钢芯带接头断裂及张力超限在线监测方法研究.pdf

第 “卷 第期中国矿业大学学报 4 / 4 / 7 3 / A B C D 1 ; EF D C B G D 9 ; 注“ 0为接头所受的拉伸载荷3 2为0载荷下接头区的 长度3 0 H为接头的破断载荷3 0 IJ K为接头内开始出现抽丝时 的拉伸载荷3 2 IJ K为0IJ K载荷下接头区的长度3 0. 0L分别 为实际运行时的最小和最大工作载荷3 2 . 2L分别为0. 0L 载荷下的接头长度3 2 M为接头不受载时的原长度3 NIJ K为最 大允许变形量3 O IJ K为变形量阈值报警曲线/ 报警阈值的设置包括两个方面“其一为最大许 用张力的阈值设置.用于监测胶带出现张力超限的 危险工况-当胶带所受的张力0大到0 IJ K时. 接头 内的部分钢绳芯粘结层便会遭受严重破坏.开始出 现抽丝的现象.刚度显著变化.并随时有被拉断的 可能-因此.最大许用张力通常设定在0 IJ K/钢芯带 接头通常在拉伸力达到其破断载荷的P Q R S Q R 时开始出现部分钢绳芯抽丝现象’ 4 .因而可设定接 头的最大许用张力0 IJ K为其破断载荷0 H 的P Q R- 理论上. 0 H可按原带的设计强度0原带以及不同搭 接方式下接头强度的最低保持率T 一级二级和 三级搭接的T分别为 M M R. S Q R和P Q R J C 9 Z A C Y Z Z E B C C B C 9 Z A ; Z [ F D C B \\JG J ; C 9 ; J D K G 9 Z ; J C ] D F ; ; D D 9 [ -_ 9 C 9 B Y; J D ‘9 E 1 D J Z E B a G .‘9 Z 9 Z W ; Y Z D [ .‘J ; Y b b 4 - S S S - LP4 中国矿业大学学报第* M卷 万方数据 对于胶带的每个接头都有着各自的 “ 特征 曲线如果接头内部没有发生损伤则可认为其 “ 特征曲线是相对稳定基本不变的110当一磁块沿径向通过霍 尔元件的有效感应区域时霍尔元件便输出一个矩 形脉冲信号 被测量* 则有B ; 解之得 B;A B;C 可通过将脉冲信 号送至单片机进行计时和有关计算得到接头长度测量原理图 D E F G H E I J E K L MN O H 1O I E P O H E I FL M I F P QO N M L P R K L E J M 图传感器输出脉冲信号 D E F 11以内W 不同带速下测量结果之间的误差 在6 03 2得 / . A/ 9; *3 2得 /.AB . C D E 2 425 C D E F G FA1 . 3 2“ , - 由式, H -和式, -得 9; 3 . I / 1J 425 . K / C D E “, L - 所以单位跨度上的最大挠度 M 3 9; . 3 H I / 1J 425 . K /C D E 即 13 I M /A 425 . C D E , I - 亦即 13 I M /A 12 C D E “, 然后通过测量1 来监测胶带所受张力/的大小及其变化“值得注意 的是虽然加大 M可提高测量的灵敏度但 M不宜 过大原因是O M过大时胶带便不能处理成挠性 体因而无法得到上述关系式P另外由于胶带所受 的最大张力通常很大若 M取得过大则1也会变 得较大这势必给压力测量传感器的选择以及加压 装置的设计带来困难“因而通常选择 M Q R“ 图 Y T Z 7[ D Y C WD [ X W \ ] “ 张力测量方法的实验验证 为了检验上述张力测量方法的正确性和可行 性特地制作了一套模拟试验装置,图’ - _实验结果 表明O当挠度 M固定时 1与/有着良好的线性关 系且实测线性系数与理论值I M基本吻合 I “ 图’张力测量模拟试验装置结构及实物图 S T 7 “ ’ U V WW ‘ W Y T 9W Z ] W a b T ‘ 9W Z ] D [ 9D Z T ] D Y T Z 7] W Z E T D ZD [ X W \ ] “ 胶带张力测量装置的设计与安装 胶带的张力最大点是靠近主动滚筒的紧边因 此张力监测装置也将安装在此处“基本的构件是两 个一定间距的支撑小滚筒 *和加压小滚筒_加 压小滚筒安装胶带的另外一面位于两支撑滚筒跨 距的中点c并下压使胶带产生一定的挠度利用其 两轴端的压力传感器测得其下压力,图d - “其中压 力传感器的量程将由公式, ’ - . . 5 0 2A4 - .B . 0 1 7 4/4 - 5 C . 4 /4 2 3 0 1 3 D 4. C 6 6 4 . E 0 F 4 . 50 15 3 4 4 7 M L N 3 4 2 5 0 2 7 4 2 , 3 D OE C . F 4 50 1 5 3 4 4 7 E 0 . G6 4 7 3 5 B 7 E 4 5 Z D 4B . 2 E B 7 4 - 2 G/4 3 D 0 G1 0 . 0 2 7 2 4 7 4 2 , 3 D/0 2 3 0 . 2 ,0 1 6 4 7 3 5 B 7 E 4 5 - 2 G3 4 2 5 0 20 1 6 4 7 3 R4 . 4 2 3 . 0 G C E 4 G 5 4 3 0 1 B . - E 3 E - 7 5 S 5 3 4 / C 5 4 G1 0 . . 4 - 7 5 3 4 4 7 钢芯带接头断裂及张力超限在线监测方法研究 万方数据