开炼机辊筒受力研究分析

采煤机滚筒和截齿受力分析及优化采煤机螺旋滚筒作为截煤和装煤的核心部件,其工作性能的优劣直接影响着采煤机的工作效率和煤炭的质量。

以往采煤机滚筒截割受力的研究在研究方法和理论分析上存在着许多问题和不足。

因此,以实际生产工况和滚筒原始模型参数为依据建立采煤机滚筒截割煤壁的仿真模型,模拟截煤的动态过程,研究滚筒部分结构参数对其截割性能的影响,进而改进和优化滚筒结构,课题在提高采煤机截割性能及滚筒结构设计方面具有指导意义。

本课题主要进行三部分的研究。

第一部分利用UG建立采煤机螺旋滚筒的三维模型,使用离散元软件PFC对煤壁宏观参数进行标定并建立煤壁模型,分析滚筒截割煤壁的动态过程,验证了离散元法分析滚筒截煤动态过程的可行性;第二部分在前面内容的基础上研究截齿安装角度和截线距对滚筒截割性能的影响,绘制整个截割过程中滚筒的截割力曲线,得到单位时间内滚筒截落的煤壁颗粒体积以及截割比能耗,通过统计对比分析,对截齿安装角度和截线距两个重要结构参数进行优化。

第三部分利用有限元软件ABAQUS对3组不同螺旋叶片升角的滚筒截割煤壁的过程进行仿真分析,求取相对应的截割力的平均值和标准差,通过分析滚筒整体受力大小和波动程度,得到使滚筒截割性能较好的叶片升角取值。

研究结果表明:从滚筒受力情况和截割比能耗来看,在相同截割条件下选用截齿安装角度为45°的滚筒较其余四种安装角度更为合适;整个截割过程中截线距较小的滚筒整体受力较小,但截割载荷波动并不一定较小,截线距为70mm的滚筒截割比能耗较小,综合滚筒受力情况和截割比能耗来看,滚筒截线距应取60~70 mm为宜;螺旋叶片升角对滚筒截割受力是有一定影响的,叶片升角20°的滚筒整体所受截割力较小,叶片升角18°滚筒载荷波动较小,升角22°滚筒截割受力情况较差,不宜选用升角过大(22°)的滚筒进行截割。

通过分析研究得出了滚筒结构参数包括截齿安装角度、截线距和螺旋叶片升角对滚筒截割性能的影响,为合理的选择滚筒结构参数提供了参考和依据。

滚筒转动阻力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述：滚筒转动阻力是指在滚筒运动过程中所受到的阻碍转动的力。

在工业生产中，滚筒是一种常见的输送设备，其转动畅顺与否直接影响到生产效率和设备的使用寿命。

因此，研究和分析滚筒转动阻力的影响因素以及减少阻力的方法具有重要的意义。

本文将从滚筒转动阻力的定义及其影响因素入手，探讨如何通过有效方法来减少滚筒转动阻力，以提高设备运行效率，降低能耗，进而促进工业生产的可持续发展。

1.2 文章结构：本文将主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，我们将对滚筒转动阻力进行概述，介绍文章的结构和目的。

在正文部分，我们将详细探讨滚筒转动阻力的定义、影响其的因素以及减少滚筒转动阻力的方法。

最后，在结论部分，我们将总结本文的主要内容，讨论滚筒转动阻力的实践意义，并展望未来可能的研究方向。

整个文章结构清晰，逻辑性强，旨在帮助读者更好地理解和应用滚筒转动阻力相关知识。

1.3 目的：本文旨在探讨滚筒转动阻力的相关问题，深入分析滚筒转动阻力的定义、影响因素和减少方法，以帮助读者更好地理解和解决滚筒设备在运行过程中所面临的挑战。

通过对滚筒转动阻力的研究，我们可以更好地优化设备运行效率，减少能源消耗，延长设备寿命，提高生产效率，从而实现经济效益和环境效益的双重目的。

希望本文能为相关领域的研究者和工程师提供有益的参考和指导，推动滚筒设备领域的进步与发展。

2.正文2.1 滚筒转动阻力的定义滚筒转动阻力是指在滚筒转动过程中受到的阻碍力，其大小取决于滚筒的结构、材质、表面润滑情况以及与其他部件的接触方式等因素。

滚筒转动阻力会导致能量损耗，影响设备的效率和运行成本。

在工程领域中，滚筒转动阻力是一个重要的研究课题。

通过准确测量和分析滚筒转动阻力，可以评估设备的性能和稳定性，进而优化设计方案和改进工艺流程。

同时，合理降低滚筒转动阻力可以减少能源消耗，提高生产效率。

在实际应用中，为了减少滚筒转动阻力，可以采取一系列措施，如优化滚筒的表面光洁度、选用适合的润滑方式、调整滚筒的使用方式等。

开炼机辊筒受力分析开炼机的辊筒工作时受有较大的横压力、摩擦力、温度应力、大小驱动齿轮和速比齿轮的作用力。

由于胶料横压力的作用，辊筒要承受弯曲应力，由于胶料的摩擦力和轴承的摩擦力作用，辊筒要承受扭转应力，可见辊筒实际上是受有弯曲和扭转的复合应力。

此外，辊筒的自重作用都必须给予考虑。

由于辊筒内外温度差而引起的温度应力和冷硬铸造产生的内应力都对辊筒强度有影响，在精确计算时都应考虑。

担内应力因计算困难，一般可在安全系数中考虑即可。

辊筒在工作状态下的负荷如图2－33所示。

1．胶料对辊筒的横压力P p=p·L公斤P px=P p·cosβ公斤P py＝P p sinβ公斤式中P p——总横压力，公斤；P——单位横压力，公斤/厘米；P px，P py——横压力的水平分力，垂直分力，公斤。

2．驱动齿轮的作用力大小驱动齿轮在传动过程中，齿轮间便产生相互作用的力（如图2－33所示）：圆周作用力P的方向与节圆相切；径向作用力T的方向与齿轮的半径方向一致。

大驱动齿轮圆周作用力：P ＝12d M k 公斤 式中M k ——作用在大驱动齿轮上的扭矩，公斤∙厘米；d 1——大驱动齿轮的节圆直径，厘米。

这里应指出：经电动机、减速器、大驱动齿轮传来的扭矩，是供前后辊加工胶料的需要，故由前后辊筒共同承担。

即 M k ＝M k1+M k2公斤∙厘米M k1=9740011n N 公斤∙厘米 M k2=9740022n N 公斤∙厘米式中 M k ---大驱动齿轮的扭矩，公斤∙厘米；M k1、M k2——前、后辊扭矩，公斤∙厘米；N 1、N 2——后、前辊消耗功率，千瓦；n 1、n 2——后、前辊转数，转/分。

在炼胶时可粗略地认为M k1＝M k2圆周作用力的水平分力和垂直分力分别为：P x ＝P ·cos α'公斤P y ＝P ·sin α'公斤式中 α'——大小驱动齿轮轴线与垂直线偏移角（一般α'＝15～200）。

开炼机的工作原理思考几个问题1.开炼机为什么能够把高弹性的生胶转变为具有可塑性状态的塑炼胶呢？用开炼机进行塑炼，主要就是通过两个相对回转的辊筒对胶料产生的剪切、挤压作用，使胶料原有的大分子链被打断,从而使得胶料原有的弹性降低，可塑度提高，有利于下面加工工序地进行。

目前使用的塑炼方法主要是包辊塑炼法和薄通塑炼法。

2.如何把胶料与各种配合剂均匀混合在一起？开炼机在炼胶过程中主要是依靠两个相对回转的辊筒对胶料产生挤压、剪切作用，经过多次捏炼，以及捏炼过程中伴随的化学作用，将橡胶内部的大分子链打断，使配方中的各种成分掺和均匀，而最后达到炼胶的目的。

从辊筒间隙中排出的胶片，由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包覆在一个辊筒上，重新返回两辊间，这样多次往复，完成炼胶作用。

在塑炼时促使橡胶的分子链由长变短，弹性由大变小；在混炼时促使胶料各组分表面不断更新，均匀混合。

在间歇操作的开炼机上，加料后胶料反复通过辊距数次，最后切割下片。

间歇炼胶过程图1－加料2－捏炼3－切割胶料在用作连续操作的开炼机上，胶料从辊筒的一端连续的加入，按炼胶工艺规定的时间反复通过辊筒数次，从辊筒的另一端连续切割所要求的胶条。

如图所示。

连续炼胶过程图1－切胶刀2－带状胶条3：胶料在开炼机上加工时，应具备哪些条件才能得到良好的炼胶效果呢？我们将从两个方面进行讨论，即分别从力学角度和流变学角度加以讨论。

A、从力学角度来研究胶料进入辊距的条件在炼胶操作时我们可以看到，当胶料包覆一个辊筒后两辊筒间还有一定数量的堆积胶，这些堆积胶不断被转动的辊筒带入辊隙中去，而新的堆积胶又不断形成。

这些堆积胶对炼胶效果的影响是很大的。

若堆积过多，过多的堆积胶便不能及时进入辊隙，只能原地轻轻抖动，此时炼胶效果显著下降。

若堆积胶过少，则不能形成稳定连续的操作。

可见，确定适量的堆积胶是必要的，为此就需要引入一个称之为接触角的概念。

所谓接触角，即胶料在辊筒上接触点a与辊筒断面圆心连线和辊筒断面中心线的水平线的交角，以α表示。

带式输送机传动滚筒的受力变形分析及改进带式输送机是一种主要用于物料输送、装载和卸载的机械设备，广泛应用于物流、矿产、化工、冶金、建材等行业。

其中传动滚筒是带式输送机中最重要的部件之一，它承担着所有传递动力和带动输送带的任务。

因此，对传动滚筒的受力变形进行分析和改进，将大大提高带式输送机的传动效率和安全性能。

一、传动滚筒的受力变形分析1.传动滚筒结构及受力特点传动滚筒由壳体、动力头、传动轴、轮辋、轴承等组成，其主要受力情况为承受带式输送机的载荷和传递动力。

根据传统的受力分析方法，将传动滚筒简化为固支两端不受弯曲，直径均匀的杆件，并采用悬链线法进行分析。

实际情况中，传动滚筒的受力分布并不均匀，主要集中在壳体的两端和靠近动力头的位置，而中间部分的受力较小。

因此，对受力分布的不均匀情况需要采用有限元分析等方法进行研究。

2.受力变形分析方法受力变形分析是通过对传动滚筒各部位的受力情况进行计算，分析其在载荷作用下的变形大小和方向，以及对机器性能的影响。

常用的受力变形分析方法包括经验计算法、近似解析法和数值模拟法。

其中，数值模拟法是目前最主流的方法，可以通过有限元分析软件对传动滚筒进行力学分析和数学模拟，得到准确的受力变形结果。

3.受力变形对机器性能的影响传动滚筒的受力变形对带式输送机的运行效率和安全性能产生直接的影响。

传动滚筒的过度变形将导致带式输送机的整体造型变形，使机器失去平衡，从而影响物料运输的均匀性和稳定性；另外，传动滚筒变形还会使得机器的传动效率下降，增加传动系统的能耗，进而增加机器的故障率和维修成本。

二、传动滚筒受力变形的改进方法1.改进滚筒壳体的设计要改进传动滚筒的性能，在设计时要考虑它的受力特点，结合数值模拟分析等方法对传动滚筒进行优化设计。

首先，应该增加滚筒壳体的强度和刚度，通过增加材料厚度、采用耐磨材料等方式增加壳体的承载能力和耐用性；其次，可以设计波形壳体等新型结构，改善受力分布不均匀的问题，提高传动滚筒的承载能力和抗变形能力。

开炼机的使用特点研究了这么久开炼机，总算发现了一些门道。

先说说这开炼机它的结构就很有特点。

它有两个辊筒，这俩辊筒就像两个巨大的擀面杖一样。

这两个擀面杖可不是随便放着的，它们之间的距离可以调整呢。

比如说，你要加工比较厚的材料，就可以把距离调大一点；要是材料薄，就调小点儿，这就像我们擀饺子皮和擀面条时，根据面皮或者面条的厚度来调整擀面杖之间的距离一样。

开炼机在使用的时候温度很关键。

我一开始就很疑惑，这温度到底怎么控制才好呢。

我发现它加热是为了让材料更容易成型，就像我们冬天的时候，黄油特别硬，放到暖和的地方软和点儿就好涂抹了。

但是温度也不能太高，如果温度太高材料就可能出现变质或者黏糊糊的状况。

有一次我看到有人操作，温度没控制好，材料就像融化了的冰淇淋一样，整个黏在辊筒上，弄得一团糟。

还有啊，开炼机操作的时候有个安全性的特点。

这开炼机在运转的时候，那两个辊筒可不知道累一直转，要是不小心，手或者衣服碰到那可就很危险了。

我记得有个工人操作的时候稍微有点分心，袖子差点就被卷进去了，可把我吓一跳。

这就告诉我们操作的时候一定得专心，别走神。

再就是开炼机的负载能力。

载荷大的时候，就像给小汽车加很多货物一样，如果超过了它的承载能力就不行了。

所以你得根据开炼机的规格和性能来决定每次添加材料的量。

要是不注意这一点，一来会影响加工的质量，二来也可能损害机器呢。

另外，它的转速也很值得一提。

转速慢的时候，就好像乌龟爬一样，对材料的剪切、混炼效果就慢；转速快的时候，就像小兔子蹦跶，加工效果就快但是对电机要求就高了。

而且这也要根据材料的性质来调整。

软一点的材料，可能可以快点；硬的材料，太快了估计辊筒会受不了。

我之前就想当然觉得越快越好，后来发现根本不是这么回事儿呢。

总体来说，开炼机虽然看起来就是俩大滚轮在那转，但实际操作起来里面学问还真不少呢。