一种橡胶输送带压陷阻力实验台.pdf

一种橡胶输送带压陷阻力实验台，属于输送带力学性能测试技术领域。本发明的槽角托辊与平托辊之间的倾角，通过各个槽角托辊对应的调整缸进行调整，从而实现托辊槽型角的调整；本发明通过驱动电机带动锥齿轮组转动，并通过丝杠及丝母安装座进行传动，进而实现托辊安装架沿丝杠方向上下移动，实验时，通过托辊安装架的下移实现对输送带施加下压力，在特定托辊槽型角下，启动实验台，使输送带在预定张紧力条件下运转，并通过各个托辊上的压力传感器采集实验数据，最终可获得所需的压陷阻力数据。本发明通过所测得的带式输送机在运行过程中的压陷阻力，并以测量结果为依据优化带式运输机的运行参数，以达到减小能耗的目的，进而降低带式运输机的运行成本。

权利要求书
1.  一种橡胶输送带压陷阻力实验台，其特征在于：包括机架、驱动辊、张紧辊、输送带、 阻力架、平托辊、槽角托辊及托辊安装架，所述驱动辊、张紧辊安装在机架上，输送带套装 在驱动辊和张紧辊上；所述阻力架安装在机架上，托辊安装架安装在阻力架上；所述平托辊 包括第一平托辊和第二平托辊，第一平托辊与第二平托辊相平行；所述第一平托辊位于机架 上，第二平托辊位于托辊安装架上，且第二平托辊位于第一平托辊正上方；所述槽角托辊包 括第一槽角托辊、第二槽角托辊、第三槽角托辊及第四槽角托辊，所述第一槽角托辊、第二 槽角托辊分别位于第一平托辊左右两侧的机架上，第三槽角托辊、第四槽角托辊分别位于第 二平托辊左右两侧的托辊安装架上，且第三槽角托辊位于第一槽角托辊正上方，第四槽角托 辊位于第二槽角托辊正上方；在所述第一平托辊和第二平托辊的辊轴上均安装有压力传感器。

2.  根据权利要求1所述的一种橡胶输送带压陷阻力实验台，其特征在于：所述第一槽角 托辊一端铰接在机架上，在第一槽角托辊另一端与机架之间连接有第一调整缸，第一槽角托 辊与第一调整缸相铰接，第一调整缸与机架相铰接；所述第二槽角托辊一端铰接在机架上， 在第二槽角托辊另一端与机架之间连接有第二调整缸，第二槽角托辊与第二调整缸相铰接， 第二调整缸与机架相铰接；所述第三槽角托辊一端铰接在托辊安装架上，在第三槽角托辊另 一端与托辊安装架之间连接有第三调整缸，第三槽角托辊与第三调整缸相铰接，第三调整缸 与托辊安装架相铰接；所述第四槽角托辊一端铰接在托辊安装架上，在第四槽角托辊另一端 与托辊安装架之间连接有第四调整缸，第四槽角托辊与第四调整缸相铰接，第四调整缸与托 辊安装架相铰接；在所述第一槽角托辊、第二槽角托辊、第三槽角托辊及第四槽角托辊的辊 轴上均安装有压力传感器。

3.  根据权利要求1所述的一种橡胶输送带压陷阻力实验台，其特征在于：所述托辊安装 架与阻力架之间依次通过丝母安装座、丝杠相连接，所述丝母安装座套装在丝杠上，且丝母 安装座与托辊安装架相固连，在丝母安装座与托辊安装架之间固定安装有压力传感器；在所 述阻力架上安装有驱动电机，驱动电机与丝杠之间通过锥齿轮组传动连接；在所述托辊安装 架顶部与阻力架之间竖直安装有位移传感器。

4.  根据权利要求1所述的一种橡胶输送带压陷阻力实验台，其特征在于：所述张紧辊通 过张紧架安装在机架上，在张紧架下部连接有滑块，在机架上安装有滑轨，张紧架通过滑块 及滑轨与机架滑动连接；在所述张紧架与机架之间水平安装有张紧缸，在张紧缸与机架之间 连接有压力传感器。

5.  根据权利要求1所述的一种橡胶输送带压陷阻力实验台，其特征在于：在所述机架与 地面之间倾斜连接有翻转缸，且机架的该侧架体铰接在地面上，机架的另一侧架体与地面接 触配合；所述翻转缸的一端与机架相铰接，翻转缸的另一端铰接在地面上。

6.  根据权利要求1所述的一种橡胶输送带压陷阻力实验台，其特征在于：所述阻力架的 一侧架体与机架固定连接，阻力架的另一侧架体与机架之间留有间隙，在间隙侧的阻力架上 设置有卡头，在间隙侧的机架上铰接有开合板，开合板另一端设有卡槽，卡头与卡槽锁扣配 合；在所述开合板中段与机架之间连接有开合缸，开合缸一端与开合板相铰接，开合缸另一 端铰接在机架上。

说明书一种橡胶输送带压陷阻力实验台
技术领域
本发明属于皮带力学性能测试技术领域，特别是涉及一种橡胶输送带压陷阻力实验台。
背景技术
带式输送机所使用的输送带主要有两种，包括整芯橡胶带和钢丝绳芯橡胶带，这两种橡 胶带都是由带芯和覆盖层组成，由于覆盖层的主要材料为橡胶或塑料，其材料的力学特性表 现为黏弹性，而带式输送机的托辊则是由较硬的金属材料(钢材或铝材)制成，其材料的力 学特性表现为弹性。
在带式输送机运行过程中，运输带与托辊会产生相对接触运动，由于两者的软硬度相差 较大，当运输带从托辊上经过时，因运输带及其上散料的重力影响，会导致运输带较软的覆 盖层受到托辊的挤压而产生压陷，由于覆盖层材料存在黏弹性，当运输带与托辊脱离接触后， 覆盖层的压陷变形在恢复时会存在时滞现象，也就是说，覆盖层的压陷变形想要完全恢复是 需要一定时间的，这就导致运输带与托辊的实际接触区域对于托辊中心是不对称的，最终将 导致运输带上的压力分布的不均匀，从而产生与运输带运行方向相反的压陷阻力。而这种压 陷助力会占到带式输送机全部运动阻力的20％左右，所导致的能量损失约占到带式输送机总 能耗的35％。因此，有必要测量出带式输送机在运行中所受到的压陷阻力，并以测量结果为 依据优化带式运输机的运行参数，以达到减小能耗的目的，进而降低带式运输机的运行成本。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种橡胶输送带压陷阻力实验台，能够准确有效 的测量出带式输送机在运行过程中所受到的压陷阻力，并以测量数据为依据优化带式运输机 的运行参数，达到减小能耗的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种橡胶输送带压陷阻力实验台，包括 机架、驱动辊、张紧辊、输送带、阻力架、平托辊、槽角托辊及托辊安装架，所述驱动辊、 张紧辊安装在机架上，输送带套装在驱动辊和张紧辊上；所述阻力架安装在机架上，托辊安 装架安装在阻力架上；所述平托辊包括第一平托辊和第二平托辊，第一平托辊与第二平托辊 相平行；所述第一平托辊位于机架上，第二平托辊位于托辊安装架上，且第二平托辊位于第 一平托辊正上方；所述槽角托辊包括第一槽角托辊、第二槽角托辊、第三槽角托辊及第四槽 角托辊，所述第一槽角托辊、第二槽角托辊分别位于第一平托辊左右两侧的机架上，第三槽 角托辊、第四槽角托辊分别位于第二平托辊左右两侧的托辊安装架上，且第三槽角托辊位于 第一槽角托辊正上方，第四槽角托辊位于第二槽角托辊正上方；在所述第一平托辊和第二平 托辊的辊轴上均安装有压力传感器。
所述第一槽角托辊一端铰接在机架上，在第一槽角托辊另一端与机架之间连接有第一调 整缸，第一槽角托辊与第一调整缸相铰接，第一调整缸与机架相铰接；所述第二槽角托辊一 端铰接在机架上，在第二槽角托辊另一端与机架之间连接有第二调整缸，第二槽角托辊与第 二调整缸相铰接，第二调整缸与机架相铰接；所述第三槽角托辊一端铰接在托辊安装架上， 在第三槽角托辊另一端与托辊安装架之间连接有第三调整缸，第三槽角托辊与第三调整缸相 铰接，第三调整缸与托辊安装架相铰接；所述第四槽角托辊一端铰接在托辊安装架上，在第 四槽角托辊另一端与托辊安装架之间连接有第四调整缸，第四槽角托辊与第四调整缸相铰接， 第四调整缸与托辊安装架相铰接；在所述第一槽角托辊、第二槽角托辊、第三槽角托辊及第 四槽角托辊的辊轴上均安装有压力传感器。
所述托辊安装架与阻力架之间依次通过丝母安装座、丝杠相连接，所述丝母安装座套装 在丝杠上，且丝母安装座与托辊安装架相固连，在丝母安装座与托辊安装架之间固定安装有 压力传感器；在所述阻力架上安装有驱动电机，驱动电机与丝杠之间通过锥齿轮组传动连接； 在所述托辊安装架顶部与阻力架之间竖直安装有位移传感器。
所述张紧辊通过张紧架安装在机架上，在张紧架下部连接有滑块，在机架上安装有滑轨， 张紧架通过滑块及滑轨与机架滑动连接；在所述张紧架与机架之间水平安装有张紧缸，在张 紧缸与机架之间连接有压力传感器。
在所述机架与地面之间倾斜连接有翻转缸，且机架的该侧架体铰接在地面上，机架的另 一侧架体与地面接触配合；所述翻转缸的一端与机架相铰接，翻转缸的另一端铰接在地面上。
所述阻力架的一侧架体与机架固定连接，阻力架的另一侧架体与机架之间留有间隙，在 间隙侧的阻力架上设置有卡头，在间隙侧的机架上铰接有开合板，开合板另一端设有卡槽， 卡头与卡槽锁扣配合；在所述开合板中段与机架之间连接有开合缸，开合缸一端与开合板相 铰接，开合缸另一端铰接在机架上。
本发明的有益效果：
本发明的橡胶输送带压陷阻力实验台，能够有效测量带式输送机在运行过程中的压陷阻 力，并以测量结果为依据优化带式运输机的运行参数，以达到减小能耗的目的，进而降低带 式运输机的运行成本。
附图说明
图1为本发明的一种橡胶输送带压陷阻力实验台结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明的橡胶输送带压陷阻力实验台(输送带安装前的准备状态)结构示意图；
图中，1—机架，2—驱动辊，3—张紧辊，4—输送带，5—阻力架，6—托辊安装架，7 —第一平托辊，8—第二平托辊，9—第一槽角托辊，10—第二槽角托辊，11—第三槽角托辊， 12—第四槽角托辊，13—第一调整缸，14—第二调整缸，15—第三调整缸，16—第四调整缸， 17—丝母安装座，18—丝杠，19—驱动电机，20—锥齿轮组，21—张紧架，22—滑块，23— 滑轨，24—张紧缸，25—翻转缸，26—开合板，27—卡头，28—卡槽，29—开合缸，30—位 移传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种橡胶输送带压陷阻力实验台，包括机架1、驱动辊2、张紧辊3、 输送带4、阻力架5、平托辊、槽角托辊及托辊安装架6，所述驱动辊2、张紧辊3安装在机 架1上，输送带4套装在驱动辊2和张紧辊3上；所述阻力架5安装在机架1上，托辊安装 架6安装在阻力架5上；所述平托辊包括第一平托辊7和第二平托辊8，第一平托辊7与第 二平托辊8相平行；所述第一平托辊7位于机架1上，第二平托辊8位于托辊安装架8上， 且第二平托辊8位于第一平托辊7正上方；所述槽角托辊包括第一槽角托辊9、第二槽角托 辊10、第三槽角托辊11及第四槽角托辊12，所述第一槽角托辊9、第二槽角托辊10分别位 于第一平托辊7左右两侧的机架1上，第三槽角托辊11、第四槽角托辊12分别位于第二平 托辊8左右两侧的托辊安装架6上，且第三槽角托辊11位于第一槽角托辊9正上方，第四槽 角托辊12位于第二槽角托辊10正上方；在所述第一平托辊7和第二平托辊8的辊轴上均安 装有压力传感器。
所述第一槽角托辊9一端铰接在机架1上，在第一槽角托辊9另一端与机架1之间连接 有第一调整缸13，第一槽角托辊9与第一调整缸13相铰接，第一调整缸13与机架1相铰接； 所述第二槽角托辊10一端铰接在机架1上，在第二槽角托辊10另一端与机架1之间连接有 第二调整缸14，第二槽角托辊10与第二调整缸14相铰接，第二调整缸14与机架1相铰接； 所述第三槽角托辊11一端铰接在托辊安装架6上，在第三槽角托辊11另一端与托辊安装架 6之间连接有第三调整缸15，第三槽角托辊11与第三调整缸15相铰接，第三调整缸15与托 辊安装架6相铰接；所述第四槽角托辊12一端铰接在托辊安装架6上，在第四槽角托辊12 另一端与托辊安装架6之间连接有第四调整缸16，第四槽角托辊12与第四调整缸16相铰接， 第四调整缸16与托辊安装架6相铰接；在所述第一槽角托辊9、第二槽角托辊10、第三槽角 托辊11及第四槽角托辊12的辊轴上均安装有压力传感器。
所述托辊安装架6与阻力架5之间依次通过丝母安装座17、丝杠18相连接，所述丝母 安装座17套装在丝杠18上，且丝母安装座17与托辊安装架6相固连，在丝母安装座17与 托辊安装架6之间固定安装有压力传感器；在所述阻力架5上安装有驱动电机19，驱动电机 19与丝杠18之间通过锥齿轮组20传动连接；在所述托辊安装架6顶部与阻力架5之间竖直 安装有位移传感器30。
所述张紧辊3通过张紧架21安装在机架1上，在张紧架21下部连接有滑块22，在机架 1上安装有滑轨23，张紧架21通过滑块22及滑轨23与机架1滑动连接；在所述张紧架21 与机架1之间水平安装有张紧缸24，在张紧缸24与机架1之间连接有压力传感器。
在所述机架1与地面之间倾斜连接有翻转缸25，且机架1的该侧架体铰接在地面上，机 架1的另一侧架体与地面接触配合；所述翻转缸25的一端与机架1相铰接，翻转缸25的另 一端铰接在地面上。
所述阻力架5的一侧架体与机架1固定连接，阻力架5的另一侧架体与机架1之间留有 间隙，在间隙侧的阻力架5上设置有卡头27，在间隙侧的机架1上铰接有开合板26，开合板 26另一端设有卡槽28，卡头27与卡槽28锁扣配合；在所述开合板26中段与机架1之间连 接有开合缸29，开合缸29一端与开合板26相铰接，开合缸29另一端铰接在机架1上。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程：
实验前，选取一条实验用的输送带4，安装输送带4之前，控制翻转缸25回缩，从而拉 动机架1翻转倾斜，使机架1的一侧架体与地面分离，然后控制开合缸29回缩，从而拉动开 合板26翻转，使卡头27与卡槽28分开，直到让出阻力架5与机架1之间的间隙，如图3所 示。
将输送带4安装到驱动辊2和张紧辊3上，输送带4安装完毕后，控制翻转缸25伸出使 机架1复位至水平状态，控制开合缸29伸出使开合板26复位至卡头27与卡槽28闭合扣紧。
控制张紧油缸10伸出，并根据连接在张紧缸24与机架1之间的压力传感器测得的压力 数值，确定输送带4所受到的张紧力，当张紧力达到预定值后，张紧油缸10停止工作。
通过第一调整缸13、第二调整缸14、第三调整缸15、第四调整缸16分别调整第一槽角 托辊9、第二槽角托辊10、第三槽角托辊11、第四槽角托辊12的偏转角度，直至达到预设 托辊槽型角要求；启动驱动电机19，通过驱动电机19带动锥齿轮组20转动，进而带动丝杠 18转动，通过丝杠18的转动，带动丝母安装座17向下移动，进而带动托辊安装架6向下移 动，直到输送带4与各个托辊相接触，托辊安装架6继续向下移动过程，且移动距离由位移 传感器30测定，当丝母安装座17与托辊安装架6之间安装的压力传感器测得的压力数值到 达预定值时，驱动电机19停止工作。
启动实验台，在驱动辊2带动下输送带4开始运转，在此过程中，通过各个托辊上的压 力传感器采集实验数据，并最终获得所需的压陷阻力数据。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施 或变更，均包含于本案的专利范围中。