連桿彈簧復(fù)位自動調(diào)偏裝置,連桿,彈簧,復(fù)位,自動,裝置 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 1引言 皮帶運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)輸?shù)倪^程中由于運(yùn)輸?shù)臇|西沉重，和貨物在往運(yùn)輸帶上放的時候的方向方法不同，所以會導(dǎo)致運(yùn)輸帶的跑偏，我們這里研究的就是防止運(yùn)輸帶的跑偏過程。 在帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輸送帶的縱向中心線偏離輸送機(jī)理論中心線的現(xiàn)象稱輸送帶跑偏。它的表現(xiàn)是輸送帶邊緣至托輥或滾筒邊緣的距離與理論值相比或大或小。輸送帶的跑偏會使輸送帶與機(jī)架、托輥支架相摩擦，造成邊膠磨損。嚴(yán)重的跑偏會使輸送帶翻邊，若在滾筒表面邊緣有凸起的螺絲頭、覆蓋膠層局部剝離、劃傷等事故。跑偏會導(dǎo)致輸送機(jī)的事故停機(jī)次數(shù)增多，影響生產(chǎn)；跑偏還可能引起物料外撒，使輸送機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性下降。 為此，曲柄連桿式自動調(diào)偏裝置最突出的特色是曲柄連桿機(jī)構(gòu)。調(diào)偏架通過滾動軸承安裝在底座上，兩端對稱連接制作的連桿，連桿末端固定立輥。安裝在曲柄上的兩側(cè)立輥靠近輸送帶邊緣，一有跑偏出現(xiàn)，輸送帶就壓向該側(cè)立輥，使立輥隨著曲柄向外轉(zhuǎn)動，曲柄和連桿拉動調(diào)偏架按輸送帶運(yùn)行方向旋轉(zhuǎn)一定角度，從而產(chǎn)生調(diào)偏。 特點(diǎn)： 1 這個裝置是無源裝置，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 2 通過連桿作用，比不使用連桿的調(diào)偏方式大，作用快。 3 通過復(fù)位彈簧的作用，可以減少沒有復(fù)位彈簧時，皮帶在托輥上左右蛇形的運(yùn)動狀態(tài)。 1—立輥 2—調(diào)偏架 3—支架 4—底座 5—中間轉(zhuǎn)動部分 6—連桿1 7—連桿2 整體調(diào)偏工作原理圖 2系統(tǒng)分析 2.1工作原理 連桿彈簧復(fù)位式自動調(diào)偏裝置最突出的特色是連桿彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)。由上圖分析，調(diào)偏架通過滑動軸承固定在軌道上，兩端對稱連接連桿，連桿2末端固定立輥。安裝在連桿上的兩側(cè)立輥靠近輸送帶邊緣，一有跑偏出現(xiàn)，輸送帶就壓向該側(cè)立輥，使立輥立即隨著連桿2向外轉(zhuǎn)動，連桿拉動支架按輸送帶的運(yùn)行方向旋轉(zhuǎn)一定角度，從而通過受力分析，產(chǎn)生調(diào)偏作用，當(dāng)皮帶回到中心時，在一側(cè)彈簧的作用下，支架又被拉回到了不偏轉(zhuǎn)的位置上。從而也就完成了整個的調(diào)偏過程 2.2初始條件： 皮帶帶寬B＝1200mm 輸送量Q＝2000t/h 帶速V＝2.5m/s 托輥間距a=1.5m 2.3計(jì)算過程與分析 2.3.1阻力計(jì)算 （1）輸送機(jī)所受的主要阻力（ISO5048）： FH＝fLg[qR0+qRu+(2qB+qG)cosδ f 模擬摩擦系數(shù) f＝0.020 工作環(huán)境良好、制造、安裝良好，帶速低，物料內(nèi)摩擦系數(shù)小。 L 托輥長度 g 重力加速度 qR0輸送機(jī)承載分支每米托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 查表取20kg/m qRu輸送機(jī)回程分支每米托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量 qB 每米輸送帶質(zhì)量 查表為23kg/m qG 物料每米質(zhì)量 =222.22kg/m δ 機(jī)身傾角 δ取3° 最后求得 FH＝26.57N (2)輸送機(jī)所受的特殊阻力： FT=μN(yùn)= μ皮帶與托輥的摩擦系數(shù) μ取0.4 b1 前傾托輥與輸送帶接觸長度 當(dāng)跑偏0.075m時通過計(jì)算知 b1＝0.443m 最后求得 FT=359.66N 2.3.2載荷計(jì)算 （1）由CEMA所給出的托輥載荷的計(jì)算方法去計(jì)算承載托輥： 由公式： K1物料系數(shù) 等長三輥槽形托輥組 K1＝0.7 K2輸送帶系數(shù) 等長三輥槽形托輥組 K2＝0.4 通過計(jì)算得 P中＝1977.05N P側(cè)＝＝423.65N CEMA方法中： 作用在中間托輥上的力就70%，作用在側(cè)托輥上的力為15%. 2.3.3總阻力計(jì)算 帶在未跑偏時，所受的總的阻力為： F總＝FH+FT+(P中+ P側(cè)*2)μ=2590.9N 當(dāng)帶跑偏75mm時，額外增加的對側(cè)托輥的載荷 F額= =318.88N F摩側(cè)＝127.55N F總半＝＝1295.45N這里取1300N 2.3.4彈簧彈力計(jì)算與選擇 故彈簧的最小應(yīng)提供的力為1300N，才能保證彈簧能夠?qū)⒄{(diào)心托輥拉回或推回到原位，這里取 F彈＝1300N 彈簧的選擇： 最小工作載荷： P1＝1300N/m 由表查得： 彈簧截面圓直徑 d=8mm 中徑 D=80mm 工作極限載荷 Pj=1504N 工作極限載荷下的變形量 fj=19.03N/mm 具體計(jì)算： 工作行程先取 h=50mm 最大工作載荷 Pn=1300N 初算彈簧剛度 P==10.84N/mm 由表通過彈簧截面直徑和中徑得到 單圈剛度 Pd=79N/mm， 通過計(jì)算有效圈數(shù) 取標(biāo)準(zhǔn)值n=10 總?cè)?shù) 彈簧剛度 工作極限載荷下的變形量 節(jié)距 自由高度 彈簧外徑 彈簧內(nèi)經(jīng) 螺旋角 展開長度 最小載荷時的高度 最大載荷時的高度 極限載荷時的高度 實(shí)際工作行程 故彈簧的總技術(shù)要求如下： 1.總?cè)?shù)： n1=12 2.旋向?yàn)橛倚? 3.展開長度 L=3031.79mm 4.硬度為 HRC=4550 5.彈簧固定在兩桿中間，起到當(dāng)支架跑偏時復(fù)位的作用。 2.3.5調(diào)偏架的固定 調(diào)偏架通過滑動軸承，固定在離支架500mm的位置上。調(diào)偏架的高度由余弦定理求出，調(diào)偏架的高度為424mm.通過滑動軸承固定在底座上。 2.3.6兩連桿的固定及計(jì)算 由于支架只能旋轉(zhuǎn)15°，所以需保證兩桿之間的夾角為105°，由余弦定理 c=500 θ＝105° a=b=314.98mm 故桿應(yīng)為 314.98mm 當(dāng)連桿拉動支架旋轉(zhuǎn)15°時，支架擺過的距離為mm 通過上面的計(jì)算，知彈簧被壓縮了50mm，提供了1300N的力，這個力恰好能使偏轉(zhuǎn)的支架回到平衡位置。 由于彈簧的自由長度為 H0＝282.3mm 由余弦定理算出固定位置為距離兩連桿連接處的178.48mm 2.3.7其它桿件的安裝 兩立輥與皮帶接觸就留用10㎜間距。 2.3.8立輥的規(guī)格 立輥依據(jù)經(jīng)驗(yàn)及所受的載荷和帶寬確定為60mm.直徑為25mm 3．系統(tǒng)說明 安裝調(diào)試完畢后，自動糾偏裝置的維護(hù)與保養(yǎng) 一、 緊固螺栓要每周檢查一次，防止松動變位。 二、 每周應(yīng)將傳動部分的灰塵進(jìn)行一次清除。 三、 每當(dāng)設(shè)備檢修時，應(yīng)對自動糾偏裝置進(jìn)行除銹，并涂刷面漆。 四、 使用過程中要經(jīng)常檢查，如發(fā)現(xiàn)有損壞部件，要及時更換。 4. 心得體會 經(jīng)過兩個星期的努力,我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.在這次作業(yè)過程中,我遇到了許多困難,一遍又一遍的計(jì)算,一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。至于畫裝配圖和零件圖,由于前期計(jì)算比較充分,整個過程用時不到一周,在此期間,我還得到了許多同學(xué)和老師的幫助.在此我要向他們表示最誠摯的謝意. 盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅對制圖有了更進(jìn)一步的掌握;Auto CAD ,Word這些僅僅是工具軟件,熟練掌握也是必需的.對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒有感性的認(rèn)識,空有理論知識,有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié).總體來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進(jìn).有時候,一個人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會更完美! 參考文獻(xiàn) [1]宋偉剛，通用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006.5 [2]張鉞 ，新型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊，冶金工業(yè)出版社，2001.2 [3]成大先，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本彈簧起重運(yùn)輸件五金件，化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1 8