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带式输送机作为煤矿运输系统中的关键设备,其胶带在长期、高负荷运转情况下极易发生断带故障,带来较大的经济损失和人员伤亡。本文针对这一问题并结合现有抓捕装置存在的反应时间长、抓捕对皮带损伤严重、协同度低等问题设计了一种弧形双向断带抓捕器。 以输送距离1000米、倾角16°、皮带规格为ST/S1000的带式输送机为例计算出断带抓捕器所需提供的理论抓捕力。 根据上文计算结果对弧形双向断带抓捕器进行了结构设计、参数设计,确定了抓捕器各部分的工作原理及尺寸参数,并对抓捕器关键部位强度进行了校核;利用CATIA软件建立了抓捕器的三维模型,并进行了虚拟装配和运动仿真,对存在干涉位置进行了修改。 利用CATIA软件的静力学分析模块对抓捕器关键部位进行了受力分析,并根据分析结果对断带抓捕器进行了结构优化,对抓捕器的整体进行了受力分析,得出应力云图,验证了抓捕器强度上的可靠性。 利用ADAMS软件对弧形双向断带抓捕器进行了动力学仿真,模拟了抓捕器在实际工况下添加受力后的运动情况,验证了抓捕器的运动学性能。 制作出抓捕器的模型,模拟了断带抓捕器的工作过程,借助传感器和力学原理分别验证了抓捕器的抓捕时间及抓捕力,通过相似理论计算出抓捕器原型的实际工作参数,验证了其可以满足断带抓捕的要求。 仿真及试验表明,所设计的弧形双向断带抓捕器实现了皮带断点两侧的双向抓捕,断带后抓捕响应快,抓捕结构简单、稳定,断带抓捕过程安全、可靠。为带式输送机断带抓捕提供了一种新的解决方案。