高翔姚欣
【摘要】门式刮板取料机，用悬链线方程分析悬空段的受力，进而计算出刮板链条每一部分的受力大小。
【关键词】门式取料机；悬链线方程；刮板链条受力
中图分类号：TH237文献标识码：A文章编号：2095-2457（208）05-0076-00
【Abstrt】Frprtlsrprrlr，tryqutsdptdtlyssthhsuspsprtfr，ththhlhfrst
【Kyrds】Prtlrlr；Ctryqut；Srprhfr
背景介绍
大型的门式取料机，通过刮板推送物料至系统皮带。刮板张紧力过大，则会影响整体钢结构；张紧力过小，则会引起下侧的刮板脱离过渡轮，或者引起刮板堆积情况，影响正常工作。
通常的门式取料机刮板张紧，会通过在张紧油缸处设置较大的量程，来调节张紧力，因为没有对链条的各部分，做一个明确的分析计算。本文以门式刮板机悬空段为分析起点，引入悬链线方程，把链条每一部分的理论解求出，为选取张紧油缸和链条驱动提供理论解。
2用悬链线方程计算悬挂段
悬链线是指两端固定的一条粗细与质量均匀分布，柔软不能伸长的链条，例如悬索桥等，因其与两端固定的绳子在均匀重力作用下下垂相似而得名。其标准方程为双曲余弦函数：y=sh（x/）[]其中，为曲线顶点到横坐标轴的距离。现有论文对于双曲余弦函数和二次抛物线的比较有很多，在泰勒展开式的前几项，都是相同的。
图所示为门式刮板取料机[2]，是把链条安装到取料悬臂上，链条通过驱动链轮组和张紧轮组形成一个封闭的环，这样刮板就可以随着链条沿着闭环做往复运动，取料臂是可以通过卷扬机来改变取料角度的。刮板取料机的上部拐角段，可以近似认为是悬链线。计算整体链条张紧力，以悬链线处作为起点，因为悬链线的长度，直接决定了整体链条的张紧力的大小。在二维图纸上，根据设计要求，设定悬链线的长度，悬链线的长度可以从CAD图上量取。图2为刮板链条简图。本文分析刮板水平（θ=0）时候的受力，其他角度时候，与此类似。
3刮板机各段受力分析
刮板机受力分析的目的和意义，是计算出和2位置处的拉力值，进而得出此处推力油缸需要设定的推力值，来实现最初的设计目标。
而刮板机与皮带机张紧力计算，最大的不同，是刮板和链条的重量不能忽略。首先量取-b、b-、-d、2-b2、2-d2的长度，根据单位长度重量，计算出各段的重量，分别用Gb，Gb，Gd，Gb2和Gd2表示。然后要确定关键节点b、、d、和2、d2、2、b2位置处的受力大小，用P表示受力，节点的计算顺序不可混淆。刮板刮取物料的力用Pd2表示。
首先计算b点处的拉力大小。刮板水平的时候，点处的垂直力大小为b-段的重力，水平力与b等大反向，则：
b点处的受力大小为：
Pb=Gb/tφ
点处的受力大小为：
P=Pb/sφ
d点处的受力大小为：
Pd=P+Gd×sφ-μ×Gd×sφ
点处的受力大小为：
P=Pb+μ×Gb
2点处的受力大小为：
P2=P-G2
b2点处的受力大小为：
Pb2=Pd+Pd2
2点处的受力大小为：
P2=Pb2
d2点处的受力大小为：
Pd2=P2+Gd2×sφ+μ×Gd2×sφ
至此，刮板机各处的拉力大小即确定出来。
4结论
引入懸链线的方程，计算门式刮板取料机的俯仰悬空部分。以悬链线位置作为张紧力分析的起点，有效的解决了门式刮板取料机，链条张紧的各个部分的受力，为整体设计，提供了理论依据。
【参考文献】
[]百度百科-双曲余弦函数
[2]赵俊鹏，陈博《一种新型刮板取料机-门桥式刮板取料机简介》，水泥技术，207（）：46-49
文章来源于：科技视界