[發明專利]一種檢測輸送機磨損的實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201710018542.5
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106769630B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 李軍霞;寇子明;王沅;馬琪鵬;楊曉冰;侯騰龍;馮彬;王季鑫
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 申艷玲

技術領域

本發明涉及一種檢測輸送機磨損的實驗裝置及方法，屬于機械領域。

背景技術

刮板輸送機是煤礦運輸中的重要組成部分，刮板輸送機能否正常運行直接決定著煤炭生產的經濟效益。中部槽摩擦副是刮板輸送機的核心組成部分，摩擦副的壽命決定著輸送機的壽命和運輸量。全國每年因磨損造成的刮板輸送機中部槽失效達到30-40萬節，消耗鋼材3.6-4.8萬噸，價值1.26-1.68億元。而且由于煤炭種類豐富，統一采用同種形式的刮板輸送機中部槽材料不利于實現最大經濟效益。

所以研究輸送機摩擦副之間的摩擦是必不可少的一項領域，但是在實際生產中由于輸送機體積龐大，價格造價昂貴，開發的新型材料不一定全部加工成機械結構零件的成品，所以建立一種模擬實驗裝置，既可以減少在材料開發初期高昂的實驗費用，還可以更好地與實際工況相吻合，從而更好地模擬實際摩擦的情況。

發明內容

本發明旨在提供一種檢測輸送機磨損的實驗裝置及方法。

本發明提供了一種檢測輸送機磨損的實驗裝置，包括機架、往復滑行機構、調速機構、曲柄軸；

機架是承載各個部件的主體，機架一側固定有往復滑行機構、曲柄軸，另一側固定有調速機構；

所述往復滑行機構包括刮板、刮板鏈，刮板鏈設置在上、下兩層刮板之間，上、下刮板組成一組，刮板平行設置有若干組；物料槽固定在機架內，刮板在物料槽上放置并進行往復運動，機架端部設有連接塊，通過固定銷將上、下兩層刮板與連接塊連接；在物料槽底部設有壓力傳感器；

連接塊下部通過銷軸與兩個連接桿固定連接，連接塊上部與刮板連接；

所述調速機構包括電機、摩擦驅動輪、摩擦從動輪；所述電機通過電機軸與摩擦驅動輪相連，摩擦驅動輪在電機軸上進行軸向滑動，通過改變與摩擦驅動輪圓心之間的距離實現調速，所述電機為調速電機，通過調節頻率實現電機輸出速度；

摩擦從動輪軸上連接曲柄軸，從動輪與曲柄軸過盈配合，曲柄軸通過兩個連接桿與連接塊固定，實現在調節好的速度下對刮板鏈與刮板進行往復驅動，從而實現物料在物料槽內的往復運動，可以很好地模擬實際輸送機在輸送物料時摩擦副之間的摩擦，避免了在復雜的輸送機結構上的實驗。

上述實驗裝置中，所述調速機構通過摩擦輪驅動，改變驅動輪與從動輪圓心之間的距離，實現系統的變速。

上述實驗裝置中，所述物料槽上設有圓孔或方形的試件孔，試件放在試件孔中，在試件底部設有壓力傳感器。

上述實驗裝置中，所述曲柄軸由2個曲軸組成。

上述實驗裝置中，所述往復滑行機構的滑動速度為1m/min—5m/min。

上述實驗裝置中，所述摩擦驅動輪和摩擦從動輪的接觸面為網紋滾花結構。

上述實驗裝置中，所述上、下兩層刮板通過固定銷連接，由刮板固定銷夾緊刮板鏈的平環鏈；連接塊與連接桿之間采用銷軸進行連接，將曲柄軸的旋轉運動轉化為刮板帶動物料的往復運動。

本發明提供了一種檢測輸送機磨損的實驗方法，包括以下步驟：

（1）將需要測量物體加工成薄板試件，用天平稱量出實驗前薄板的質量m₁，然后將薄板試件放置在物料槽上加工的試件孔內；將需要模擬的物料放置在物料槽內；通過布置在試件底部的壓力傳感器測量出試驗物體受到的物料壓力，記錄數據；

（2）按照實驗需要的滑動速度設置電動機的輸出轉速；

（3）試驗完成后對測量物體進行清洗，然后用天平稱量，得到試驗完成后的質量m₂；

（4）最后計算得到質量差m₂- m₁，即為在試驗過程中試件的磨損量。

上述方法中，所述薄板試件為長方體或圓柱體結構，其尺寸為：100×60×10mm、或φ60×10mm、或φ80×10mm。

本發明建立了一種用于輸送機實際輸送過程的磨損測量，加入刮板鏈可以模擬刮板輸送機的中部槽的磨損，將底面摩擦結構改變成膠帶就可以模擬皮帶輸送機與其他類型輸送機的磨損，通過可調電機與控制系統的加入，通過摩擦輪無級變速傳動裝置，可以很好地模擬在不同運行速度下的摩擦情況，實現在較小的成本下就可以很好地模擬實際磨損情況。

本發明的有益效果：

（1）通過調速電機與控制系統可以實現速度的精確調節；

（2）摩擦輪無級變速裝置可以實現模擬速度的實際控制；

（3）將大距離的直線運動轉化為往復運動，減小了體積；