煤矿用强力皮带机皮带断带点张力状况分析

吴焱 王影

【摘要】笔者对煤矿用强力皮带机断带点张力状况进行分析，应用有限元理论构建出带式输送机断带的数学模型，根据胶带基本结构、挠度影响等层面建立出适应实际运用发展的系统模型。

【关键词】煤矿;强力皮带机;皮带断带点;张力

一、带式输送机有限元模型的基本结构

所谓的有限元法，其实就是数学中的一种求解偏微分方程边值问题近似解的数值技术，且在求解过程中需对问题区域进行分解，每个子区域都成为简单的，而这种简单部分则称作为有限元。在实际应用中有限元法通过变分法，将误差函数值中的最小值进行确定并产生稳定解，从此看可以说有限元法具有灵活性、高效性的特征，实际应用中被广泛的应用在工程实际问题解决措施提出过程，并在求解各领域中快速发展。胶带输送机纵向动力特性分析需要考慮其运输距离、速度等基础条件，此外在对输送机纵向特性分析过程中，弹性动力学会形成一定的阻力，导致此问题使用波动方程也无法解决。因而要寻找出近似解法，而上述简析的数值分析法就是差分法与有限元法。

二、煤矿用强力皮带机断带点张力状况分析

如要精确的描述出带式输送机的纵向动力特征，需要对其基本构造进行托辊间胶带的特性的考量，其中，要建立一个符合实际应用程度的系统模型，首要考虑的是子模型的建立。

（一）胶带的离散体模型弹性与阻尼

工程设计需求满足的必要前提下，简单的模型其实就是Vogit模型。但在实际应用中简单的模型受到托辊胶带挠度的限制，导致在输送机中胶带模型的构建更加的复杂化，微元段胶带的延伸主要由粘弹性伸长、挠度概念引发。实际工作中输送机胶带模型适用于下图1，下图所示模型中（a）展示的是平直胶带本身的粘弹性模型;（1））所示是挠度引发的粘弹性模型;（c）即合成模型，是输送机胶带微元段的粘弹性模型

上图中标注的mO是拉紧滚筒以及配重之和，其基础单位是千克;m1表示的是拉紧滚筒圆周变位质量，其基本单位也是千克。根据上述模型的展示，可以得出动力模型的基本方程。

三、结束语

通过上文笔者对断点力学模型的建立，以及对力学方程的分析，发现在对煤矿用皮带机皮带断带点张力状况分析有着极其重要的作用。对上文列举出的数学模型的利用，并展开对输送带张力的计算分析，从数学的层面来分析出胶带断带的临界点，避免断带事故的产生。