng)的增加而增加；
    另外，還知道當(dāng)皮帶長(zhǎng)度增加時(shí)皮帶垂度有增加的趨勢(shì)。所以在皮帶彎曲的上側(cè)負(fù)張力（壓力）和下側(cè)的正張力（拉力）也隨之增加。這樣，必然有一個(gè)最優(yōu)的皮帶長(zhǎng)度，使得皮帶的張力既不會(huì)超過額定值且皮帶也不會(huì)出現(xiàn)褶皺。
3.3計(jì)算方法
3.31扭曲應(yīng)力的計(jì)算
    為了計(jì)算的可行和方便，對(duì)皮帶的翻轉(zhuǎn)段進(jìn)行如下假設(shè)：
    （1）皮帶看作同一種材料制成；
    （2）皮帶各向同性，在運(yùn)行張力比較大的情況下，采用這條假設(shè)的計(jì)算誤差很��；
    （3）皮帶的剪切變形量為零，亦即剛周邊假定。計(jì)算扭曲應(yīng)力的公式可由約束扭轉(zhuǎn)的理論