一种检测输送机磨损的实验装置及方法与流程

本发明涉及一种检测输送机磨损的实验装置及方法，属于机械领域。

背景技术：

刮板输送机是煤矿运输中的重要组成部分，刮板输送机能否正常运行直接决定着煤炭生产的经济效益。中部槽摩擦副是刮板输送机的核心组成部分，摩擦副的寿命决定着输送机的寿命和运输量。全国每年因磨损造成的刮板输送机中部槽失效达到30-40万节，消耗钢材3.6-4.8万吨，价值1.26-1.68亿元。而且由于煤炭种类丰富，统一采用同种形式的刮板输送机中部槽材料不利于实现最大经济效益。

所以研究输送机摩擦副之间的摩擦是必不可少的一项领域，但是在实际生产中由于输送机体积庞大，价格造价昂贵，开发的新型材料不一定全部加工成机械结构零件的成品，所以建立一种模拟实验装置，既可以减少在材料开发初期高昂的实验费用，还可以更好地与实际工况相吻合，从而更好地模拟实际摩擦的情况。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种检测输送机磨损的实验装置及方法。

本发明提供了一种检测输送机磨损的实验装置，包括机架、往复滑行机构、调速机构、曲柄轴；

机架是承载各个部件的主体，机架一侧固定有往复滑行机构、曲柄轴，另一侧固定有调速机构；

所述往复滑行机构包括刮板、刮板链，刮板链设置在上、下两层刮板之间，上、下刮板组成一组，刮板平行设置有若干组；物料槽固定在机架内，刮板在物料槽上放置并进行往复运动，机架端部设有连接块，通过固定销将上、下两层刮板与连接块连接；在物料槽底部设有压力传感器；

连接块下部通过销轴与两个连接杆固定连接，连接块上部与刮板连接；

所述调速机构包括电机、摩擦驱动轮、摩擦从动轮；所述电机通过电机轴与摩擦驱动轮相连，摩擦驱动轮在电机轴上进行轴向滑动，通过改变与摩擦驱动轮圆心之间的距离实现调速，所述电机为调速电机，通过调节频率实现电机输出速度；

摩擦从动轮轴上连接曲柄轴，从动轮与曲柄轴过盈配合，曲柄轴通过两个连接杆与连接块固定，实现在调节好的速度下对刮板链与刮板进行往复驱动，从而实现物料在物料槽内的往复运动，可以很好地模拟实际输送机在输送物料时摩擦副之间的摩擦，避免了在复杂的输送机结构上的实验。

上述实验装置中，所述调速机构通过摩擦轮驱动，改变驱动轮与从动轮圆心之间的距离，实现系统的变速。

上述实验装置中，所述物料槽上设有圆孔或方形的试件孔，试件放在试件孔中，在试件底部设有压力传感器。

上述实验装置中，所述曲柄轴由2个曲轴组成。

上述实验装置中，所述往复滑行机构的滑动速度为1m/min—5m/min。

上述实验装置中，所述摩擦驱动轮和摩擦从动轮的接触面为网纹滚花结构。

上述实验装置中，所述上、下两层刮板通过固定销连接，由刮板固定销夹紧刮板链的平环链；连接块与连接杆之间采用销轴进行连接，将曲柄轴的旋转运动转化为刮板带动物料的往复运动。

本发明提供了一种检测输送机磨损的实验方法，包括以下步骤：

（1）将需要测量物体加工成薄板试件，用天平称量出实验前薄板的质量m₁，然后将薄板试件放置在物料槽上加工的试件孔内；将需要模拟的物料放置在物料槽内；通过布置在试件底部的压力传感器测量出试验物体受到的物料压力，记录数据；

（2）按照实验需要的滑动速度设置电动机的输出转速；

（3）试验完成后对测量物体进行清洗，然后用天平称量，得到试验完成后的质量m₂；

（4）最后计算得到质量差m₂- m₁，即为在试验过程中试件的磨损量。

上述方法中，所述薄板试件为长方体或圆柱体结构，其尺寸为：100×60×10mm、或φ60×10mm、或φ80×10mm。

本发明建立了一种用于输送机实际输送过程的磨损测量，加入刮板链可以模拟刮板输送机的中部槽的磨损，将底面摩擦结构改变成胶带就可以模拟皮带输送机与其他类型输送机的磨损，通过可调电机与控制系统的加入，通过摩擦轮无级变速传动装置，可以很好地模拟在不同运行速度下的摩擦情况，实现在较小的成本下就可以很好地模拟实际磨损情况。

本发明的有益效果：

（1）通过调速电机与控制系统可以实现速度的精确调节；

（2）摩擦轮无级变速装置可以实现模拟速度的实际控制；

（3）将大距离的直线运动转化为往复运动，减小了体积；

（4）曲柄连接结构在复合四连杆设计要求准则的情况下，增大了圆角角度与轴承结构，防止在转动死点的卡死与击溃情况的产生；

（5）底面摩擦副的灵活更换可以很好地模拟多种输送机摩擦副之间的摩擦情况，避免了实验装置的单一性，从而扩展了实验装置可以利用范围。

附图说明

图1为本发明装置的立体图。

图2为本发明装置的俯视图。

图3为图2中沿A-A线的剖视图。

图4为图2的左视图。

图中：1、物料槽；2、刮板；3、刮板链；4、连接块；5、连接杆；6、曲柄轴； 7、销轴； 8、摩擦从动轮；9、电机轴；10、摩擦驱动轮；11、电机；12、机架；13、刮板固定销；14、试件孔。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例：

如图1~4所示，一种检测输送机磨损的实验装置，包括机架、往复滑行机构、调速机构、曲柄轴；

机架12是承载各个部件的主体，机架12一侧固定有往复滑行机构、曲柄轴6，另一侧固定有调速机构；

所述往复滑行机构包括刮板2、刮板链3，刮板链3设置在上、下两层刮板2之间，上、下刮板2组成一组，刮板2平行设置有若干组；物料槽1固定在机架12内，刮板2在物料槽1上放置并进行往复运动，机架12端部设有连接块4，通过刮板固定销13将上、下两层刮板2与连接块4连接；在物料槽底部设有压力传感器；

连接块4下部通过销轴7与两个连接杆5固定连接，连接块4上部与刮板2固定连接；

所述调速机构包括电机11、摩擦驱动轮10、摩擦从动轮8；所述电机11通过电机轴9与摩擦驱动轮10相连，摩擦驱动轮10在电机轴9上进行轴向滑动，通过改变与摩擦驱动轮10圆心之间的距离实现调速，所述电机11为调速电机，通过调节频率实现电机输出速度；

摩擦从动轮轴上连接曲柄轴6，摩擦从动轮8与曲柄轴6过盈配合，曲柄轴6通过两个连接杆5与连接块4固定，实现在调节好的速度下对刮板链3与刮板2进行往复驱动，从而实现物料在物料槽1内的往复运动，可以很好地模拟实际输送机在输送物料时摩擦副之间的摩擦，避免了在复杂的输送机结构上的实验。

上述实验装置中，所述调速机构通过摩擦轮驱动，改变驱动轮与从动轮圆心之间的距离，实现系统的变速。

上述实验装置中，所述物料槽1上设有圆孔或方形的试件孔14，试件放在试件孔中，在试件底部设有压力传感器。

上述实验装置中，所述曲柄轴6由2个曲轴组成。

上述实验装置中，所述往复滑行机构的滑动速度为1m/min—5m/min。

上述实验装置中，所述摩擦驱动轮10和摩擦从动轮8的接触面为网纹滚花结构。

上述实验装置中，所述上、下两层刮板2通过刮板固定销13连接，由刮板固定销13夹紧刮板链的平环链；连接块4与连接杆5之间采用销轴7进行连接，将曲柄轴6的旋转运动转化为刮板带动物料的往复运动。

本发明提供了一种检测输送机磨损的实验方法，包括以下步骤：

（1）将需要测量物体加工成薄板试件，用天平称量出实验前薄板的质量m₁，然后将薄板试件放置在物料槽上加工的试件孔内；将需要模拟的物料放置在物料槽内；通过布置在试件底部的压力传感器测量出试验物体受到的物料压力，记录数据；

（2）按照实验需要的滑动速度设置电动机的输出转速；

（3）试验完成后对测量物体进行清洗，然后用天平称量，得到试验完成后的质量m₂；

（4）最后计算得到质量差m₂- m₁，即为在试验过程中试件的磨损量。

上述方法中，所述薄板试件为长方体或圆柱体结构，其尺寸为：100×60×10mm、或φ60×10mm、或φ80×10mm。