Стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера

СОИИ СОВЕТСНИХЫФЛФЮесиииРЕСПУБЛИК 4 СБО В 65 б 39/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР % 546526, кл. В 65 б 15/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР1009937, кл. В 65 б 39/00, 1981 (прототип).(54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РОЛ И КОО ПОР ЛЕНТОЧНОГО КОН В Ей ЕРА, 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 8 О, 1135696 А взаимодействия с внутренней поверхностью ленты, и механизм перемещения испытываемых внешних 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.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 11).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, включающий 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 121.Недостатками известного стенда являются ограниченный диапазон моделируемых нагрузок, выражающийся в отсутствии возможности моделирования переменного характера нагрузок на различные роликоопоры. Кроме того, отсутствует возможность создания несимметричного нагру;кения 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 круто- наклонных и желобчатых конвейеров, поскольку положение испытываемых роликоопор относительно осей транспортерной лен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ты определено условиями жесткого их закрепления на основании.Цель изобретения - расширение диапазона моделируемых нагрузок путем создания переменных по величине, направлению и месту приложения воздействующих на роликоопоры сил.Указанная цель достигается тех, что в стенде для испытания роликоопор ленточного конвейера, содержащем 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 внешних роликоопор, расположенных с возможностью взаимодействия с внешней поверхностью ленты, 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.На фиг. 1 изображен стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг, 4 - график изменения полуширины зоны контакта а и смещение ее центра в зависимости от скорости качения цилиндра; на фиг. 5 - график изменения коэффициента трения в зависимости от скорости; на фиг. 6 график изменения давления под катящимся цилиндром.Стенд для испытания роликоопор ленточного конвейера содержит приводной 1 и натяжной 2 барабаны, охватываемые лентой 3. Натяжной барабан 2 установлен в направляюгцих 4 под приводным барабаном 1 и соединен с грузами 5. С двух сторон обеих ветвей ленты 3 в шахматном порядке установлены испытываемые роликоопоры 6 и 7, причем роликоопоры , 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 выполнеиы в направляющих, причем направляющие одним концом закреплены на опорномэлементе 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 следующим образом.Испытываемые роликоопоры 6 устанавливают с двух сторон транспортерной ленты 3, причем роликоопоры, расположенные с внутренних сторон ленты, устанавливают со смещением 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 перемещение, что обеспечивает переменный характер нагрузок на все роликоопоры, либо смещением 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 сс 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 высоте 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 вязкоупрутого силовозбудителя - транспортерной ленты,5 1 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 реакция роликоопор и опорных кронштейнови частота собственных колебаний системы,поскольку при качении роликов по вязкоупругому полупространству, которое в данном случае представлено транспортернойлентой, сила сопротивления возникаетвследствие вязкоупругой природы материала,Из анализа геометрических соотношенийпри 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, соотношениярасположения относительно осистенда исоотношения расстояния между опорамивдоль оси стенда: величин а и Ь следует,что если -ф = 1, то реакция ролика К 1== К=О. Упругая реакция ленты и частотасобственных колебаний минимальны.Это соответствует модели транспортирования равномерно распределенного грузапо транспортерной ленте;увеличению величины а и уменьшениюЬ соответствует изменение реакций роликов:если а,ъ 6, то К-фйпп К - Кнщс Упругая реакция ленты и частота собственныхколебаний максимальны. Это соответствуеттранспортированию штучных и кусковыхм атери алов.Кроме того, изменением скорости движения транспортерной ленты - силовозбудителя изменяют величины контактных площадок и, следовательно, изменяют направлениеприложения силы и распределение напряжений в зоне контакта, поскольку зона контакта смещается в направлении силовозбудителя, а распределение напряжений в зонеконтакта зависит от скорости. На фиг. 4приведено изменение полуширины зоныконтакта и смещение ее центра в зависимости от скорости движения силовозбудителя.Здесь а, а Ь - зоны контакта цилиндраи основания; х - параметр, входящий вфункцию ползучестиКроме того, коэффициент трения междувращающимся роликом и силовозбудителем является таки,е функцией скорости, онстремится к нулю при минимальной и максимальной величине скорости и достигаетнаибольшего значения в промежутке. Нафиг. 5 приведено изменение коэффициентатрения в зависимости от скорости.В данном случае 1 Х = 1; 2 Х = 9, гдеХ - параметр, входящий в функцию ползучести.Давление движущегося силовозбудителяна испытываемые ролики функционально зависит от коэффициента трения, скоростии величины контактной площадки (фиг. 6):Ч 6/а 9 = 0;Чб/а, = 1,005;УТ/а =оо, 5Распределение давления под катящим. ся цилиндром: (здесь Р - давление в единицах Ма,/К(1 - у ) (1+Х), где Мл - динамический модуль сдвига материала основания; а, - полуширина зоны контакта; К - радиус цилиндра; 1 - коэффициент Пуассона; Х - параметр, входящий в функцию ползучести).Преимуществом предлагаемого стенда является возможность широкого диапазона моделирования режимов испытания роликоопор: возможность моделирования процесса транспортирования как равномерно распределенных насыпных грузов, так и транспор тирования штучных и кусковых грузов, а также роликоопор крутонаклонных и желобчатых конвейеров. 135696 Он позволяет, используя вязкоупругиесвойства 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 снесколькими посадочными сферическими 10 гнездами, расположенными по контурукронштейна 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.-05 иг пенк Составитель М. Ляпи Техред И. Верес Тираж 6 Э ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж - 35, Раушская илнал ППП Патент, г. Ужгород, Редактор П. КоссейЗаказ 10213/13 аКорректор Л. ППодписноеета СССРкрытнйнаб д, .4/5л. Проектная,