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采用波蘭Bogdanka公司的試驗(yàn)技術(shù)評(píng)價(jià)織物芯橡膠輸送帶的接頭強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，該試驗(yàn)技術(shù)由Bogdanka公司和盧布林理工大學(xué)(LublinUniversityofTechnology)共同研制。在波蘭弗羅茨瓦夫理工大學(xué)(WroclawUniversityofTechnology)的帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的范圍包括但不僅限于以下幾點(diǎn)：帶體斷裂的粘合接頭伸長(zhǎng)率、帶體斷裂時(shí)輸送帶試樣(粘合接頭和帶體)的伸長(zhǎng)率、粘合接頭在負(fù)載狀態(tài)下直到發(fā)生斷裂期間的伸長(zhǎng)率的變化、輸送帶試樣(粘合接頭和帶體)在負(fù)載狀態(tài)下直到發(fā)生斷裂期間的帶體伸長(zhǎng)率的變化，以及斷裂拉力等。試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)兩種不同類型的接頭性能進(jìn)行比較，接頭共分為2項(xiàng)(A項(xiàng)和B項(xiàng))進(jìn)行。試驗(yàn)分別對(duì)經(jīng)過(guò)機(jī)械加固的接頭和未經(jīng)過(guò)機(jī)械加固的粘合接頭對(duì)比分析、也對(duì)曾經(jīng)用過(guò)不同時(shí)間的粘合接頭進(jìn)行對(duì)比分析。目的是找出粘合方法和接頭老化對(duì)輸送帶接頭強(qiáng)度的影響。在A項(xiàng)試驗(yàn)中，試驗(yàn)了經(jīng)過(guò)機(jī)械加固的冷粘接頭，該接頭采用4層、1200mm寬的輸送帶制得。輸送帶接頭樣品示意圖(A／1一A／4)見(jiàn)圖1。
該冷粘接頭長(zhǎng)度為3950mm，在波蘭Bogdanka公司某礦井下曾經(jīng)使用過(guò)一段時(shí)期，并且其覆蓋膠和帶芯有大面積的損傷。在該冷粘接頭被用來(lái)制成4個(gè)樣品，分別標(biāo)記為A／1、A／2、A／3和A／4。在B項(xiàng)試驗(yàn)中，試驗(yàn)了沒(méi)有經(jīng)過(guò)機(jī)械加固的冷粘接頭，分別標(biāo)識(shí)為B／I、B／Ⅱ和B／Ⅲ。其中，B／I和B／Ⅱ是根據(jù)公司內(nèi)部規(guī)定制作的新接頭，B／Ⅲ曾經(jīng)在井下被安裝在煤礦井下輸送機(jī)上使用超過(guò)2個(gè)月的時(shí)間。B／I和B／Ⅱ的規(guī)格是寬度×長(zhǎng)度=1200mm×1900mm，接頭B／Ⅲ的規(guī)格是寬度x長(zhǎng)度=1200ram~2800mm。3個(gè)接頭都用冷粘方法、四層輸送帶制作。根據(jù)波蘭PN—C一94147：1997標(biāo)準(zhǔn)要求，要從粘合接頭上切下200mm寬的樣品試驗(yàn)步驟A中的拉伸強(qiáng)度。由于機(jī)械加固，接頭被縱向切開(kāi)所以切割沒(méi)有橫穿過(guò)接頭，如果橫穿會(huì)降低接頭的強(qiáng)度。從研究的角度來(lái)看，確定機(jī)械加固技術(shù)對(duì)接頭強(qiáng)度的影響程度同樣很重要�；谏鲜鲈颍總�(gè)樣品的寬度有所不同，其寬度分別是A／1為242mm、A／2為264mm、A／3為252mm、A／4為252mm。在制得樣品之前，要先清除帶體邊緣處的損傷部位，參見(jiàn)圖1，A／2樣品離接頭邊部大約400mm處有一處穿孔。輸送帶接頭尺寸標(biāo)識(shí)示意圖見(jiàn)圖2。
試驗(yàn)B中，測(cè)試樣品需要從接頭上切割，樣品寬度均為200mm，長(zhǎng)度約為1900mm。為了保持試驗(yàn)條件的一致性，所有樣品長(zhǎng)度必須保證長(zhǎng)度為1900mm，且每個(gè)接頭取5個(gè)樣品(標(biāo)記為B／I／1、B／I／2、B／I／3、B／I／4、B／I／5，其他樣品等同標(biāo)記)。試驗(yàn)在ZP一40拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。其運(yùn)行速度100mm／min。接頭Lp的伸長(zhǎng)率測(cè)定時(shí)，采用千分尺和數(shù)碼攝像機(jī)。試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表1(A項(xiàng)試驗(yàn))和表2(B項(xiàng)試驗(yàn))。從試驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)看，樣品A／1和A／4的斷裂位置發(fā)生在第一層和第二層的聯(lián)接點(diǎn)處，樣品A／3斷裂位置發(fā)生在第二層和第三層的聯(lián)接點(diǎn)處，樣品A／2因?yàn)槭艿揭郧安僮魃系膿p傷，導(dǎo)致斷裂位置發(fā)生在接頭以外的區(qū)域。輸送帶接頭樣品斷裂示意圖見(jiàn)圖3。接頭及輸送帶試樣部分(包括接頭及接頭兩端的部分帶體區(qū)域)伸長(zhǎng)量和伸長(zhǎng)率的比較見(jiàn)圖4。接頭的伸長(zhǎng)量及輸送帶試樣的伸長(zhǎng)量與拉伸試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)試件施加的力有關(guān)；接頭的伸長(zhǎng)率及輸送帶試樣的伸長(zhǎng)率同樣與拉伸試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)試件施加的力有關(guān)。
對(duì)于常規(guī)的4層橡膠分層輸送帶來(lái)說(shuō)，其粘合接頭的理論粘合強(qiáng)度可以達(dá)到帶體強(qiáng)度的75％；如果選擇金屬扣適當(dāng)，機(jī)械接頭理論強(qiáng)度平均可以達(dá)到輸送帶強(qiáng)度的60％。實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接頭強(qiáng)度的實(shí)際值遠(yuǎn)低于接頭強(qiáng)度的理論值：A項(xiàng)試樣樣品的接頭強(qiáng)度為帶體強(qiáng)度的25％一32％。但其接頭斷裂伸長(zhǎng)率結(jié)果較好，在13．75％～15．18％之間，高于帶體要求的最小拉斷伸長(zhǎng)率(標(biāo)準(zhǔn)要求輸送帶最小拉斷伸長(zhǎng)率要達(dá)到10％)。輸送帶試樣部分(包括接頭及接頭兩端的部分帶體區(qū)域)的斷裂伸長(zhǎng)率同樣是一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，輸送帶試樣部分測(cè)得的接頭拉斷伸長(zhǎng)率略低于接頭本身的拉斷伸長(zhǎng)率，這是由于接頭本身的拉伸強(qiáng)度和連接帶體的拉伸強(qiáng)度不同的原因。然而，兩種差距不大，并且成正比例關(guān)系，具體見(jiàn)圖4。試驗(yàn)過(guò)程中，采用了曾經(jīng)使用過(guò)的輸送帶接頭用來(lái)切割接頭樣品，其中A／2接頭樣品有一個(gè)明顯穿孔。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A／2接頭樣品的接頭性能和其它的樣品相比沒(méi)有明顯的下降。B項(xiàng)試驗(yàn)研究結(jié)果證明，粘合接頭強(qiáng)度的實(shí)際值略小于粘合接頭理論值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，B項(xiàng)試驗(yàn)中粘合接頭的拉伸強(qiáng)度是帶體縱向拉伸強(qiáng)度的50％一57％。B／111試樣的粘合接頭強(qiáng)度最低，主要原因可能是該試樣曾經(jīng)被使用過(guò)大約兩個(gè)月，帶體整體被磨損造成。然而其使用和磨損狀況對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響不大，與新粘合接頭相比，其粘合強(qiáng)度只低幾個(gè)百分點(diǎn)。
B項(xiàng)粘合接頭拉斷伸長(zhǎng)率介于19．5％～22％之間，遠(yuǎn)高于拉斷伸長(zhǎng)率的最低要求10％。該參數(shù)在使用過(guò)的輸送帶粘合接頭和新輸送帶粘合接頭的數(shù)據(jù)基本相同，因此初步說(shuō)明，盡管在開(kāi)采條件下經(jīng)過(guò)繁重和長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月的使用，帶體和接頭仍然具有較好的強(qiáng)度特性。試驗(yàn)結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)，輸送帶試樣(接頭+接頭兩端以外的部分帶體)部分測(cè)得的接頭拉斷伸長(zhǎng)率略低于接頭本身的拉斷伸長(zhǎng)率，這是由于接頭本身的拉伸強(qiáng)度和連接帶體的拉伸強(qiáng)度不同的原因。同樣，兩種試驗(yàn)結(jié)果差距不大，并且成正比例關(guān)系，如接頭的拉斷伸長(zhǎng)率在19．5％～22％之間，輸送帶試樣(接頭+接頭兩端以外的部分帶體)拉斷伸長(zhǎng)率在18．2％～21．9％之間。
對(duì)比A項(xiàng)試驗(yàn)和B項(xiàng)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出，兩組實(shí)驗(yàn)的接頭強(qiáng)度數(shù)值存在較大的差異，經(jīng)過(guò)機(jī)械加固的粘合接頭的拉伸強(qiáng)度(A項(xiàng)試驗(yàn))是未經(jīng)過(guò)機(jī)械加固的粘合接頭拉伸強(qiáng)度(B項(xiàng)試驗(yàn))的50％左右。這是接頭在張力作用下運(yùn)行的結(jié)果。換句話說(shuō)，當(dāng)接頭有斷裂危險(xiǎn)時(shí)，機(jī)械加固可以對(duì)接頭起到較好的暫時(shí)性的緩沖作用，一旦接頭斷裂時(shí)，機(jī)械加固處會(huì)加速各項(xiàng)參數(shù)的迅速變差，具體表現(xiàn)在扯斷力和斷裂伸長(zhǎng)率上，遠(yuǎn)低于沒(méi)有經(jīng)過(guò)機(jī)械補(bǔ)強(qiáng)的接頭。對(duì)比A項(xiàng)試驗(yàn)和B項(xiàng)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)分析結(jié)果同時(shí)表明，老化時(shí)間對(duì)接頭強(qiáng)度的影響不大。但是，工業(yè)條件下的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)仍然需要繼續(xù)進(jìn)行。
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