皮帶輸送機(jī)由于具有使用方便、效率高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)被方法應(yīng)用與食品、建材、化工、糧食等散貨物料的輸送。輸送帶跑偏是皮帶輸送機(jī)作業(yè)過程中最常見的故障，不僅會(huì)引起輸送帶邊沿磨損破裂而縮短輸送帶的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成輸送帶瞬間被撕成條狀而報(bào)廢以及輸送機(jī)整機(jī)損壞、人員傷亡等惡性事故的發(fā)生。

對(duì)于皮帶輸送機(jī)的跑偏問題眾多輸送機(jī)業(yè)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了分析，但大多都是定性地分析了糾偏能力與托輥、滾筒安裝精度之間的關(guān)系。由于對(duì)皮帶輸送機(jī)來說最常用和最有效的方法是采用調(diào)心托輥，本文通過運(yùn)動(dòng)分析得到了輸送帶橫向運(yùn)動(dòng)速度與調(diào)心托輥前偏置角、托輥旋轉(zhuǎn)速度及輸送帶速度之間的定量關(guān)系，數(shù)值模擬結(jié)果為輸送帶的糾偏防偏提供了理論指導(dǎo)。

為了分析輸送帶跑偏時(shí)前偏置角α對(duì)糾偏能力的影響，圖1繪出了輸送帶絕對(duì)速度與縱向夾角隨托輥旋轉(zhuǎn)線速度變化曲線圖。由圖可見，隨著托輥旋轉(zhuǎn)速度增大，輸送帶絕對(duì)速度與縱向之間的夾角呈拋物線增大。

圖1  輸送帶絕對(duì)速度與縱向夾角隨托輥旋轉(zhuǎn)線速度變化曲線圖

由圖2可見，隨著托輥旋轉(zhuǎn)速度的增大，輸送帶橫向速度線增大，因此，為了使跑偏的輸送帶盡快恢復(fù)到正常軌道上，應(yīng)使托輥轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。當(dāng)托輥旋轉(zhuǎn)速度為0時(shí)，輸送帶橫向速度為0，即輸送帶不沿橫向運(yùn)動(dòng)，也即當(dāng)托輥不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)及時(shí)托輥前置輸送帶也不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到正常運(yùn)行軌道，從而使托輥前置也達(dá)不到糾偏的目的。

圖2  輸送帶橫向速度隨托輥旋轉(zhuǎn)速度變化曲線圖

由圖3可見，隨著托輥前偏置角α的增大，輸送帶橫向速度線性增大。因此，為了使跑偏的輸送帶盡快恢復(fù)到正常軌道上，應(yīng)增大托輥前偏置角。

圖3  輸送帶橫向速度隨托輥前偏置角的變化曲線

由圖4可見，輸送帶橫向速度隨輸送帶相對(duì)于托輥的速度呈指數(shù)變化，當(dāng)輸送帶相對(duì)于托輥的速度大于3m/s時(shí)，輸送帶橫向速度趨于恒定。

圖4  輸送帶橫向速度隨輸送帶相對(duì)于托輥的速度的變化曲線

輸送帶在運(yùn)行中跑偏是工程中的常見故障，準(zhǔn)確掌握其跑偏機(jī)理有助于更好地防偏糾偏。通過上面的分析得到如下的主要結(jié)論：

(1)輸送帶跑偏后回到正常運(yùn)行軌道的速度受輸送帶的速度、托輥的旋轉(zhuǎn)能力、托輥前偏置角的影響。

(2)隨著托輥旋轉(zhuǎn)速度的增大，輸送帶絕對(duì)速度與縱向之間的夾角呈拋物線增大。

(3)隨著托輥旋轉(zhuǎn)速度的增大，輸送帶橫向速度線性增大。

(4)托輥不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即使托輥前置輸送帶也不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到正常運(yùn)行軌道。

(5)隨著托輥前偏置角α的增大，輸送帶橫向速度線性增大。

(6)輸送帶橫向速度隨輸送帶相對(duì)于托輥的速度增大變化緩慢。