王純高, 杜小花

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第六工程有限公司, 云南昆明 650000)

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通用固定帶式輸送機(jī)功率計(jì)算及其系統(tǒng)時(shí)序控制的研究

王純高, 杜小花

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第六工程有限公司, 云南昆明 650000)

【摘要】功率計(jì)算及時(shí)序控制是帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的兩個(gè)基本內(nèi)容。通過(guò)對(duì)通用固定帶式輸送機(jī)功率計(jì)算及其系統(tǒng)時(shí)序控制的闡述，介紹研究對(duì)象重要因素的計(jì)算方法和控制技術(shù)，以達(dá)到提高計(jì)算的準(zhǔn)確性和實(shí)現(xiàn)功能的最優(yōu)化，起到了事半功倍的效果。

【關(guān)鍵詞】帶式輸送機(jī)；阻力；效率；功率；時(shí)序控制；順序啟動(dòng)；逆序停止

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，有許多場(chǎng)合需要帶式輸送機(jī)，帶式輸送機(jī)在連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中占有很重的比例，它具有運(yùn)行可靠、輸送量大、輸送距離長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于礦山、港口、化工、紡織、 印染、 造紙、冶金煤炭、機(jī)械電力、輕工、建材、糧食及交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域，是不可缺少的運(yùn)輸工具。

通用固定帶式輸送機(jī)由6個(gè)主要部件組成：傳動(dòng)裝置、機(jī)尾和導(dǎo)回裝置、中部機(jī)架、拉緊裝置以及膠帶。輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要部件包括輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、托輥、滾筒、拉緊裝置、逆止器與制動(dòng)器、帶式輸送機(jī)的輔助設(shè)備、帶式輸送機(jī)的機(jī)電保護(hù)裝置等。目前，膠帶輸送機(jī)正朝著長(zhǎng)距離、高速度、低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的氣墊式膠帶輸送機(jī)就是其中的一個(gè)。

1通用固定帶式輸送機(jī)功率計(jì)算

對(duì)新裝帶式輸送機(jī),或?qū)υ袔捷斔蜋C(jī)的加長(zhǎng)或減短，往往需要重新計(jì)算校驗(yàn)它的實(shí)際消耗功率與所選電機(jī)是否匹配。正常情況下輸送機(jī)是空載啟動(dòng)，但在緊急事故(或系統(tǒng)突然失電)非正常停機(jī)情況下，其上會(huì)有物料，再次啟動(dòng)時(shí)即可能為滿(mǎn)載啟動(dòng)，停機(jī)過(guò)程的動(dòng)態(tài)效應(yīng)有可能大于啟動(dòng)過(guò)程，因此應(yīng)高度引起注意，啟動(dòng)過(guò)程參數(shù)的確定應(yīng)以滿(mǎn)載啟動(dòng)為準(zhǔn)。煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT 820—2006中3.18.1.3規(guī)定，整機(jī)全長(zhǎng)實(shí)測(cè)滿(mǎn)載功率不大于額定值的105 %。

工作負(fù)荷和工作環(huán)境是正確選擇帶式輸送機(jī)電機(jī)功率的主要依據(jù)，模擬摩擦阻力系數(shù)的選取和效率計(jì)算是最主要的2個(gè)因素。輸送機(jī)功率選擇的步驟是首先根據(jù)托輥、膠帶和物料等運(yùn)動(dòng)部件所能產(chǎn)生的各種阻力，合理選擇帶式輸送機(jī)運(yùn)行所需要的軸功率，然后結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)效率，計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸功率，據(jù)此選擇與其額定功率匹配的電機(jī)。效率系數(shù)選擇不當(dāng),則使帶式輸送機(jī)功率計(jì)算結(jié)果與實(shí)際所需功率相差較大,將會(huì)造成設(shè)備配置上的不合理、能源的浪費(fèi)和增加不必要的設(shè)備投資。隨著設(shè)計(jì)手段的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步,這個(gè)問(wèn)題的存在與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān),值得認(rèn)真地分析研究。

帶式輸送機(jī)通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置3部分組成。傳動(dòng)裝置用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿(mǎn)足工作裝置的需要，是帶式輸送機(jī)的重要組成部分。傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案是否合理將直接影響帶式輸送機(jī)的工作性能、重量和成本。滿(mǎn)足工作裝置的需要是擬定傳動(dòng)方案的基本要求，同一種運(yùn)動(dòng)可以有幾種不同的傳動(dòng)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就需要把幾種傳動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)加以分析比較，從而選擇出最符合實(shí)際情況的一種方案。合理的傳動(dòng)方案除了滿(mǎn)足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。所以擬定一個(gè)合理的傳動(dòng)方案，除了應(yīng)綜合考慮工作裝置的載荷、運(yùn)動(dòng)及機(jī)器的其他要求外，還應(yīng)熟悉各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，以便選擇一個(gè)合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。眾所周知，帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置大多由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、聯(lián)軸器、滾筒五部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。

電動(dòng)滾筒是一種將電機(jī)和減速器共同置于滾筒體內(nèi)部的新型驅(qū)動(dòng)裝置。它主要應(yīng)用于固定式和移動(dòng)式帶式輸送機(jī)、替代傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)，減速器在驅(qū)動(dòng)滾筒之外的分離式驅(qū)動(dòng)裝置。

盡管與一般減速機(jī)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、密封性好、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，但它的傳動(dòng)工作原理仍源于如下傳動(dòng)簡(jiǎn)圖(圖1)。

圖1　帶式輸送機(jī)傳動(dòng)工作原理

圖1中減速箱由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。對(duì)輸入軸Ⅰ有軸承端蓋兩個(gè)，調(diào)整環(huán)一個(gè)，軸承一對(duì)，齒輪一個(gè)，聯(lián)軸器一個(gè)等基本零件。 對(duì)中間軸Ⅱ有軸承端蓋兩個(gè)，軸承一對(duì)，套筒兩個(gè)，齒輪兩個(gè)等基本零件。輸出軸Ш與輸入軸類(lèi)似。

1.1輸送機(jī)受力

帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦力傳遞能量，保證輸送機(jī)平穩(wěn)可靠運(yùn)行，其傳動(dòng)示意見(jiàn)圖2。

圖2　下運(yùn)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)示意

一般的，傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力FU為所有阻力之和[1]，即：

FU=CFH+FS1+FS2+FST=FH+FN+FS1+FS2+FST

(1)

式中:FH為主要阻力(N)；FN為附加阻力(N)；FS1為特種主要阻力，托輥前傾摩擦阻力和導(dǎo)料槽摩擦阻力(N)；FS2為特種附加阻力，清掃器、卸料器和翻轉(zhuǎn)回程前輸送帶阻力(N)；FST為傾斜阻力(N)， FST=qGHg

五種阻力中， FH、 FN是所有輸送機(jī)都有的，其他三類(lèi)阻力，根據(jù)輸送機(jī)側(cè)型及附件裝設(shè)情況定，由設(shè)計(jì)者選擇。

其中:FH= fLg[qRO+ qRU+ (2qB+ qG) cosδ ]

(2)

FST=qGHg=qGLsinδ

(3)

式中：f為模擬摩擦系數(shù)；L為輸送機(jī)長(zhǎng)度；g為重力加速度；qRO為承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量；qRU為回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量。

δ為輸送機(jī)的傾角；其中sinδ項(xiàng)的符號(hào):對(duì)于上運(yùn)輸送機(jī)，傾斜向上時(shí)取正號(hào)；對(duì)于下運(yùn)輸送機(jī)，傾斜阻力和物料的輸送方向一致，和其它阻力方向相反，傾斜向下時(shí)取負(fù)號(hào)。當(dāng)δ較大時(shí)，且傾斜向下達(dá)到一定程度后，下滑力就會(huì)大于運(yùn)行阻力，輸送處于發(fā)電狀態(tài)，極易出現(xiàn)“滾料”和“飛車(chē)”現(xiàn)象。

1.1.1傳動(dòng)滾筒圓周力的簡(jiǎn)易計(jì)算法計(jì)算

帶式輸送機(jī)功率計(jì)算主要有簡(jiǎn)易計(jì)算法和逐點(diǎn)計(jì)算法兩種[2-3], 兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),簡(jiǎn)易計(jì)算法對(duì)于短距離輸送機(jī)的計(jì)算不是十分準(zhǔn)確,因?yàn)楦郊幼枇Πǎ何锪显谘b卸段被加速的慣性阻力和摩擦阻力；物料在裝載段的導(dǎo)料擋板側(cè)壁的摩擦阻力；除驅(qū)動(dòng)滾筒以外的滾筒軸承阻力；輸送帶在滾筒上繞行的彎曲阻力。對(duì)于長(zhǎng)距離的帶式輸送機(jī)(機(jī)長(zhǎng)大于 80 m) ，附加阻力明顯小于主要阻力，這時(shí)為簡(jiǎn)化運(yùn)行阻力的計(jì)算，出現(xiàn)了附加阻力系數(shù) “C” 。

即CFH= FH+FN。 因此由于簡(jiǎn)易計(jì)算法忽略了各種附加阻力, 方法簡(jiǎn)單 , 易于計(jì)算;雖然逐點(diǎn)法對(duì)于輸送機(jī)的各種計(jì)算都是比較準(zhǔn)確的,但它相對(duì)來(lái)說(shuō)計(jì)算量大,運(yùn)算繁瑣。

(4)

p(kg)為傳動(dòng)滾筒圓周力;CN為綜合系數(shù);f為運(yùn)行阻力系數(shù);qt為每1 m托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量(kg/m);qO為每米輸送帶重(kg/m);q為每米物料重(kg/m);L為輸送長(zhǎng)度(m);β為輸送傾角;Q為輸送量(t/h);V為帶速(m/s)

其中:

f的取值與制造安裝情況、運(yùn)行工況和工作條件相關(guān)聯(lián)，一般在0.012～0.03之間,通常取0.020作為運(yùn)行輸送帶的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

當(dāng)L為80～5 000 m的范圍時(shí)， 附加阻力系數(shù) “C” 值對(duì)應(yīng)的選取為1.92～1.03。

可見(jiàn)對(duì)于短帶式輸送機(jī),由于其附加阻力占比大,尤其當(dāng)L小于80 m時(shí)，F(xiàn)N≥FH，更不能采用簡(jiǎn)化計(jì)算方法,否則只會(huì)使計(jì)算變得比長(zhǎng)帶式輸送機(jī)更加復(fù)雜。

1.1.2機(jī)械傳動(dòng)效率分析

在帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算中,傳動(dòng)鏈總效率應(yīng)包括電動(dòng)機(jī)軸和傳動(dòng)滾筒軸之間全部傳動(dòng)環(huán)節(jié)的效率。效率的計(jì)算及其相關(guān)系數(shù)的選取又與帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式密切相關(guān)。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分主要由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)滾筒等組成。

機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置三部分組成。合理的傳動(dòng)方案除了滿(mǎn)足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。

在帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算中,效率的系數(shù)選取是否合適,直接影響到其計(jì)算結(jié)果是否符合實(shí)際。機(jī)械效率是有用功與總功比值的百分比，即η=(Wu)/(Wz)%；可以由有用功率Wu與總功率Wz之比算出。由于摩擦力的存在，所有機(jī)械的機(jī)械效率都小于1。機(jī)械傳動(dòng)效率就是輸出功率除以輸入功率,都小于1, 1減去機(jī)械效率就是機(jī)械功率的損耗,機(jī)械傳動(dòng)發(fā)熱就是由于功率損耗產(chǎn)生的。

由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)(主動(dòng)端)之間傳動(dòng)裝置的總效率[4]：

(5)

式中： η1、η2、η3、η4分別是齒輪傳動(dòng)、卷筒、軸承、聯(lián)軸器的效率。

1.2各軸的功率

電動(dòng)機(jī)軸輸出功率Pr

軸1的輸入功率：P1=Pr·η4

軸2的輸入功率：P2=P1·η1·η3

軸3的輸入功率：P3=P2·η1·η3

卷筒軸的輸入功率：Pk=P3·η3·η4

輸送帶卷筒(工作機(jī)主動(dòng)端)的輸入功率：Pk·η3·η2

1.3電動(dòng)機(jī)容量

1.3.1電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算方法一

(1)傳動(dòng)滾筒(工作機(jī)主動(dòng)端)工作所需功率[4]：

(6)

式中:F為輸送帶拉力(N)，V為輸送帶速度(m/s)， ηW為工作機(jī)(輸送帶)的效率。

(2)電動(dòng)機(jī)的功率：

式中:η為電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)(主動(dòng)端)之間的總傳動(dòng)效率。

所以

Pd= F ×V/ (1000η·ηW)kW

(7)

(3)由于電動(dòng)機(jī)一般為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此確定電動(dòng)機(jī)功率的原則是電動(dòng)機(jī)的額定功率Pw≥Pd，這樣電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)發(fā)熱。根據(jù)Pd選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Pw使 Pw=(1～1.3) Pd。

1.3.2電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算方法二[3]

(1)傳動(dòng)滾筒軸功率的計(jì)算

NO=P*V/102kW

式中:P為輸送帶拉力(kg)，V為輸送帶速度(m/s)，

1kgm=9.8Nm, 1Nm=0.102kgm。

(2) 電機(jī)功率的確定

(8)

式中:η為總傳動(dòng)效率。

在以上兩種電機(jī)功率計(jì)算方法中，方法一中的式(7)與方法二中的式(8)根本差別在于式(7)中涉及到了工作機(jī)(輸送帶)本身的效率ηW。

1.3.3輸送帶效率因素分析

輸送機(jī)工作的主要部件就是輸送帶，輸送帶的效率直接影響到輸送機(jī)生產(chǎn)工作的效率。影響輸送帶工作效率的因素很多，從主、客觀兩方面來(lái)分析，主要概括為如下4個(gè)方面：

(1)推廣應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝；合理選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,充分了解輸送帶性能。

(2)加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高專(zhuān)業(yè)技能；正確掌握使用方法，嚴(yán)格遵守輸送帶安全操作規(guī)程。

(3)協(xié)調(diào)安全與生產(chǎn)的關(guān)系；避免盲目追求生產(chǎn)率，避開(kāi)輸送帶的疲憊期。

(4)正確使用，加強(qiáng)保養(yǎng)；出現(xiàn)故障及時(shí)處理，保證輸送帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

綜上所述，安全的操作和正確的保養(yǎng)是影響輸送帶效率因素的關(guān)鍵所在?？梢?jiàn)輸送帶效率ηW在功率計(jì)算式中的重要性。

1.4帶式輸送機(jī)空載功率

皮帶輸送機(jī)安裝后，需要進(jìn)行空轉(zhuǎn)試機(jī)。在空轉(zhuǎn)試機(jī)中，要注意輸送帶運(yùn)行中有無(wú)跑偏現(xiàn)象、驅(qū)動(dòng)部分的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度、托輥運(yùn)轉(zhuǎn)中的活動(dòng)情況、清掃裝置和導(dǎo)料板與輸送帶表面的接觸嚴(yán)密程度等，同時(shí)要進(jìn)行必要的調(diào)整，各部件都正常后才可以進(jìn)行帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)試機(jī)。因此帶式輸送機(jī)空載功率是鑒定制造、安裝質(zhì)量的重要指標(biāo)。帶式輸送機(jī)空載功率理論計(jì)算值在某種程度上可以反映整機(jī)的性能，直接關(guān)系到測(cè)量結(jié)果的判定。

2通用固定帶式輸送機(jī)時(shí)序控制

在采用直線傳送的單皮帶輸送機(jī)無(wú)法滿(mǎn)足輸送路程遠(yuǎn)，路徑變化大時(shí)，為方便系統(tǒng)的靈活組合,故采用多條皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)[5]。每條帶式輸送機(jī)都是1臺(tái)單獨(dú)的電氣設(shè)備，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，則需要協(xié)調(diào)好各條帶式輸送機(jī)之間運(yùn)行的先后順序。以?xún)蓷l連續(xù)運(yùn)行的帶式輸送機(jī)為例，如圖3所示。工作過(guò)程的時(shí)序控制，一般要求滿(mǎn)足3個(gè)條件：

(1)順序啟動(dòng)。為避免貨物在帶上堆積，即先啟動(dòng)1號(hào)，再緊接著啟動(dòng)2號(hào)；

(2)逆序停止。為保證停車(chē)后帶上不殘存貨物，即先停車(chē)2號(hào)，緊接著停車(chē)1號(hào)；

(3)緊急停車(chē)。為避免繼續(xù)進(jìn)料，當(dāng)1號(hào)出現(xiàn)故障停車(chē)時(shí)，2號(hào)能隨即停車(chē)。

兩條帶式輸送機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)示意見(jiàn)圖3。電動(dòng)機(jī)M1、M2分別拖動(dòng)1號(hào)、2號(hào)傳送帶。

圖3　兩條帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)示意

2.1兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)按順序啟動(dòng)逆序停止的電路

多機(jī)拖動(dòng)使電氣控制線路進(jìn)一步復(fù)雜化，多機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中按各電動(dòng)機(jī)所起的作用又組合一個(gè)有機(jī)體，存在著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。如何統(tǒng)籌合理地控制這些電動(dòng)機(jī),保證操作過(guò)程的合理性、工作的安全可靠和符合加工工藝要求,以?xún)膳_(tái)電動(dòng)機(jī)按順序啟動(dòng)逆序停止電路圖為例，來(lái)探究分析電動(dòng)機(jī)順序控制方案[6]，盡管由于可編程序控制器(PLC)的出現(xiàn)，它拋棄了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言和表達(dá)形式，以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們習(xí)慣的繼電器模型，進(jìn)而得到以繼電器電路梯形圖為基礎(chǔ)的形象匯編語(yǔ)言和模塊化軟件[7]。

兩皮帶物料輸送系統(tǒng)有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)(M1和M2)，其控制主回路分別由交流接觸器KM1、KM2組成。

2.2兩條帶式輸送機(jī)順序啟動(dòng)逆序停止控制電路

兩條帶式輸送機(jī)按順序啟動(dòng)逆序停止控制電路見(jiàn)圖4(實(shí)線部分)。

圖4　兩條電動(dòng)機(jī)按順序啟動(dòng)、逆序停止控制電路

按下SB2起動(dòng)按鈕,接觸器KM1得電吸合并自鎖，其主觸點(diǎn)閉合，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于KM1的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)作為KM2得電的先決條件串聯(lián)在KM2線圈電路，所以只有在M1啟動(dòng)后M2才能啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了按順序啟動(dòng)。

需要停車(chē)時(shí)，如果先按下第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1的停止按鈕SB1，由于在SB1停止按鈕兩端并聯(lián)一個(gè)接觸器KM2的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)作為KM1失電的先決條件，所以M1不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)，只有只有先使接觸器KM2線圈失電，在按下第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2的停止按鈕SB3后，接觸器KM2失電釋放，M2停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)KM2常開(kāi)輔助觸頭斷開(kāi)，然后才能按下SB1，達(dá)到斷開(kāi)接觸器KM1線圈電源的目的，使第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1才能停止運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)按逆序依次停止。

這種順序控制線路的特點(diǎn)是：使兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)依次順序起動(dòng)，而逆序停止。

眾所周知,傳統(tǒng)的兩條帶式輸送機(jī)控制電路共使用了4個(gè)按鈕來(lái)進(jìn)行控制。常用的按鈕絕大多數(shù)是既有常開(kāi)觸點(diǎn)又有常閉觸點(diǎn)的。如果將按鈕的常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)都盡量利用起來(lái)，把圖3中按鈕SB3的常閉觸點(diǎn)用按鈕SB2的常閉觸點(diǎn)進(jìn)行取代，也就是SB2與SB3合用一個(gè)按鈕，實(shí)線圖添加虛線后成為優(yōu)化圖，這樣可節(jié)省按鈕一個(gè)，同時(shí)仍能滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)要求。其關(guān)鍵是利用了按鈕按下時(shí)常閉觸點(diǎn)先分?jǐn)唷⒊ｉ_(kāi)觸點(diǎn)后閉合的特點(diǎn)。

若對(duì)3條帶式運(yùn)輸機(jī)的控制電路進(jìn)行類(lèi)似優(yōu)化，可比原電路圖中的6個(gè)按鈕節(jié)省3個(gè)，優(yōu)化后的控制電路仍然滿(mǎn)足3個(gè)控制要求，更具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。

2.3兩條帶式輸送機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停止延時(shí)控制電路圖

兩條帶式輸送機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停止延時(shí)控制電路見(jiàn)圖5。

圖5　兩條帶式輸送機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停止延時(shí)控制電路

按下SB2起動(dòng)按鈕，接觸器KM1得電吸合并自鎖，其主觸點(diǎn)閉合，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)KT1上電，由于KT1的延時(shí)閉合觸點(diǎn)作為KM2得電的先決條件串聯(lián)在KM2線圈電路，因此只有在M1啟動(dòng)后并經(jīng)延時(shí)第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2才能相繼啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了按順序啟動(dòng)。

按下SB3停止按鈕，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行，經(jīng)KT2延時(shí)后，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)按逆序依次停止。

當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，只需按下SB1緊急停止按鈕，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均立即停止運(yùn)行。

3結(jié)論

帶式輸送機(jī)是連續(xù)輸送機(jī)中使用最廣泛、結(jié)構(gòu)最典型的一種型式。帶式輸送機(jī)的需用功率是一個(gè)十分重要的參數(shù)，在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)和選型時(shí)，必須準(zhǔn)確知道系統(tǒng)所需功率，才能做到既不浪費(fèi)能量又能滿(mǎn)足工作要求。目前確定帶式輸送機(jī)的電機(jī)功率計(jì)算有若干方法，文中采用功率的簡(jiǎn)易計(jì)算方法，是由于簡(jiǎn)易計(jì)算公式的參數(shù)都是客觀數(shù)據(jù)，省卻了許多查參數(shù)的麻煩，能有效地避免人為因素的影響。電動(dòng)滾筒作為一種新型驅(qū)動(dòng)裝置，與一般減速機(jī)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、耗能少、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占據(jù)空間小、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

電氣原理圖是指為了表達(dá)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的組成及工作原理，對(duì)機(jī)電控制設(shè)備故障的分析、判斷過(guò)程中，必須具有較強(qiáng)的識(shí)圖本領(lǐng)，傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)是通過(guò)各種硬件繼電器之間接線來(lái)實(shí)施，控制功能相對(duì)固定，當(dāng)要修改控制功能時(shí)，必修重新接線。繼電接觸器控制電路工作時(shí)，電路中硬件繼電器以并行的工作方式總是處于受控狀態(tài)。因此對(duì)于電氣原理圖的分析應(yīng)重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)思路、分析順序、所用方法上，從而掌握關(guān)鍵。比如，在圖4中KM1的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)控制的關(guān)鍵，而KM2的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)逆序停止控制的關(guān)鍵。可編程控制器(PLC)是一種以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置。它將傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起，具有高可靠性、靈活通用、易于編程、使用方便等特點(diǎn)，因此近年來(lái)在工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到普遍應(yīng)用[8]。PLC控制電路由軟件編程以串行的工作方式來(lái)實(shí)施，可以靈活變化和在線修改。

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[作者簡(jiǎn)介]王純高(1959～)，男，本科，教授級(jí)高級(jí)工程師，一級(jí)注冊(cè)建造師，研究方向?yàn)殡娏ν蟿?dòng)與控制。

【中圖分類(lèi)號(hào)】TH222； TD528； TM306

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

[定稿日期]2016-04-05