Panduan ini menunjukkan kepada anda cara mengira, menala dan mengesahkan ketegangan tali pinggang penghantar daripada reka bentuk kepada pentauliahan. Ia membandingkan ISO 5048, CEMA dan DIN 22101, menjelaskan T₁/T₂/T₀, dan menerangkan bila setiap kaedah adalah alat yang betul. Anda akan mendapat formula sedia medan, contoh berfungsi, persamaan sedia HTML dan semakan praktikal seperti nisbah kendur, bacaan sel beban dan strategi pengambilan. Kandungan berasaskan piawaian dan amalan tingkat kedai—tiada gembar-gembur, hanya perkara yang berkesan. Jangkakan pengesyoran ringkas, Soalan Lazim penyelesaian masalah dan templat yang memastikan sistem cekap, boleh dipercayai dan selamat.
1. Mengapa Ketegangan Tali Pinggang Penghantar Menentukan Segala-galanya Tentang Prestasi
Dalam keseluruhan sistem penghantar tali pinggang, ketegangan tali pinggang penghantar ialah pembolehubah utama yang menghubungkan "prestasi reka bentuk" dan "prestasi operasi sebenar."
Sifat tali pinggang penghantar itu sendiri—seperti kekuatan tegangan, modulus, kecekapan sambatan, dan rintangan lelasan dan haba getah penutup—menentukan kapasiti beban muktamadnya; mereka juga menentukan ketegangan maksimum tali pinggang penghantar getah anda boleh tahan. Peranan ketegangan tali pinggang penghantar adalah untuk memastikan parameter reka bentuk ini dilaksanakan dengan betul dalam operasi lapangan.
- Pada peringkat reka bentuk, ketegangan mengawal geseran antara tali pinggang penghantar dan penggelek pemacu, dengan itu memastikan penghantaran daya penggerak yang berkesan.
- Pada peringkat operasi, ketegangan mengekalkan nisbah kendur yang munasabah pada bahagian belakang, menghalang tali pinggang tergelincir atau kendur.
- Pada tahap penyelenggaraan, perubahan dalam ketegangan mencerminkan kestabilan keadaan peralatan, seperti perubahan dalam rintangan pemalas, pemanjangan sambatan, dan pudar peranti penegang.
Jika ketegangan tali pinggang penghantar terlalu rendah, tali pinggang penghantar akan tergelincir, lari di luar landasan, malah mengurangkan kecekapan penghantaran. Dalam kes yang teruk, ia juga boleh menyebabkan kesesakan antara tali pinggang penghantar getah and pemalas atau pandu Takal.
Jika ketegangan terlalu tinggi, ia akan menyebabkan keletihan gentian teras tali pinggang, kerosakan yang berlebihan kepada galas penggelek, dan pramatang keretakan sendi, akhirnya mengakibatkan situasi kalah-kalah.
Oleh itu, DIN 22101, CEMA dan ISO 5048 semua menganggap ketegangan sebagai pembolehubah kawalan sistem—ia tidak menentukan kekuatan tali pinggang penghantar, tetapi ia menentukan sama ada tali pinggang penghantar boleh beroperasi dengan stabil dan selamat dalam julat kekuatannya.
As ISO 5048 menyatakan:
"Kawalan yang betul terhadap ketegangan berkesan adalah asas untuk mengira kuasa dan kebolehpercayaan penghantar tali pinggang."
2. Memahami Ketegangan Tali Pinggang Penghantar — Maksud Sebenarnya
Ketegangan tali pinggang penghantar ialah kuantiti fizikal yang boleh dikira, dikira dan diselaraskan.
Sebagai seorang jurutera yang mengeluarkan dan mentauliahkan sistem tali pinggang penghantar, saya menumpukan pada tiga parameter teras semasa operasi:
- Ketegangan sebelah ketat (T₁):Ketegangan maksimum pada pintu keluar roller pemacu, digunakan untuk mengatasi jumlah rintangan sistem;
- Ketegangan sisi kendur (T₂):Ketegangan minimum pada salur penggelek pemacu, digunakan untuk mengelakkan gelinciran;
- Ketegangan awal (T₀):Pramuat tali pinggang penghantar apabila pegun, memastikan geseran yang mencukupi apabila sistem dimulakan.
Dalam mana-mana standard (DIN 22101, CEMA atau ISO 5048), tujuan teras pengiraan ketegangan kekal sama—untuk memastikan T₂ dalam julat selamat untuk mengelakkan gelinciran, sambil memastikan T₁ tidak melebihi tegasan maksimum tali pinggang yang dibenarkan.
Anda boleh menganggap ketegangan sebagai "pengimbang mekanikal" sistem:
Ia memastikan keseimbangan dinamik antara geseran pada hujung pemacu, graviti bahan yang dihantar dan rintangan pemalas.
Apabila keseimbangan ini terganggu, akibatnya menjadi sangat jelas—ketidakselarasan tali pinggang, gelinciran, keletihan sendi, penggelek pemalas terlalu panas, dan peningkatan penggunaan tenaga.
Inilah sebabnya, dalam pengiraan tegangan, kita sentiasa mengira T₂ ≥ F dahulujumlah / (cth(μ·α) – 1).
Hanya apabila syarat ini dipenuhi, tali pinggang penghantar boleh beroperasi dengan stabil dan menggunakan kekuatan reka bentuknya sepenuhnya.
3. Pembolehubah Utama Yang Mempengaruhi Ketegangan Tali Pinggang Penghantar
Semasa pentauliahan sistem penghantar, banyak faktor mempengaruhi ketegangan tali pinggang penghantar.
Pembolehubah ini termasuk parameter struktur, keadaan operasi, dan sifat fizikal bahan yang diangkut.
Oleh itu, adalah perlu untuk memahami parameter ini sebelum mengira ketegangan.
(1) Kelajuan Tali Pinggang (v)
Lebih tinggi kelajuan tali pinggang, lebih besar inersia sistem, mengakibatkan peningkatan ketegangan permulaan dan turun naik dinamik.
Dalam penghantar berkelajuan tinggi, ketegangan puncak pada permulaan biasanya 30%–50% lebih tinggi daripada ketegangan keadaan mantap.
Oleh itu, pekali permulaan Ks mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk.
(2) Kerugian Pemalas dan Geseran (f)
Geseran antara galas pemalas, tali pinggang dan sentuhan pemalas, rintangan pelongsor dan pembersih, dan geseran antara salutan getah penggelek pemacu dan permukaan sentuhan tali pinggang penghantar,
secara kolektif membentuk rintangan utama. Kedua-dua DIN 22101 dan ISO 5048 mengira ketegangan tali pinggang penghantar menggunakan bentuk f × L × g × (qR + qG + …).
Dalam penyelenggaraan medan, perubahan dalam rintangan pemalas selalunya merupakan salah satu punca utama ketidakstabilan ketegangan.
(3) Beban Bahan (qB)
Lebih besar kapasiti penghantaran, lebih tinggi graviti dan rintangan geseran pada tali pinggang, dan lebih besar ketegangan. Ia seperti meregangkan gelang getah; jika seseorang memberi tekanan pada bahagian tengah jalur yang diregangkan, anda akan merasakan jalur itu menjadi lebih ketat daripada sebelumnya.
Dalam penghantar jarak jauh, jisim bahan selalunya menyumbang lebih daripada 60% daripada jumlah rintangan sistem.
(4) Angkat (H)
Apabila terdapat perbezaan ketinggian dalam penghantar, rintangan lif secara langsung meningkatkan ketegangan berkesan.
Bahagian menanjak: ketegangan meningkat; Bahagian menurun bukit: graviti menjadi bantuan, memerlukan peranti brek atau redaman untuk mengelakkan pembalikan ketegangan.
(5) Sudut Bungkus (α) dan Pekali Geseran (μ)
Kedua-dua parameter ini menentukan kapasiti daya tarikan hujung pemacu:
Formula nisbah ketegangan T₁/T₂ ≤ e^(μ·α) ialah hubungan teras dalam semua piawai.
Meningkatkan sudut balut atau menambah baik pekali geseran penggelek (cth, menggunakan salutan seramik)
boleh meningkatkan daya penggerak tanpa meningkatkan ketegangan.
Petua: Ramai orang berpendapat sudut balut hendaklah 180 darjah, tetapi banyak syarikat memilih untuk menambah penggelek panduan berhampiran penggelek pemacu, supaya sudut sentuhan antara penggelek pemacu dan tali pinggang penghantar melebihi 180 darjah, yang boleh meningkatkan geseran sentuhan dengan berkesan.
(6) Kekakuan Tali Pinggang dan Jenis Karkas
Tali sawat EP, NN dan ST berbeza dengan ketara dalam tindak balas ketegangan.
- tali pinggang EP: Modulus tinggi tetapi dengan sedikit kebolehlanjutan, kestabilan berjalan yang baik;
- tali pinggang NN: Modulus membujur rendah, fleksibiliti melintang yang baik, rintangan hentaman yang kuat; Sesuai untuk jarak dekat, jatuh tinggi dan keadaan permulaan yang kerap.
- tali pinggang ST: Kekakuan membujur yang sangat tinggi, pengagihan ketegangan seragam, dan pemanjangan minimum; digunakan dalam sistem jarak jauh, tegangan tinggi, beban berat. Walau bagaimanapun, struktur sambungan kompleks dan kekuatan tegangan rendah teras tali dawai menjadikannya sangat sensitif terhadap ketegangan tali pinggang penghantar yang tinggi.
Oleh itu, ketegangan tali pinggang penghantar bukanlah nilai yang ditetapkan secara empirik, sebaliknya hasil seimbang yang ditentukan oleh gabungan parameter sistem.
Inilah sebabnya, dalam proses reka bentuk, sebarang pengubahsuaian kepada mana-mana parameter (seperti kelajuan tali pinggang, sudut kecondongan atau sudut balutan dram) memerlukan pengiraan semula ketegangan, dan bukannya pelarasan mudah "mengikut rasa".
4. Kaedah ISO: Cara Mengira Ketegangan Tali Pinggang Penghantar Mengikut Piawaian ISO
Dalam projek antarabangsa, saya biasanya menggunakan ISO 5048:1989, "Penghantar Tali Pinggang — Pengiraan Kuasa Operasi dan Daya Tegangan," untuk mengira ketegangan tali pinggang penghantar.
Tidak seperti CEMA atau DIN, pendekatan ISO mempertimbangkan keseimbangan antara ketegangan dan kuasa secara serentak, menjadikannya lebih sesuai untuk projek yang memerlukan pensijilan antarabangsa.
Teras kaedah ini adalah untuk mengira pelbagai rintangan yang dihadapi semasa operasi penghantar secara berasingan, dan kemudian memperoleh pengagihan ketegangan pada pelbagai titik pada tali pinggang menggunakan model fizikal.
4.1 Parameter Input
Sebelum pengiraan, data berikut perlu dikumpul. Semua parameter berada dalam Sistem Unit Antarabangsa (SI):
| notasi | Pengertian | Unit | Julat Khas |
| L | Jumlah panjang penghantar | m | 20-2000 |
| H | Tingkatkan ketinggian (mendaki adalah positif) | m | -100–200 |
| β | kecenderungan | ° | 0-20 |
| v | kelajuan tali pinggang | m / s | 0.8-6.5 |
| Im | Menyampaikan kelantangan | t / h | 50-5000 |
| m′B | jisim unit tali pinggang penghantar | kg / m | 10-40 |
| m'Ro | Jisim unit penggelek pemalas bahagian galas beban | kg / m | 20-80 |
| m'Ru | Jisim unit penggelek pemalas bahagian kembali | kg / m | 10-40 |
| f | pekali geseran utama | - | 0.020-0.040 |
| μ | Pekali geseran penggelek | - | 0.30-0.45 |
| α | Lampirkan sudut | ° | 120-240 |
| B | jalur lebar | mm | 500-2000 |
| g | jalur lebar | m / s² | 9.81 |
4.2 Jisim Unit Bahan
Mula-mula, tukar kapasiti penghantaran setiap jam kepada jisim per unit panjang:
Nilai ini mewakili berat bahan yang dibawa setiap meter tali pinggang penghantar dan merupakan asas untuk semua pengiraan tegangan berikutnya.
4.3 Rintangan Utama (FH)
Bahagian rintangan ini terutamanya berasal daripada putaran pemalas, lenturan tali pinggang penghantar, dan geseran antara bahan dan permukaan tali pinggang.
Dalam kebanyakan kes, ia menyumbang lebih daripada 60% daripada jumlah rintangan.
4.4 Rintangan Sekunder, FS
ISO mengkategorikan rintangan tempatan sebagai item berasingan, termasuk:
1. Rintangan suapan
2. Rintangan penyapu: 300–800 N/unit
3. Rintangan saluran: 500–1500 N
4. Peranti lain (pemunggah jenis bajak, titik pelepasan, dll.)
4.5 Rintangan Angkat, FSt
Apabila H > 0 (mendaki bukit), ketegangan meningkat;
apabila H < 0 (menurun bukit menyampaikan), ketegangan berkurangan.
4.6 Rintangan Pulangan, FR
ISO secara khusus menekankan bahawa bahagian ini tidak boleh diabaikan. Biasanya, m′Ru ≈ 0.5 × m′Ro.
4.7 TRintangan Larian otal, FU
Ini ialah jumlah rintangan yang perlu diatasi oleh drum pemacu semasa operasi keadaan mantap penghantar.
4.8 Faktor Geseran, C
Nilai biasa:
μ = 0.35, α = 180° → C ≈ 3.00
μ = 0.40, α = 210° → C ≈ 3.46
Semakin besar nilai C, semakin mencukupi geseran antara penggelek dan permukaan tali pinggang, dan semakin kuat keupayaan anti-slip.
4.9 Ketegangan Sisi Slack, F₂
ISO 5048 menetapkan bahawa tegangan tepi yang kendur mestilah tidak kurang daripada peratusan tertentu kekuatan tali pinggang terkadar bagi tali pinggang penghantar untuk mengelakkan gelinciran.
Nilai：
Di mana Sr mewakili kekuatan tegangan terkadar per unit lebar (N/mm).
4.10 Ketegangan Sisi Tegang, F₁
Ini ialah ketegangan keadaan mantap maksimum pada alur keluar penggelek pemacu.
4.11 Kuasa, P
Jika kita mempertimbangkan kecekapan penghantaran mekanikal η:
η = 0.85 – 0.95
4.12 Ketegangan Tali Pinggang Maksimum, Fmaks
Apabila penghantar mempunyai bahagian cekung atau melengkung:
Jika reka letak adalah dalam garis lurus, ia boleh dipermudahkan kepada:
4.13 Pemeriksaan Kekuatan Tali Pinggang, K
- SF = Faktor Keselamatan (EP: 8–10, NN: 7–9, ST: 6–7)
- B = Lebar Tali Pinggang (mm)
- Sr = Kekuatan Dinilai Tali Sawat Penghantar (N/mm)
Keperluan Reka Bentuk:
Apabila syarat ini dipenuhi, kekuatan tali pinggang penghantar dipilih secara munasabah.
4.14 Tafsiran Kejuruteraan
Dari perspektif kejuruteraan, kelebihan kaedah ISO ialah struktur lengkapnya, logik pengiraan bersatu, dan pengesahan silang keputusan.
Ia secara serentak boleh menyediakan tiga jenis data utama:
- FU: Digunakan untuk kuasa pemacu dan pemilihan penggelek
- F2: Digunakan untuk menegangkan reka bentuk peranti
- Fmaks: Digunakan untuk pengesahan kekuatan tali pinggang penghantar
Dalam projek EPC antarabangsa yang saya sertai, kaedah ini sering dianggap sebagai "bahasa universal", kerana ia membenarkan pereka bentuk, penyelia dan pengeluar untuk membincangkan rasionalitas ketegangan berdasarkan logik yang sama.
5. Kaedah CEMA: Pendekatan Amerika untuk Pengiraan Ketegangan Tali Pinggang Penghantar
Di pasaran Amerika Utara, reka bentuk penghantar biasanya menggunakan piawaian CEMA (Persatuan Pengilang Peralatan Penghantar).
Dokumen wakilnya ialah "Penghantar Tali Pinggang CEMA untuk Bahan Pukal," selalunya dirujuk sebagai Buku Tali Pinggang CEMA.
Berbanding dengan ISO, kaedah CEMA adalah lebih pragmatik: ia tidak mengejar pemodelan fizikal yang lengkap, sebaliknya menggunakan pendekatan ketegangan komponen empirikal sebagai terasnya,
mengira tegangan tali pinggang berkesan yang diperlukan (Te) dengan mengumpulkan dan menjumlahkan rintangan bahagian yang berbeza.
5.1 Rangka Kerja Pengiraan Asas CEMA
CEMA membahagikan ketegangan keseluruhan penghantar kepada empat komponen utama:
TE =TL +TH +TX +TY
| notasi | Pengertian |
| TL | Rintangan geseran operasi |
| TH | Mengangkat rintangan |
| TX | Rintangan tambahan (pengikis, pelongsor suapan, dsb.) |
| TY | Rintangan khas (lentur, bahan jatuh, pecutan, dll.) |
TE (Ketegangan Berkesan) ialah jumlah ketegangan yang diperlukan untuk sistem beroperasi.
Tidak seperti kaedah penyepaduan sekeping ISO, CEMA mengira rintangan utama dengan cepat menggunakan pekali wajaran, menjadikannya lebih sesuai untuk pemilihan pantas atau fasa reka bentuk awal.
5.2 Logik Pengiraan bagi Setiap Item
(1) Rintangan Geseran (TL)
- f: Pekali geseran (0.02–04)
- WB: Berat unit tali pinggang penghantar (lb/ft atau kg/m)
- WM: Unit berat bahan
Ini biasanya menyumbang 60%–70% daripada jumlah ketegangan.
(2) Rintangan Angkat (TH)
TH = H × ( WB +WM )
Perubahan tenaga keupayaan yang diangkut pada cerun menaik atau menuruni bukit sepadan dengan perubahan tenaga keupayaan.
(3) Rintangan Aksesori (TX)
Digunakan untuk mengira rintangan tambahan peralatan seperti penyapu, pelongsor suapan, dan pemunggah jenis bajak.
Biasanya diberikan oleh helaian data empirikal (300–800 N/keping).
(4) Rintangan Khas (TY)
Ini termasuk rintangan pecutan dan rintangan lengkung, yang digunakan untuk membetulkan turun naik ketegangan sementara semasa permulaan.
5.3 Hubungan Ketegangan Antara Bahagian Tegang dan Kendur
CEMA dan ISO kedua-duanya menggunakan persamaan Euler untuk menerangkan kapasiti daya tarikan dram pemacu:
T1 -T2 =TE
T1 / T2 = e( μ × α )
Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, CEMA lebih memfokuskan pada nilai kawalan minimum T2.
Cadangan Standard:
T2 ≥ 0.10 × Sr × B
Dalam erti kata lain, ketegangan tepi yang longgar hendaklah sekurang-kurangnya 10% daripada kekuatan tali pinggang.
Pekali empirikal ini lebih konservatif daripada ISO (8% untuk EP/NN, 6% untuk ST) dan lebih sesuai untuk sistem perlombongan dengan kitaran mula-henti yang kerap atau beban berat.
5.4 Pengiraan Dwi Ketegangan Permulaan dan Keadaan Tetap
CEMA secara khusus menekankan dua keadaan operasi yang berbeza:
1.Keadaan Tenang (Lari Biasa) — Ketegangan berkesan semasa operasi keadaan mantap penghantar.
2.Permulaan (Fasa Pecutan) — Ketegangan sementara semasa fasa permulaan.
Syor CEMA:
TE, mula =Ks ×TE, lari
Di mana K8 ialah pekali permulaan, biasanya diambil sebagai 1.3–1.5.
Ini bermakna semasa permulaan, ketegangan sistem mungkin 30%–50% lebih tinggi daripada semasa operasi biasa.
Oleh itu, pekali ini mesti dipertimbangkan semasa reka bentuk dan pemilihan, terutamanya dalam mengesahkan kuasa motor, sudut balutan roller, dan kekuatan sendi.
5.5 Keperluan Pengalaman untuk Ketegangan Ambilan
CEMA juga menyediakan nilai empirikal untuk pretensi minimum peranti penegang:
Tmengambil ≥ 0.10 × Sr × B
"Peraturan 10%" ini adalah teras kepada metodologi CEMA.
Ia memastikan geseran yang mencukupi antara tali pinggang penghantar dan penggelek pemacu di bawah semua keadaan operasi untuk mengelakkan gelinciran.
Dalam projek perlombongan Amerika Utara, ini hampir merupakan peraturan lalai.
5.6 Kelebihan Praktikal CEMA
Daripada pengalaman kejuruteraan saya, kelebihan terbesar CEMA ialah:
- Pengiraan intuitif dan pantas: sesuai untuk reka bentuk dan pemilihan awal;
- Sistem data matang: meliputi sejumlah besar parameter peralatan standard AS (pemalas, penyapu, dram);
- Faktor keselamatan konservatif: kebolehpercayaan yang lebih tinggi dalam persekitaran permulaan yang kerap atau berdebu.
Walau bagaimanapun, ia juga mempunyai had-
CEMA menganggap taburan linear bagi rintangan sistem, menjadikannya tidak sesuai untuk jarak yang sangat jauh, cerun yang sangat curam atau keadaan kerja khas (DIN 22101 disyorkan untuk projek tersebut).
5.7 Perbezaan antara CEMA dan ISO
| Item perbandingan | Kaedah ISO | CEMA kaedah |
| Logik Teras | Pemodelan fizikal + analisis rintangan komprehensif | Kaedah pekali empirikal sub-item |
| Senario Berkenaan | Projek perindustrian antarabangsa, penghantar jarak jauh | Kaedah pekali empirikal sub-item |
| Kandungan pengiraan | Ketegangan + Imbangan Kuasa | Ketegangan adalah faktor utama |
| Had bawah ketegangan tepi longgar | 6–8% × Sr × B | 10% × Sr × B |
| Pekali permulaan | Pilihan (Analisis Dinamik) | Mesti dipertimbangkan (1.3–1.5) |
| kelebihan | Kebolehkesanan yang tepat | Cepat, stabil dan selamat |
Di Amerika Utara, saya sering memberitahu pasukan penyelenggaraan satu perkara:
"Jika tali pinggang tergelincir, mulakan dengan ketegangan-bukan dengan kuasa." Inilah falsafah CEMA: selesaikan kebanyakan masalah penghantar dengan kawalan ketegangan yang betul, bukan dengan lebih kuasa motor.
6. Kaedah Pengiraan Ketegangan Tali Sawat DIN 22101
Antara tiga piawaian antarabangsa utama, DIN 22101 mempunyai model matematik yang paling lengkap dan pecahan yang paling ketat.
Ia secara praktikal mentakrifkan rangka kerja standard industri untuk "pengiraan ketegangan tali pinggang penghantar," dan digunakan secara meluas, terutamanya dalam reka bentuk penghantar jarak jauh dan kekuatan tinggi. tali pinggang tali keluli.
Dalam projek sebenar, saya sering berkata:
"Apabila anda perlu mengetahui dengan tepat berapa banyak daya galas tali pinggang penghantar, gunakan DIN 22101."
Kerana ia bukan sahaja mengira "jumlah ketegangan," tetapi juga memecahkan semua sumber daya langkah demi langkah.
6.1 Logik Asas Pengiraan
DIN memecahkan jumlah rintangan sistem kepada tiga bahagian utama:
Fu =Fh +FN ± Fst
| notasi | Pengertian |
| Fh | Rintangan Utama |
| FN | Rintangan Sekunder (untuk pembersih, pelongsor suapan, dll.) |
| Fst | Angkat rintangan |
Teras langkah ini adalah untuk mengira daya lilitan F_u yang diperlukan untuk memacu penggelek menggunakan parameter geometri, parameter jisim, dan pekali geseran; iaitu, nilai daya penggerak yang diperlukan apabila sistem sebenarnya sedang berjalan.
6.2 Pengiraan bagi Utama Rintangan
Rintangan utama adalah komponen terbesar dalam operasi penghantar. Formula DIN adalah seperti berikut:
Fh = f × L × g × [ qR +qG + ( 2qB +qG ) × cos δ ]
- f: Pekali geseran (biasanya 0.02–0.04)
- L: Panjang mendatar penghantar (m)
- g: Pecutan disebabkan graviti (9.81 m/s²)
- QB: Jisim bahan per unit panjang (kg/m)
- qG: Jisim tali pinggang penghantar seunit panjang (kg/m)
- qR: Jisim bahagian berputar per unit panjang (kg/m)
- δ: Sudut kecondongan (°)
Bahagian ini mencerminkan geseran tali pinggang penghantar pada pemalas dan rintangan terhadap pergerakan material, dan merupakan asas untuk pengiraan keseluruhan sistem.
6.3 Pengiraan Rintangan Tambahan
DIN tidak menyediakan formula bersatu untuk rintangan tambahan, sebaliknya menyediakan julat nilai empirikal biasa.
Item biasa dan nilai biasa ialah:
| Perkara | Nilai Biasa (N) | Penerangan Produk |
| Rintangan Suapan ( Fmemberi makan) | (qB \times v2 ) | Tenaga yang diperlukan untuk mempercepatkan bahan kepada kelajuan tali pinggang |
| Rintangan Pengikis ( Fscraper) | 300-800 | Setiap pengikis |
| Rintangan Skirt ( Fskirt) | 500-1500 | Setiap bahagian skirt |
| Rintangan Lain ( Fbajak ) | Ditentukan oleh peralatan | Alat pemunggah jenis bajak atau anti sisihan |
Jumlah:
FN = Σ Fi
Dalam kejuruteraan, jika data terperinci kurang, perkara berikut biasanya digunakan:
FN=0.03 ~ 0.05 x Fh
6.4 Mengangkat Rintangan
Apabila terdapat perbezaan ketinggian dalam penghantar, komponen graviti bahan dan tali pinggang akan secara langsung mempengaruhi pengagihan ketegangan:
Fst = H × g × ( qB +qG )
- H>0: Naik bukit → Peningkatan rintangan
- H<0: Turun Bukit → Aliran berbantu
Faktor ini secara langsung menentukan arah permintaan kuasa penghantar dan merupakan kunci untuk membezakan antara reka bentuk "naik bukit" dan "turun bukit".
6.5 Pengiraan Daya Lilitan
Mengikut formula di atas:
Fu =Fh +FN ± Fst
Hasilnya mewakili daya penggerak berkesan (dalam N) yang diperlukan untuk memacu penggelek.
Ini ialah "nod teras" keseluruhan sistem pengiraan; semua pengagihan ketegangan, pemilihan, dan analisis kuasa seterusnya berkisar di sekelilingnya.
6.6 Pengiraan Pekali Euler
Sudut balut dan geseran penggelek pemacu menentukan keupayaan penghantaran tork tali pinggang penghantar.
DIN menggunakan persamaan Euler–Eytelwein klasik:
C = e( μ × αrad )
μ: Pekali geseran antara penggelek dan permukaan tali pinggang (0.30–0.40)
α: Sudut kepungan (radian) =αrad = αdeg × π / 180
Contoh pengiraan:
- μ=0.35,α=180°⇒C≈3.00
- μ=0.40,α=210°⇒C≈3.51
6.7 Ketegangan Sebelah Minimum Slack
DIN mengira tegangan sisi kendur minimum yang diperlukan untuk mengelakkan gelinciran penggelek pemacu menggunakan pekali Euler:
F2min =Fu / ( C - 1 )
Kepentingan langkah ini terletak pada menentukan sama ada daya geseran sistem mencukupi untuk menghantar daya lilitan.
Jika tegangan sisi kendur sebenar adalah lebih rendah daripada nilai ini, sistem akan mengalami percanggahan kelajuan gelincir atau tali pinggang.
6.8 Pengiraan Ketegangan Sisi Tegang
F1 =F2min +Fu
Ini mewakili ketegangan operasi maksimum di pintu keluar roller pemacu.
Nilai ini biasanya hampir dengan nilai puncak taburan ketegangan tali pinggang penghantar.
6.9 Ketegangan tambahan penggelek ubah hala
Apabila tali pinggang penghantar melalui berbilang penggelek pengalihan, ketegangan tambahan juga mesti dipertimbangkan:
Fzu = kzu × Fu
Antaranya, Kzu biasanya diambil sebagai 0.03–0.05, atau menggunakan nilai empirikal (500–2000 N).
6.10 Ketegangan Maksimum (Fmaks)
Ketegangan maksimum sistem ialah:
Fmaks =F1 +Fzu
Apabila dikembangkan, ia kelihatan seperti berikut:
Fmaks =Fu / ( e( μ × α ) - 1 ) + Fu +Fzu
Nilai ini digunakan secara langsung untuk pemilihan kekuatan tali pinggang penghantar dan pengesahan bersama.
6.11 Pemilihan Tali Sawat dan Faktor Keselamatan
DIN menyatakan bahawa kekuatan tali pinggang penghantar yang diperlukan harus dikira berdasarkan ketegangan maksimum.
K = ( SF × Fmaks ) / B
- K: Jalur lebar yang diperlukan (N/mm)
- SF: Faktor keselamatan (beban ringan 8, beban sederhana 9, beban berat 10)
- B: Lebar tali pinggang (mm)
Kriteria penghakiman:
Sr ≥ K
Sr mewakili kekuatan terkadar tali sawat, iaitu, kekuatan nominal gred EP, NN atau ST.
7. Cara Membandingkan Pengiraan Ketegangan Tali Pinggang Penghantar daripada ISO, CEMA dan DIN
Semasa reka bentuk projek atau fasa pemilihan tali pinggang, saya sering ditanya:
"Mengapa keputusan daripada tiga piawaian berbeza?"
Sebenarnya, ini bukan soal algoritma yang betul atau salah, melainkan perbezaan dalam sempadan dan andaian pengiraan.
7.1 Perbezaan Logik Teras Antara Tiga Piawaian
| Item Perbandingan | ISO 5048 | CEMA | DIN 22101 |
| Jenis Kaedah | Model Mekanikal + Pembetulan Eksperimen | Kaedah Sub-item Empirikal | Pemodelan Fizikal + Pengiraan Bersegmen |
| Isipadu Data Input | sederhana | Minimum | Maksimum |
| Kandungan Output | Ketegangan + Kuasa | Fokus Ketegangan | Ketegangan + Kuasa + Pengesahan Kekuatan |
| Gunakan Kes | Pembuatan Perindustrian, Projek Antarabangsa | Lombong Amerika Utara, Sistem Jarak Dekat | Jarak Jauh, Cerun Curam, Sistem Kekuatan Tinggi |
| Ketepatan | ± 10% | ± 15% | ± 5% |
| Masa Pengiraan | sederhana | Cepat | Paling Lambat (Tetapi Paling Komprehensif) |
ISO lebih menekankan keseimbangan fizikal; CEMA menekankan pengalaman lapangan; dan DIN adalah yang paling ketat dari segi ketepatan dan faktor keselamatan.
Untuk benar-benar memahaminya, anda mesti melihat dengan jelas apa yang "diandaikan" oleh setiap piawaian semasa mengira ketegangan.
7.2 Perbezaan Lazim dalam Keputusan Pengiraan daripada Tiga Piawaian
Mengambil penghantar biasa sebagai contoh:
Panjang penghantaran: L = 150 m
Kelajuan tali pinggang: v = 2.0 m/s
Jisim bahan: m′G = 20 kg/m
Pekali geseran gendang: μ = 0.35
Sudut bungkus: α = 180°
Lebar tali pinggang: B = 1000 mm
Kekuatan dinilai: Sₙ = 1000 N/mm
Selepas pengiraan menggunakan tiga piawai, keputusan berikut diperoleh (dengan mengandaikan operasi keadaan mantap):
| Perkara | ISO | CEMA | DIN |
| FU(N) | 8,950 | 9,600 | 8,750 |
| F₂ (N) | 4,500 | 5,500 | 4,200 |
| F₁ (N) | 13,450 | 15,100 | 12,950 |
| F_maks (N) | 14,000 | 15,800 | 13,600 |
| kuasa P (kW) | 18.0 | 19.5 | 17.6 |
Secara purata:
- Keputusan CEMA adalah yang tertinggi (terlalu konservatif);
- Keputusan DIN adalah yang paling tepat (model fizikal paling lengkap);
- Keputusan ISO berada di tengah (faktor keselamatan yang teguh, sederhana).
7.3 Perbezaan Faktor Keselamatan Antara Tiga Kaedah
- SFiso =6∼9
- SFcema = 8 ~ 10
- SFAnda = 7~ 10
CEMA biasanya menggunakan margin keselamatan lalai yang lebih tinggi, sekali gus mengutamakan gred kekuatan yang lebih tinggi untuk tali pinggang penghantar, yang, walaupun lebih selamat, lebih mahal.
DIN, sebaliknya, cenderung untuk mengurangkan rizab keselamatan yang berlebihan melalui pengiraan yang tepat.
7.4 Kesan perbezaan parameter terhadap keputusan
| Parameter | ISO | CEMA | DIN |
| Pekali Geseran μ | 0.30-0.40 | 0.35 | 0.32-0.40 |
| Faktor Keselamatan SF | 6-9 | 8-10 | 7-10 |
| Pekali Dinamik Ks | Pilihan | diperlukan | Pilihan (Disyorkan) |
| Ketegangan Slack Minimum | ≥6–8% × Sr × B | ≥10% × Sr × B | ≥6–7% × Sr × B |
| Pertimbangan Permulaan | Lampiran Penerangan Sahaja | Pengiraan Wajib | Sangat Disyorkan |
7.5 Syor Permohonan Praktikal
- Pilih ISO: Apabila menjalankan projek eksport atau reka bentuk multinasional, ia adalah standard yang paling mudah diiktiraf oleh organisasi antarabangsa.
- Pilih CEMA: Jika sistem itu digunakan dalam lombong, barisan pengeluaran agregat, atau oleh kakitangan penyelenggaraan yang biasa dengan sistem Amerika.
- Pilih DIN: Ini adalah pilihan terbaik untuk sistem dengan jarak jauh, perubahan ketinggian yang ketara, kapasiti besar atau berbilang bahagian pemacu.
Dalam pengalaman pentauliahan sistem sebenar saya, saya biasanya mengesyorkan perkara berikut:
- ISO: Asas pengiraan;
- DIN: Pengesahan kekuatan;
- CEMA: Rujukan pentauliahan di tapak.
Menggunakan ketiga-tiga dalam kombinasi mencapai keseimbangan terbaik antara teori dan amalan.
8. Cara Melaraskan Ketegangan Tali Pinggang Penghantar pada Peralatan Sebenar
Semasa fasa reka bentuk, kami mengira ketegangan teori;
Walau bagaimanapun, semasa operasi, ketegangan sebenar tali pinggang penghantar bergantung pada jenis peranti penegang, ketepatan pemasangannya, dan kaedah penyelenggaraan.
Pelarasan ketegangan yang betul secara langsung menentukan sama ada sistem boleh beroperasi dengan stabil.
Anda boleh menganggap bahagian ini sebagai:
Daripada "ketegangan yang dikira" → kepada "ketegangan yang dicapai pada peralatan".
8.1 Tiga Kaedah Penegangan Arus Perdana
Dalam sistem penghantar industri semasa, tiga kaedah penegangan utama digunakan:
| Jenis Ketegangan | Ciri-ciri | Senario Biasa |
| Ketegangan Graviti | Pelarasan automatik, tindak balas lancar | Pengangkut jarak jauh, lombong, pelabuhan |
| Ketegangan Hidraulik | Kebolehkawalan tinggi, pelarasan jauh | Sistem mula-henti frekuensi tinggi jarak dekat |
| Ketegangan Skru atau Win | Kos rendah, mudah dikendalikan, tetapi terdedah kepada salah pelarasan | Pengangkut jarak dekat di kilang, sistem sementara |
Ketiga-tiga pada dasarnya mencapai perkara yang sama:
Mengekalkan ketegangan tepi yang longgar F2 Dalam had reka bentuk.
8.2 Logik Pelarasan Ketegangan
Walaupun kaedah pelarasan peranti penegang yang berbeza berbeza-beza, prinsip teras adalah sama: mengawal ketegangan awal tali pinggang penghantar F0 .
Julat sasaran umum ialah:
0.06 ≤ F0 / ( Sr × B ) ≤ 0.10
- F0: Ketegangan awal (N)
- Sr: Kekuatan tali pinggang yang dinilai (N/mm)
- B: Lebar tali pinggang (mm)
Dalam erti kata lain, ketegangan hendaklah 6%–10% daripada jumlah kekuatan tali pinggang penghantar.
Julat ini menghalang gelinciran tanpa menyebabkan keletihan pada lapisan fabrik atau wayar keluli akibat terlalu tegang.
8.3 Graviti Ketegangan
Ini adalah kaedah ketegangan yang paling klasik dan stabil.
Jisim berat sepadan dengan daya tegangan awal menggunakan formula berikut:
W = ( 2 × F0 ) / g
- W: Jisim pengimbang (kg)
- g: Pecutan disebabkan graviti (9.81 m/s²)
Langkah pelarasan sebenar:
1. Tentukan nilai teori: F;
2. Kira pemberat pengimbang:W;
3. Laraskan ketinggian gerabak pengimbang untuk memusatkan perjalanannya (umumnya, penggunaan perjalanan ialah 30%–70%);
4. Selepas ujian tanpa beban dijalankan, perhatikan kelajuan tali pinggang dan arus motor. Jika terdapat tanda-tanda gelincir semasa permulaan, tingkatkan pemberat pengimbang sebanyak 5–10%.
Kelebihan:
- Secara automatik mengimbangi perubahan panjang tali pinggang;
- Tidak sensitif kepada suhu dan pemanjangan;
- Hampir tanpa penyelenggaraan.
Kelemahan:
- Keperluan ruang yang besar;
- Struktur pemasangan yang kompleks.
8.4 Hidraulik Ketegangan
Penegangan hidraulik menggunakan silinder hidraulik untuk memberikan tekanan berterusan, dengan itu mengekalkan ketegangan tali pinggang.
F0 = p × A
- P: Tekanan hidraulik sistem (Pa)
- A: Luas berkesan silinder hidraulik (m²)
Kaedah penyesuaian:
1. Tetapkan ketegangan sasaran F0
2. Kira tekanan minyak yang diperlukan berdasarkan diameter silinder;
3. Laraskan tetapan injap pelega;
4. Pantau dalam masa nyata melalui sensor tekanan semasa operasi.
Kelebihan:
- Ketepatan tinggi, boleh laras dalam masa nyata;
- Menyokong kawalan automatik (sambungan PLC).
Kelemahan:
- Kos yang tinggi;
- Keperluan penyelenggaraan yang tinggi;
- Jika tekanan dilepaskan, ia boleh menyebabkan longgar atau gelincir serta-merta.
8.5 Pengambilan Skru atau Win
Ini adalah cara yang paling biasa tetapi juga paling mudah untuk membuat kesilapan.
Melaraskan pemanjangan tali pinggang penghantar ΔL dengan anjakan skru:
F0 = E × A × ( ΔL / L )
- E: Modulus anjal tali pinggang penghantar (N/mm²)
- A: Luas keratan rentas tali pinggang (mm²)
- L: Panjang penghantar (mm)
Dalam operasi sebenar, ramai orang melaraskan skru mengikut rasa, yang selalunya membawa kepada:
- Ketegangan tidak mencukupi → gelincir dan kendur;
- Ketegangan yang berlebihan → koyakan sendi dan beban lampau yang berlebihan.
Cadangan pelarasan:
- Kawal ΔL mengikut nilai yang dikira;
- Gunakan meter ketegangan atau lengkung arus motor untuk pertimbangan tambahan;
- Lakukan penentukuran kedua selepas permulaan.
8.6 Kesilapan Pelarasan Biasa
| Operasi yang salah | Akibat Biasa | Amalan Betul |
| Meningkatkan ketegangan secara membuta tuli | Keletihan sendi, delaminasi kain | Kawalan dalam julat yang dikira |
| Lejang slaid penegang terlalu rendah | Tidak boleh mengimbangi perubahan panjang tali pinggang | Laraskan kepada titik tengah strok |
| Mengabaikan pemanjangan tali pinggang | Kendur jangka panjang | Penentukuran kedua selepas 24–72 jam beroperasi |
| Penjajaran roller penegang | Tali pinggang tidak jajaran, haus tepi | Sentiasa periksa keselarian struktur penegang |
Pengiraan yang tepat ≠ ketegangan yang betul; kestabilan sebenar datang daripada pelarasan yang betul dan pemantauan berterusan.
9. Kesimpulan — Ketegangan Tali Pinggang Penghantar Mentakrifkan Kebolehpercayaan Sistem
Ketegangan tali pinggang penghantar menentukan operasi stabil sistem penghantar.
Ia menjejaskan kecekapan pemanduan, penggunaan tenaga, ketidakjajaran tali pinggang, gelinciran dan hayat sendi.
Tidak kira sama ada kaedah DIN, CEMA atau ISO digunakan, pengiraan menyasarkan hanya pada satu matlamat—untuk mengekalkan ketegangan dalam julat yang betul.
Ketegangan yang betul datang daripada pengiraan ketegangan tali pinggang penghantar yang tepat, pelarasan tali pinggang penghantar yang munasabah, dan pengesahan berterusan tentang cara menyemak ketegangan tali pinggang penghantar.
Tiga perkara ini amat diperlukan.
Akhirnya, penghantar tali pinggang tidak akan gagal secara rawak.
Setiap kegagalan adalah akibat daripada ketegangan yang tidak betul.
