Стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера Советский патент 1985 года по МПК B65G39/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания роликоопор ленточных конвейеров.

Известен стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера, включающий приводной и натяжной барабаны, огибаемые лентой, и рабочий орган, выполненный в виде свободно установленного колеса, фрикционно взаимодействующего через подвешенные на гибких связях грузы с лентой 1.

Недостатком данного стенда является ограниченность моделирования различных нагрузок на испытываемые роликоопоры - он предназначен для испытаний в режиме загрузки, причем активной нагрузке подвергаются лишь роликоопоры, расположенные над рабочим органом, что искажает реальное распределение нагрузок в реальном конвейере. В этом стенде испытываются роликоопоры, расположенные под грузовой ветвью, т. е. используется одна ветвь конвейера, а вторая не используется вовсе, что ведет к нерациональности используемого оборудования, повышению затрат на единицу испытываемого изделия и увеличению сроков проведения испытаний роликоопор.

Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков и достигаемому положительному эффекту является стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера, включаюш.ий ленту, огибающую приводной и расположенный под ним натяжной барабаны, и установленные на поддерживающем элементе опорные кронштейны с пазами и установленными в них опор, ными элементами осей испытываемых внутренних роликоопор, установленных с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью ленты, и механизм перемещения испытываемых внешних роликоопор, расположенных с возможностью взаимодействия с внешней поверхностью ленты 2.

Недостатками известного стенда являются ограниченный диапазон моделируемых нагрузок, выражающийся в отсутствии возможности моделирования переменного характера нагрузок на различные роликоопоры. Кро.ме того, отсутствует возможность создания несимметричного нагружения опор, характерного для эксплуатации желобчатых роликоопор, а также роликоопор крутонаклонных конвейеров.

Не обеспечивается также переменный характер нагрузок в процессе работы стенда на все или отдельные испытываемые роликоопоры, а также отсутствует возможность изменения направления приложения силы на роликоопоры; кроме того, на данном стенде не обеспечивается возможность моделирования нагрузок, характерных для крутонаклонных и желобчатых конвейеров, поскольку положение испытываемых роликоопор относительно осей транспортерной ленты определено условиями жесткого их закрепления на основании.

Цель изобретения - расширение диапазона моделируемых нагрузок путем создания переменных по величине, направлению и месту приложения воздействуюшлх на ролнкоопоры сил.

Указанная цель достигается тем, что в стенде для испытания роликоопор ленточного конвейера, содержащем ленту, огибаю щую приводной и расположенный под ним натяжной барабаны, и установленные на поддерживающем элементе опорные кронштейны с паза.ми и установленными в них опорными элементами осей испытываемых внутренних роликоопор, установленных с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью ленты, и механизм перемещения испытываемых внешних роликоопор, расположенных с возможностью взаимодействия с внешней поверхностью ленты, каждый

0 опорный кронштейн выполнен с центральным пазом и смещенными относительно него боковыми пазами, а опорные элементы осей испытываемых внутренних роликоопор выполнены в виде сферических шарнирных

5 втулок, причем опорные кронштейны установлены на поддерживающем элементе с возможностью перемещения вдоль продольной оси ленты и перпендикулярно к ней.

На фиг. 1 изображ ен стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера; на

0 фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -- вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - график изменения полуширины зоны контакта Оо и смещение.ее центра в зависимости от скорости качения цилиндра; на фиг. 5 - .график изменения коэффициента трения f

в зависимости от скорости; на фиг. 6 - график изменения давления под катяшимся цилиндром.

Стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера содержит приводной 1 и

0 натяжной 2 барабаны, охватываемые лентой 3. Натяжной барабан 2 установлен в направляющих 4 под приводным барабаном 1 и соединен с грузами 5. С двух сторон обеих ветвей ленты 3 в шахматном порядке установлены испытываемые роликоопоры 6

S и 7, причем роликоопоры 7, расположенные с внешней стороны ленты, установлены в направляющих 8 с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной продольной оси ленты, посредством механизма перемещения, выполненного в виде кулачков 9, которые установлены на валах 10 с возможностью взаимных перемещений на валах посредством шлицевых соединений. Роликоопоры, расположенные с внутренних сторон ленты, установлены на направляющих 11 с возможностью перемещения вдоль оси стенда по пазам, которые выполнены в направляющих, причем направляющие одним концом закреплены на опорном

элементе стенда (не показано) посредством шарнирных соединений 12, а другие концы снабжены упорными винтами 13.

Опорные кронштейны роликоопор 6 выполнены с несколькими сферическими посадочными гнездами, расположенными по контуру кронштейна, а опорные элементы осей роликоопор 6 (расположенных с внутренней стороны ленты) выполнены в виде сферических шарнирных втулок 14. Стенд снабжен приводами 15 и 16 с терристорными регуляторами 17 скорости.

Стенд работает следуюш,им образом.

Испытываемые роликоопоры 6 устанавливают с двух сторон транспортерной ленты 3, причем роликоопоры, расположенные с внутренних сторон ленты, устанавливают со смеш,ением относительно середины двух роликоопор, расположенных с внешней стороны ленты. К натяжному барабану 2 подсоединяют груз 5 и набирают его до необходимой нагрузки на роликоопоры, после чего включаются приводы 15 и 16. Скорость движения ленты регулируется терристорным регулятором 17.

Транспортерная лента 3 под действием груза 5 стремится вытянуться в линию, в результате чего нагрузка передается на испытываемые роликоопоры 6 и 7. Опорам роликов, расположенным с внешних сторон ленты и сопряженным с кулачковыми механизмами, сообщается- возвратно-поступательное перемеш.ение, что обеспечивает переменный характер нагрузок на все роликоопоры, либо смеш,ением профилей кулачков относительно друг друга на отдельные роликоопоры.

Для моделирования условий транспортирования по ленточному конвейеру .штучных и кусковых грузов изменяют положение роликоопор, расположенных с внутренних сторон ветвей транспортерной ленты путем перемещения их вдоль оси стенда по направляющим 11, поворачивают опоры роликов вокруг осей изменением. угла л наклона направляющих к продольной оси транспортерной ленты - силовозбудителя.

Данные изменения выполняются посредством перезакрепления роликоопоры, а изменение угла наклона - упорными винтами 13.

Для моделирования несимметричного нагружения роликоопоры и опорных кронштейнов последние устанавливают на различной Bbicote от опорных плоскостей. Это достигается подъемом направляющих 11 на различные высоты упорными винтами 13, а также переустановкой осей ролика в посадочные сферические гнезда, расположенные на различных расстояниях от опорных поверхностей.

От расположения внутренних роликоопор зависит упругая реакция вязкоупругого силовозбудителя - транспортерной ленты.

реакция роликоопор и опорных кронщтейнов и частота собственных колебаний системы, поскольку при качении роликов по вязкоупругому полупространству, которое в данном случае представлено транспортерной лентой, сила сопротивления возникает вследствие вязкоупругой природы материала. Из анализа геометрических соотношений при изменении положения внутренних роликоопор стенда, а именно угла охвата лентой роликов, радиуса кривизны ленты, расстояния между центрами роликоопор внутренних и внешних в плоскости их расположения относительно оси стенда,соотношения расположения относительно оси стенда и

5 соотношения расстояния между опорами вдоль оси стенда: величин а и 6 следует, что если 1, то реакция ролика RI R2, 0. Упругая реакция ленты и частота собственных колебаний минимальны.

Это соответствует модели транспортирования равномерно распределенного груза по транспортерной ленте;

увеличению величины а и уменьшению Ь соответствует изменение реакций роликов: если а 6, то Rf RfniriJ RI- Rt«4x Упругая реакция ленты и частота собственных колебаний максимальны.- Это соответствует транспортированию штучных и- кусковых материалов.

Кроме того, изменением скорости движения транспортерной ленты - силовозбуди0 теля изменяют величины контактных площадок и, следовательно, изменяют направление приложения силы и распределение напряжений в зоне контакта, поскольку зона контакта смещается в направлении силовозбудителя, а распределение напряжений в зоне

5 контакта зависит от скорости. На фиг. 4 приведено изменение полуширины зоны контакта и смещение ее центра в зависимости от скорости движения силовозбудителя.

0 Здесь а, ад, b - зоны контакта цилиндра и основания; х - параметр, входящий в функцию ползучести.

Кроме того, коэффициент трения между вращающимся роликом и силовозбудителем является функцией скорости, он

5 стремится к нулю при минимальной и максимальной величине скорости и достигает наибольшего значения в промежутке. На фиг. 5 приведено изменение коэффициента трения в зависимости от скорости.

В данном случа е 1-Х 1; 2-Х 9, где X - параметр, входящий в функцию ползучести.

Давление движущегося силовозбудителя на испытываемые рсишки функционально зависит от коэффициента трения скорости

5 и величины контактной площадки (фиг. 6): , 0; VC/ao 1,005; VC/ao «.

Распределение давления под катящимся цилиндром: (здесь Р - давление в единицах Млao/R(-- ) (1 +Х), где Мд - динамический модуль сдвига материала основания; а - полуширина зоны контакта; R - радиус цилиндра; V - коэффициент Пуассона; X - параметр, входящий в функцию ползучести).

Преимуществом предлагаемого стенда является возможность щирокого диапазона моделирования режимов испытания роликоопор: возможность моделирования процесса транспортирования как равномерно распределенных насыпных грузов, так и транспортирования щтучных и кусковых грузов, а также роликоопор крутонаклонных и желобчатых конвейеров.

Он позволяет, используя вязкоупругие свойства силовозбудителя - транспортерной ленты, изменение расстояний между роликоопорами и положение роликов по отношению к силовозбудителю, а также изменением скорости изменять величину нагрузки, ее направление и место приложения на испытываемые роликоопоры.

Выполнение в стенде опор роликов с несколькими посадочными сферическими гнездами, расположенными по контуру кронштейна и выполнение опорных элементов осей роликов в виде сферических шарнирных втулок позволяет проводить испытания роликов крутонаклонных и желобчатых конвейеров,, т. е. моделировать несимметричное нагружение опор и роликов.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РОЛИКООПОР ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА, содержащий ленту, огибающую приводной и расположенный под ним натяжной барабаны, и установленные на поддерживающем элементе опорные кронштейны с пазами и установленными в них опорными элементами осей испытываемых внутренних роликоопор, установленных с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью ленты, и механизм перемещения испытываемых внещннх роликоопор, расположенных с возможностью взаимодействия с внешней поверхностью ленты, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона моделируемых нагрузок путем создания переменных по величине, направлению и месту приложения воздействующих на роликоопоры сил, каждый опорный кронштейн выполнен с центральным пазом и смещенными относительно него боковыми пазами, а опорные элементы осей испытываемых внутренних роликоопор выполнены в виде сферических шарнирных втулок, причем опорные кронштейны установлены на поддерживающем элементе с возможностью перемещения вдоль продольной оси ленты и перпендикулярно к ней.

Направление вращения

10