Соединение лент Советский патент 1987 года по МПК F16B5/12 

Изобретение относится к машиностроению в частности к соединениям транспортных лент.

Цель изобретения - повышение долговечности соединения путем более равномерного распределения нагрузки между рядами скоб,

На фиг. 1 изображено соединение лент; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - фрагмент сечения А-А на фиг, 1; на фиг, 4-5 - расчетные схемы,

Соединение включает ступенчато срезанные и наложенные один на другой концы 1 и 2 ленты 3s соединенные пробитыми сквозь ленту скобами 4-6, расположенными рядами перпендикулярно продольным кромкам 7 ленты 3. Скобы 4 среднего ряда установлены перпендикулярно к поверхности 8 обкладок 9. ленты 3, Скобы 5 и 6 ос- тальных рядов наклонены в сторону растяжения ленты. Угол 10 наклона скоб 5 и 6 к поверхности 8 обкладок 9 ленты 3 меньше угла d,, определяе- ,мого по формуле

1 d arctg -: ,

где f - коэффициент трения ленты 3 о скобы 5 и 6.

Например, при коэффициенте трения .,7,, ot 55 угол 10 меньше 55°.

Соединение работает следующим образом

При натяжении ленты 3 нагрузка ме;кду рядами скоб 4-6 распределяется неравномерно.

На1:более нагру;кены скобы 6 крайних рядов, а наименее - скобы 4 сред него ряда, В местах контакта ленты 3 со скобами 6 крайнего ряда возникают наибольшие усилия. Вследствие наклона скоб 6 в сторону растяжения ленты 3 часть ленты 3, взаимодейст- вующая со скобами б крайних рядов, проскользнёт вдоль скоб 6 на величину деформации обкладки 9,

Благодаря этому нагрузка на скобы 6 уменьшится, а на скобы 5 - возра- стето При этом .произойдет и микропроскальзывание ленты 3 вдоль скоб 5, Нагрузка на скобы 5 уменьшится, а на скобы 4 увеличится.

Расположение скоб 4 среднего ряда перпендикулярно поверхности 8 ленты 3 позволяет исключить проскальзывани ленты 3 относительно скоб 4 и за сче

15

20

25

5

.

35

-4050

55 е т

12

этого сильнее нагрузить скобы 4 среднего ряда как наименее нагруженные. Вследствие наклона скоб 5 и 6 к поверхности 8 ленты 3 на поверхности взаимодействия конца ленты 3 и скоб 5 и 6 под действием растягивающей силы F возникают нормальная реакция , N, сдвигающая сила F(.g и сила трения (фиг. 3). Величины сдвигающей силы и силы трения определяются формулами

F g F-cosc ; F p f-F-sin ..

Чтобы конец 1 ленты 3 мог скользить вдоль скоб 5 и 6 сила трения должна быть меньше сдвигающей силы

f-F .sinoi :F.cosoih

Из чего следует, что и угол наклона скоб 5 и 6 к поверхности 8 ленты 3 должен быть меньше углао, определяемого формулой

c arctg I ,

Таким образом, вследствие микропроскальзывания ленты 3 вдоль скоб 5 и 6 происходит выравнивание нагрузки между рядами скоб 4-6, следовательно, уменьшается величина наибольших напряжений в местах контакта ленты 3 со скобами- 6 крайних рядов и за счет этого увеличивается срок службы стыкового соединения.

Работа ленты в зоне перегиба на шкиве будет несколько иной.

Рассмотри - вначале взаимодействие одной скобы с прямолинейными концами ленты (фиг, 4), Под действием сил натяжения Р происходит смещение верхнего конца 1 относительно нижнего конца 2, При этом со стороны ленты на скобу 4 в продольном направлении действует пара сил F, и F , Силы F и F стремятся еще больше отклонить скобу от нормали А-А в сторону сил натяжения, но этому препятствует пара сил F и F , возникающих при вдавливании скобы в наружные поверхности соединяемых концов 1 и 2, Пара сил F , F и Fj , F уравновешивает одна другую.

При огибании стыковым соединением барабана 11 (шкива) соединяемые концы ленты, помимо продольного растяжения, - подвергаются дополнительному поперечному изгибу. Поперечный изгиб не вызывает дополнительного смещения

концов один относительно другого в продольном направлении, а следовательно, не изменяется и распределени продольной нагрузки между рядами скоб. Поэтому величина продольного усилия F , действующего на одну скобу остается такой же, как и при прямолинейных (неизогнутых) концах. Однако поперечный изгиб обуславливает появление в местах взаимодействия ско- бы с поверхностью ленты, помимо описанных сил , FJ , дополнительных поперечных усилий Fj , Fj. Усилия Fj , Fj, указанные на фиг. 5, действуют на скобу со стороны ленты, а ско- ба действует на ленту с такими же по величине силами, но противоположно направленными, обеспечивающими прижатие верхнего конца 1 к нижнему концу 2. Пара сил Fj , Fj уменьшает угол наклона скоб к нормали А-А.

Сопоставим величины сил F, и F.. При равномерном распределении нагрузки между рядами скоб сила F , действующая на одну скобу, равна

п-га

(1)

где п - число рядов скоб;

m - число скоб в одном ряду. Находим силу F, . Для принятых обозначений

W

3E-I

(2)

где W - поперечное смещение ленты на участке между двумя соседними рядами скоб, необходимое для плотного контакта верхнего и нижнего концов; m-Fj - сумма сил F для одного ряда скоб;1 - расстояние между двумя соседними рядами скоб;

Е - модуль упругости ленты; I - момент инерции поперечного

сечения ленты.

При 1«R (R - радиус барабана) поперечное смещение W определим из геометрических соотношений-(фиг. 6)

,2.

(3)

. |-

Подставив формулу (3) в (2), найдем

F, n-1-K

(А)

Определим соотношение сил F и F

5 О 5 0

5

0

0

5

0

IL

P-1-R

5

Fj 3n-E-I

Вычислим соотношение при следующих значениях параметров: хЮ Н; ,02 м; Н/м; ,25 м; ,А .

FI 2 .,(25 , Гз 3-8 10 -з ,4 10-«-

Таким образом сила F, значитель но больше силы F , Поэтому уменьшение угла наклона скоб к нормали А-А у изогнутых концов крайне незначительно по сравнению с прямолинейными концами.

На основании изложенного можно заключить, что изгиб концов ленты на барабане не влияет на распределение нагрузки между скобами и вызывает незначительное изменение сил взаимодействия ленты и скоб.

Равномерное распределение нагрузки между скобами увеличит также надежность стыкового соединения за счет уменьшения вероятности поломки скоб и порыва ленты в местах установки скоб.

Уменьшение величины наибольших напряжений позволит также сократить число скоб в стыковом соединении на 10-20%.

Формула изобретения

1 . Соединение лент, преимущественно транспортерных, содержащее ступенчато срезанные, наложенные друг на друга концы лент и ряда скоб,расположенные перпендикулярно продольным кромкам лент, отличающееся тем, что, с целью повьшения долговечности соединения путем более равномерного распределения нагрузки между рядами скоб, последние в рядах, кроме среднего, наклонены в одну сторону в направлении вдоль лент.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что УГОЛ наклона скоб равен arctg - , где f - коэффициент трения ленты о скобы.

4-Д

..1 S

Фиг.2

Фа г. 5

и

BH№fflli Заказ ЗОЗЗ/З;

Тираж 758 Подписное

Произн.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 758 Подписное

Изобретение относится к машиностроению, к соединениям скобами транспортных лент. Цель изобретения - повышение долговечности соединения путем более равномерного распределения нагрузки между рядами скоб. Ряды скоб, кроме среднего, наклонены в сторону направления растяжения лент. Это способствует возникновению проскальзывания лент вдоль скоб, вызывающее выравнивание.-нагрузок между рядами скоб. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. со ю СП