液體黏性傳動(dòng)裝置在下運(yùn)帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用

液體黏性傳動(dòng)裝置在下運(yùn)帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用

0帶壓式整體擬設(shè)計(jì)隨著技術(shù)的發(fā)展，這種類型的帶狀輸送設(shè)備是最經(jīng)濟(jì)、最可靠的運(yùn)輸設(shè)備之一。它也是礦山、冶金、水泥、碼頭、化工等行業(yè)的主要運(yùn)輸設(shè)備之一。隨著生產(chǎn)能力的不斷提高,輸送量的增大,帶式輸送機(jī)正朝著高速度、長(zhǎng)距離、大功率、大運(yùn)量發(fā)展。當(dāng)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的角度比較大時(shí),它一般是工作在發(fā)電工況的,所以下運(yùn)帶式輸送機(jī)起車時(shí)分為電動(dòng)起車和發(fā)電起車,當(dāng)過(guò)載時(shí)還容易出現(xiàn)飛車現(xiàn)象,因此對(duì)于下運(yùn)帶式輸送機(jī)的控制尤為重要,本文將以液體黏性傳動(dòng)裝置在下運(yùn)帶式輸送機(jī)的應(yīng)用為例設(shè)計(jì)它的電控系統(tǒng)。1相鄰流體的傳動(dòng)機(jī)理液體黏性傳動(dòng)是基于牛頓內(nèi)摩擦定律,即利用流體黏性或稱液體剪切力來(lái)傳遞扭矩的,其原理如圖1所示。A盤(pán)和B盤(pán)之間充滿液體,當(dāng)它們之間的距離較遠(yuǎn)時(shí),A盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)而B(niǎo)盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)B盤(pán)和A盤(pán)的距離逐漸減小時(shí),B盤(pán)會(huì)慢慢地隨著A盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),這是由于A盤(pán)和B盤(pán)之間的液體具有黏性,A盤(pán)表面上的液體隨著A盤(pán)同速轉(zhuǎn)動(dòng),沿著法線向外內(nèi)層的液體帶動(dòng)外層的液體,其速度將逐漸降低,當(dāng)A盤(pán)和B盤(pán)的距離足夠近的時(shí)候,轉(zhuǎn)動(dòng)的液體將帶動(dòng)B盤(pán)以同樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但B盤(pán)的轉(zhuǎn)速總是低于A盤(pán)的轉(zhuǎn)速。由于A盤(pán)和B盤(pán)之間各流體層的速度不等,它們之間就會(huì)存在相互間的阻礙作用,即相鄰流體層接觸面上存在一對(duì)數(shù)值相等、方向相反的內(nèi)摩擦力。其傳動(dòng)機(jī)理符合牛頓內(nèi)摩擦定律,如圖2所示,即在平行放置的2塊平板之間充滿黏性液體,兩板之間的距離為h,下面的板保持不動(dòng),上面的板平行于下板以速度v運(yùn)動(dòng),這時(shí)兩板之間的黏性液體將受到剪切,上板表面上的液體速度為v,下板表面上的液體速度為零,則上板要保持恒定的速度v,則所需的力F與梯度v/h和板的面積S成正比,即式中S——承受油膜剪切作用的面積,m2;v——兩平板相對(duì)速度,m/s;h——油膜厚度,m;由式(1)、式(2)可知,切應(yīng)力τ與油膜厚度h成反比,與動(dòng)力黏度μ成正比,與剪切速度v成正比。2控制帶絲網(wǎng)內(nèi)所需系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)主要由以可編程控制器為核心的控制箱、各種傳感器、配套液壓控制系統(tǒng)組成,能夠?qū)崿F(xiàn)帶式輸送機(jī)的機(jī)電液一體化控制。該控制系統(tǒng)可以與生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)的遠(yuǎn)程控制,同時(shí)還可以將各種常規(guī)保護(hù)(如撕裂保護(hù)、煤位、速度、跑偏、溫度、沿停等)以及液體黏性傳動(dòng)裝置的各種保護(hù)包含在該控制系統(tǒng)中。該控制系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制也可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制,它可以把帶式輸送機(jī)工作時(shí)的一些參數(shù)在觸摸屏上顯示,基本上實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的顯示數(shù)字化、結(jié)構(gòu)模塊化、操作簡(jiǎn)單化?？刂葡到y(tǒng)組成框圖如圖3所示。3系統(tǒng)管理的主要組件介紹(1)通信模塊可編程控制器是本控制系統(tǒng)的主要元件,它主要由電源、儲(chǔ)存器、中央處理器、功能模塊、輸入輸出接口電路、通信模塊組成,其主要的特性是:(1)高可靠性;(2)與其他裝置配置連接方便;(3)編程方便;(4)適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境,對(duì)環(huán)境要求低,且不需要特殊維護(hù);(5)重量輕、體積小、功耗低。它可以實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)各種工況關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集和處理,并能夠?qū)崿F(xiàn)堆煤、撕帶、打滑、煙溫等故障時(shí)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。(2)控制板的設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的人機(jī)界面—觸摸屏,它起到工作人員與控制系統(tǒng)之間的對(duì)話作用,它能夠直觀地顯示PLC的各種輸入輸出狀態(tài)及各種信息,同時(shí)接受工作人員的各種命令和參數(shù)的設(shè)置,并將它們傳輸?shù)娇删幊炭刂破?。采用觸摸屏可以代替以前使用的按鈕、開(kāi)關(guān)和指示燈等,所有信息都可以在觸摸屏上處理或監(jiān)控,其主要特點(diǎn)是:(1)工作人員可以通過(guò)圖形界面來(lái)控制過(guò)程;(2)能夠在觸摸屏上動(dòng)態(tài)顯示過(guò)程數(shù)據(jù);(3)具有記憶功能,用戶可以查看以前的數(shù)據(jù);(4)具有報(bào)警功能;(5)輸出過(guò)程值和報(bào)警記錄;(6)將過(guò)程和設(shè)備的參數(shù)存儲(chǔ)在配方中,可以一次將這些參數(shù)從觸摸屏上下載到可編程控制器,以改變控制的過(guò)程及方式。4啟動(dòng)或停車命令后啟動(dòng)手動(dòng)控制方式是由操作人員按照要求進(jìn)行手動(dòng)起停輸送機(jī)等操作。自動(dòng)控制方式是由操作人員發(fā)出啟動(dòng)或停車命令后,可編程控制器就按程序自動(dòng)啟動(dòng)或停車。手動(dòng)控制邏輯和自動(dòng)控制邏輯基本是相同的,只是由可編程控制器的自動(dòng)控制變?yōu)橛刹僮魅藛T控制。由于篇幅的限制本文只以自動(dòng)控制方式來(lái)說(shuō)明帶式輸送機(jī)的控制過(guò)程,自動(dòng)起車程序框圖如圖4所示、自動(dòng)停車程序框圖如圖5所示。5控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本文從分析液體黏性軟起動(dòng)裝置用在下運(yùn)帶式輸送機(jī)控制