液体黏性传动装置在下运带式输送机上的应用

液体黏性传动装置在下运带式输送机上的应用

0带压式整体拟设计随着技术的发展，这种类型的带状输送设备是最经济、最可靠的运输设备之一。它也是矿山、冶金、水泥、码头、化工等行业的主要运输设备之一。随着生产能力的不断提高,输送量的增大,带式输送机正朝着高速度、长距离、大功率、大运量发展。当下运带式输送机的角度比较大时,它一般是工作在发电工况的,所以下运带式输送机起车时分为电动起车和发电起车,当过载时还容易出现飞车现象,因此对于下运带式输送机的控制尤为重要,本文将以液体黏性传动装置在下运带式输送机的应用为例设计它的电控系统。1相邻流体的传动机理液体黏性传动是基于牛顿内摩擦定律,即利用流体黏性或称液体剪切力来传递扭矩的,其原理如图1所示。A盘和B盘之间充满液体,当它们之间的距离较远时,A盘转动而B盘不转动,当B盘和A盘的距离逐渐减小时,B盘会慢慢地随着A盘转动起来,这是由于A盘和B盘之间的液体具有黏性,A盘表面上的液体随着A盘同速转动,沿着法线向外内层的液体带动外层的液体,其速度将逐渐降低,当A盘和B盘的距离足够近的时候,转动的液体将带动B盘以同样的速度转动起来,但B盘的转速总是低于A盘的转速。由于A盘和B盘之间各流体层的速度不等,它们之间就会存在相互间的阻碍作用,即相邻流体层接触面上存在一对数值相等、方向相反的内摩擦力。其传动机理符合牛顿内摩擦定律,如图2所示,即在平行放置的2块平板之间充满黏性液体,两板之间的距离为h,下面的板保持不动,上面的板平行于下板以速度v运动,这时两板之间的黏性液体将受到剪切,上板表面上的液体速度为v,下板表面上的液体速度为零,则上板要保持恒定的速度v,则所需的力F与梯度v/h和板的面积S成正比,即式中S——承受油膜剪切作用的面积,m2;v——两平板相对速度,m/s;h——油膜厚度,m;由式(1)、式(2)可知,切应力τ与油膜厚度h成反比,与动力黏度μ成正比,与剪切速度v成正比。2控制带丝网内所需系统的设计本控制系统主要由以可编程控制器为核心的控制箱、各种传感器、配套液压控制系统组成,能够实现带式输送机的机电液一体化控制。该控制系统可以与生产集中控制系统相结合实现对带式输送机的远程控制,同时还可以将各种常规保护(如撕裂保护、煤位、速度、跑偏、温度、沿停等)以及液体黏性传动装置的各种保护包含在该控制系统中。该控制系统既可以实现自动控制也可以实现手动控制,它可以把带式输送机工作时的一些参数在触摸屏上显示,基本上实现了控制系统的显示数字化、结构模块化、操作简单化。控制系统组成框图如图3所示。3系统管理的主要组件介绍(1)通信模块可编程控制器是本控制系统的主要元件,它主要由电源、储存器、中央处理器、功能模块、输入输出接口电路、通信模块组成,其主要的特性是:(1)高可靠性;(2)与其他装置配置连接方便;(3)编程方便;(4)适用于恶劣的工业环境,对环境要求低,且不需要特殊维护;(5)重量轻、体积小、功耗低。它可以实现带式输送机各种工况关键数据采集和处理,并能够实现堆煤、撕带、打滑、烟温等故障时采取相应的保护措施。(2)控制板的设计该控制系统采用先进的人机界面—触摸屏,它起到工作人员与控制系统之间的对话作用,它能够直观地显示PLC的各种输入输出状态及各种信息,同时接受工作人员的各种命令和参数的设置,并将它们传输到可编程控制器。采用触摸屏可以代替以前使用的按钮、开关和指示灯等,所有信息都可以在触摸屏上处理或监控,其主要特点是:(1)工作人员可以通过图形界面来控制过程;(2)能够在触摸屏上动态显示过程数据;(3)具有记忆功能,用户可以查看以前的数据;(4)具有报警功能;(5)输出过程值和报警记录;(6)将过程和设备的参数存储在配方中,可以一次将这些参数从触摸屏上下载到可编程控制器,以改变控制的过程及方式。4启动或停车命令后启动手动控制方式是由操作人员按照要求进行手动起停输送机等操作。自动控制方式是由操作人员发出启动或停车命令后,可编程控制器就按程序自动启动或停车。手动控制逻辑和自动控制逻辑基本是相同的,只是由可编程控制器的自动控制变为由操作人员控制。由于篇幅的限制本文只以自动控制方式来说明带式输送机的控制过程,自动起车程序框图如图4所示、自动停车程序框图如图5所示。5控制系统设计本文从分析液体黏性软起动装置用在下运带式输送机控制