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由于帆布輸送帶的主要受力件是鋼絲繩,所以鋼絲繩發生斷裂后作用力全部由橡膠承受,橡膠的剛度比較低,在受力時會出現比較明顯的變形.圖5.2描述了鋼絲繩在工龍=5/6處斷裂,斷裂距離8卜smm的輸送帶在端面拉力和上表面壓應力的作用下的變形特征.從圖中可以比較明顯的看出輸送帶軸向被拉長,豎直方向發生了彎曲,并且在斷芯處出現明顯的/收縮0現象.模型端面的軸向位移和最大撓度值在一定程度上能夠反映輸送帶的抗拉強度和抗彎強度,下面就來討論不同的斷芯位置以及不同斷芯長度對輸送帶伸長量和撓度的影響.(l)斷芯長度對軸向位移和撓度的影響取未斷芯和在x=50mm處發生斷裂的兩種長度均為60mm的輸送帶,五種不同的斷裂距離1,2,3,4,smm.在輸送帶的軸向端面施加變拉力F,由O逐漸增大到10ON,拉力與軸向伸長量的關系如圖5.3(a)所示.然后將端面拉力卸載,在輸送帶側表面施加0.1人和a垂直于軸線的均布載荷,輸送帶上沿軸線方向各點的撓度關系如圖5.3(b)所示.從圖中不難發現當鋼絲繩斷裂距離較小,vl/L二1/60mm時,載荷與軸向位移的變化情況與未發生斷裂時的情況類似,都是線性關系,只是發生斷裂的輸送帶的軸向位移要比完好未斷裂的輸送帶軸向位移略大.但是當斷裂距離vl/L達到2/60mm后,軸向位移與作用力之間開始呈現出非線性的關系,同時軸向位移發生了很大的突變,是未斷裂輸送帶的5倍.隨著斷裂距離繼續增大,軸向位移的增長又開始變得平緩起來.此規律同樣也發生在輸送帶的撓度關系上.(2)斷裂位置對軸向位移和撓度的影響對總長L為60mm,斷裂長度vZ均為smm的輸送帶分別在自由端施加100N的拉載荷和在側表面施加0.IMI,a垂直于軸線的均布載荷,比較五種不同斷芯位置x對軸向伸長量和最大撓度值的影響,如圖5.4(a)和5.4(b)所示.從圖5.4(a)中可以看出不同斷裂位置對軸向位移的影響并不十分明顯,即斷裂位置對軸向伸長量影響不大,在帶的中間x=30mm處斷裂時的軸向位移最大,在其左右斷裂后的軸向位移呈近似對稱關系.由圖5.4(b)可知,不同的斷裂位置對最大撓度值的影響非常大,斷裂位置離固定端越近,最大撓度值越大.與上面軸向位移關于帶中間位置斷裂近似對稱不同.(3)輸送帶長對軸向位移和撓度的影響由圖5.3(a)和5.4(b)可以看出對于長為60mm的輸送帶,斷裂長度在vl/L=1/60mm和vl/L二2/60mm之間,軸向位移與撓度存在很大的突變.但是當斷裂長度胡您>2/6Omm以后,軸向位移和撓度的變化相對平緩了很多.于是可以認為對于60mm長的輸送帶,當內部鋼絲斷裂長度大于lmm后,帶的抗拉強度與抗彎強度將急劇下降,該斷距屬于斷裂危險距離.下面分析不同的輸送帶帶長與危險斷距的關系.前面已經分析得出斷裂位置在帶的中間處時軸向位移是最大的,為了描述危險斷距與帶長之間的關系,舉三種不同的帶長分析,假定三種不同帶長的斷裂位置均在帶的中部為乞=1/2處,分析結果見圖5.5.從圖5.5(a)中可以看出,在帶長為6Omm時,當斷裂長度為1陰m時軸向位移開始發生突變.對于帶長分別為30mm和100mm時,軸向位移也會有突變,只是開始突變時的斷裂長度各不相同,30mm長度的帶軸向伸長量開始突變時的斷裂距離約為o.smm,長度為10Omm時軸向伸長量開始突變的斷裂距離約為1.7mm.這說明危險斷裂距離與帶長有關,約為帶長的1.6%.圖5.5(b)的最大撓度值與斷裂長度的變化關系類似于軸向伸長與斷距的關系,同樣存在一個與帶長有關的危險斷距,約為帶長的1.6%左右.
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