[發(fā)明專利]一種礦用傳輸皮帶動態(tài)摩擦傳動試驗裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410261395.0
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104019987A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王大剛;王世博;張務(wù)果;郭永波;張德坤;葛世榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01N19/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種礦用傳輸皮帶動態(tài)摩擦傳動試驗裝置，其特征在于：包括基架、加載系統(tǒng)、摩擦傳動系統(tǒng)和狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)；

所述基架包括支撐架、支撐角鋼架和設(shè)置于支撐角鋼架上的底板；

所述加載系統(tǒng)包括動態(tài)加載系統(tǒng)和靜態(tài)加載系統(tǒng)；所述動態(tài)加載系統(tǒng)包括A泵站、豎直張緊液壓缸和A皮帶夾具，所述A泵站和豎直張緊液壓缸安裝在底板上，所述A皮帶夾具的兩端放置于前后對稱布置的豎直導(dǎo)向架的滑軌上，并與豎直張緊液壓缸伸出活塞桿相連；所述靜態(tài)加載系統(tǒng)包括B泵站、水平張緊液壓缸和B皮帶夾具，所述B泵站和水平張緊液壓缸安裝在底板上，所述B皮帶夾具的兩端放置于水平導(dǎo)向架滑軌上，并與水平張緊液壓缸伸出活塞桿相連；

所述摩擦傳動系統(tǒng)包括圍包角調(diào)整系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和摩擦系統(tǒng)；所述圍包角調(diào)整系統(tǒng)包括動載端調(diào)整系統(tǒng)和靜載端調(diào)整系統(tǒng)；所述動載端調(diào)整系統(tǒng)包括豎直導(dǎo)向架、支撐肋板和A改向滑輪，所述豎直導(dǎo)向架通過導(dǎo)軌固定塊固定在底板上，豎直導(dǎo)向架通過支撐肋板緊固，所述A改向滑輪安裝于前后對稱布置的豎直導(dǎo)向架上，A改向滑輪兩端輸出軸放置于兩個豎直導(dǎo)向架的定位孔內(nèi)；所述靜載端調(diào)整系統(tǒng)包括水平導(dǎo)向架和B改向滑輪，所述水平導(dǎo)向架通過A導(dǎo)軌固定塊固定在底板上，所述B改向滑輪安裝于水平導(dǎo)向架上，B改向滑輪兩端輸出軸放置于水平導(dǎo)向架的定位孔內(nèi)；所述驅(qū)動系統(tǒng)包括C泵站、液壓缸支座、C液壓缸、連桿、連接塊和滾筒輸出軸，所述C泵站和液壓缸支座安裝在底板上，液壓缸支座上固定有C液壓缸，C液壓缸伸出活塞桿與連桿鉸接，連桿上連接有連接塊，連接塊通過傳動平鍵與滾筒輸出軸連接；所述摩擦系統(tǒng)包括滾筒支架、軸承支座、軸承、滾筒和皮帶，所述滾筒支架固定于底板上，滾筒支架支撐梁上安裝有軸承支座，軸承支座內(nèi)安裝有軸承，所述滾筒兩端的滾筒輸出軸安裝于軸承內(nèi)孔，滾筒覆蓋層表面卷繞有皮帶，皮帶一端繞過B改向滑輪與B皮帶夾具相連，另一端繞過A改向滑輪與A皮帶夾具相連。

所述狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括動張力監(jiān)測系統(tǒng)、動態(tài)蠕變監(jiān)測系統(tǒng)、滾筒覆蓋層應(yīng)力測量系統(tǒng)、摩擦力測量系統(tǒng)和摩擦滑移監(jiān)測系統(tǒng)；所述動張力監(jiān)測系統(tǒng)包括安裝于滾筒兩側(cè)皮帶上的皮帶張力計；所述動態(tài)蠕變監(jiān)測系統(tǒng)包括支座和激光位移傳感器，所述支座固定于滾筒支架上，激光位移傳感器固定于支座上，激光位移傳感器探頭正對皮帶與滾筒接觸區(qū)中間部位；所述滾筒覆蓋層應(yīng)力測量系統(tǒng)包括貼于滾筒覆蓋層凹孔側(cè)面的應(yīng)變片；所述摩擦力測量系統(tǒng)包括貼在滾筒側(cè)面上用于間接計算滾筒與皮帶之間的摩擦力的應(yīng)變片組；所述摩擦滑移監(jiān)測系統(tǒng)包括固定支座、連接桿、攝像頭支座和高速攝像頭，所述固定支座固定于滾筒支架上，固定支座上鉸接有連接桿，連接桿上鉸接有攝像頭支座，攝像頭支座上固定有高速攝像頭，高速攝像頭正對皮帶與滾筒覆蓋層交界面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用傳輸皮帶動態(tài)摩擦傳動試驗裝置，其特征在于：所述的A皮帶夾具和B皮帶夾具均設(shè)有三個方形孔，皮帶依次從三個孔穿繞，在孔邊緣處磨成圓弧狀，在皮帶夾具一側(cè)端面用螺釘固定皮帶。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用傳輸皮帶動態(tài)摩擦傳動試驗裝置，其特征在于：所述滾筒覆蓋層均勻間隔的設(shè)有凹形槽。

4.一種權(quán)利要求1、2或3所述礦用傳輸皮帶動態(tài)摩擦傳動試驗裝置的試驗方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

a)通過計算機控制A泵站和B泵站的系統(tǒng)壓力，使水平張緊液壓缸和豎直張緊液壓缸的活塞桿收縮直至皮帶被拉直，皮帶張力計達到初始微小設(shè)定值，對皮帶張力計調(diào)零，保持B泵站的系統(tǒng)壓力不變，繼續(xù)增加A泵站的系統(tǒng)壓力直至皮帶張力計達到設(shè)定值；通過計算機程序設(shè)定A泵站的系統(tǒng)壓力峰值和谷值，啟動計算機程序，對皮帶施加交變張力；

b)通過計算機控制C泵站的系統(tǒng)壓力峰值和谷值，使得活塞桿產(chǎn)生一定位移的往復(fù)運動，經(jīng)連桿帶動滾筒發(fā)生微小角度的往復(fù)扭轉(zhuǎn)；在皮帶交變張力和滾筒往復(fù)扭轉(zhuǎn)的共同作用下，滾筒和皮帶之間發(fā)生摩擦滑移；

c)通過皮帶張力計記錄滾筒兩側(cè)的皮帶動張力變化；開啟激光位移傳感器，記錄纏繞于滾筒覆蓋層上皮帶的動態(tài)蠕變特性；開啟高速攝像頭，記錄滾筒與皮帶之間的動態(tài)摩擦滑移；對應(yīng)變片通電，記錄滾筒覆蓋層與皮帶接觸區(qū)附近覆蓋層的應(yīng)變；通過應(yīng)變片組記錄滾筒側(cè)面的彎矩大小，間接獲得滾筒與皮帶之間的摩擦力；

d)當(dāng)滾筒扭轉(zhuǎn)次數(shù)達到設(shè)定值后，關(guān)閉泵站，將皮帶從B皮帶夾具上取下，停止實驗；

e)改變驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動頻率和驅(qū)動位移、動態(tài)加載系統(tǒng)中泵站的系統(tǒng)壓力變化幅值、B改向滑輪和A改向滑輪在水平導(dǎo)向架和豎直導(dǎo)向架的位置，研究不同頻率、摩擦滑移幅值、動載荷和圍包角條件下滾筒與皮帶之間的動態(tài)摩擦傳動行為。