[發明專利]一種刮板最優鏈距的計算方法

在審

• 申請號: 202111206922.4
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113946957A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 翟學軍;付之有;祁懷強;羅宏偉;高霞;楊存靈;孫長鶴;牛強;戈金培;關達宇
• 申請（專利權）人: 中煤張家口煤礦機械有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G16C60/00;B65G19/22;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種刮板最優鏈距的計算方法，根據對刮板受力分析，運用材料力學所學知識建立刮板彎矩方程并繪制刮板彎矩分布圖；根據刮板彎矩分布圖確立了刮板最優鏈距等式，即刮板鏈道處彎矩等于刮板中間彎矩的負值時，刮板所受最大彎矩最小，即此時的鏈距為最優鏈距，并根據此等式可計算出最優鏈距，并繪制不同鏈距刮板最大彎矩變化圖。采用本發明計算得出的最優鏈距適用于井工礦順槽刮板轉載機、露天用刮板輸送機。采用此鏈距可以將刮板應力狀態降到最低，提升刮板安全系數，延長刮板使用壽命，具有較大的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及刮板輸送機設計技術領域，具體是一種刮板最優鏈距的計算方法。

背景技術

刮板輸送機廣泛應用于煤炭行業，包括井工礦、露天礦、電廠、選煤廠等，承擔著煤炭的運輸和轉載作用。其中刮板鏈作為傳動系統重要組成部分，關系著刮板輸送機的運行效率。近幾年隨著采運設備大型化發展，刮板輸送機槽寬不斷加大，刮板也跟著加長，然而中雙鏈刮板鏈距基本不變，亦或者有些設備一味使用邊雙鏈，導致刮板頻繁發生彎曲甚至斷裂現象，嚴重影響礦井采運效率，同時給設備及人員帶來一定安全隱患。目前，尚且沒有一種對刮板鏈距的計算方法，所以刮板鏈距的確定存在一定的人為因素，屬于計算空白區。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種刮板最優鏈距的計算方法，本計算方法簡單明了，通過本計算方法可得出刮板最優鏈距，最優鏈距是介于中雙鏈與邊雙鏈之間的一種鏈距，所以單純的中雙鏈或邊雙鏈并不是最佳的鏈距。采用最優鏈距可以將刮板應力狀態降到最低，增大刮板使用安全系數，延長刮板使用壽命，具有較大的推廣應用價值。

本發明采用的技術方案是：一種刮板最優鏈距的計算方法，基于一個假設：刮板鏈在正常運行過程中，刮板受兩根鏈條的拉力及刮板前方煤的阻力，且鏈條對刮板的拉力等于煤的阻力；根據煤質狀態假設煤對刮板的阻力均布。

進一步地，一種刮板最優鏈距的計算方法，包括以下步驟

①繪制刮板受力示意圖，如圖1所示。

②根據逐段分析法，列出刮板各段彎矩方程

················（1）

··（2）

·······（3）

式中，

其中，

③根據彎矩方程，繪制刮板彎矩分布圖，如圖2所示。由圖2可以看出，在鏈距處所受彎矩最大，當鏈距處的彎矩與刮板中間位置的彎矩絕對值相等時，此時的最大彎矩最小，即此時刮板的應力狀態最好，鏈距最優，如曲線。

④求刮板最優鏈距

由方程（1）可求得

由方程（2）可求得

令，可得

由上式可求得，則刮板的最大彎矩方程為

··············（4）

·················（5）

繪制上述函數的圖像，如圖3所示。由圖3可知，當鏈距小于時，鏈距越大，最大彎矩越小；當鏈距大于時，鏈距越大，最大彎矩越大；當鏈距取值時，刮板最大彎矩有最小值，即刮板的最優鏈距。

本發明設計合理簡單，運用材料力學所學知識對刮板進行受力分析、計算，得出的最優鏈距可以將刮板應力狀態降到最低，延長刮板使用壽命，有效降低設備故障率，提高礦井采運效率。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明的技術方案進行詳細說明。

附圖說明：

圖1為刮板受力示意圖；

圖2為不同鏈距刮板彎矩分布圖；