断带情况下带式输送机的动特性模拟

断带情况下带式输送机的动特性模拟

朱海龙[1]2013年在《带式输送机断带动特性分析及抓捕器研究》文中研究表明带式输送机是现代大型煤矿主要的生产运输设备,已被广泛地应用在煤矿生产运输中,发挥着极大的作用。因为胶带长期运转以及其它因素,经常会出现断带事故,特别是倾斜运输的输送机,运输负荷大,一旦发生意外断带,就会摧毁设备,让矿井发生阻塞,甚至使人员遭受伤亡,矿井清理困难,损失非常严重。为了避免这类事件的发生,许多国家都在断带保护装置上花费大量的人力物力,已取得了很大进展。在带式输送机高速运转情况下,带式输送机存在以下几种常见的复杂性问题:1.带式输送机初始启动运行过程,输送带的速度和加速度的变化与胶带刚度系数和阻尼系数函数关系的问题;2.传统的输送带研究是在将输送带视为刚性体的基础上,把输送带的工作过程视为理想的运行状态,对输送带受力进行简化分析,然后再按照工作要求进行参数设计,动张力则是按照一定系数代入计算。为了提高带式输送机的可靠性,通常是采用放大安全系数的方法,这样一方面提高了带式输送机的成本,另一方面可能会使带式输送机系统启动过程和抓捕制动过程的振动和不稳定性提高。因此本文针对这些问题进行了相关研究。按照本文的研究需要,对带式输送机的5种常用力学模型做了分析和对比,通过比较模型的力学特性,根据研究需要选择Vogit模型。基于离散模型的有限元思想建立带式输送机系统的数学模型,得到动力学建模的矩阵方程。用MATLAB对断带进行动态仿真,得到断带后速度降为零的时间的影响因素。然后通过建立带式输送机的虚拟样机,以ST1250规格的输送带作为本文的研究实例,通过ADAMS得到了在输送带启动过程中,刚度系数对带的速度影响,阻尼系数对带的速度和加速度影响,分析出速度和加速度的波动等情况,为设计输送机运行的的平稳性提供了参考。通过对两种带芯输送带试样试验对比,将两种输送带的动态参数进行分析比较。最后,通过对断带抓捕器各组成部件进行受力分析和强度校核,分析了断带抓捕器实现断带抓捕条件和动态参数,将断带抓捕器和清煤装置结合为断带抓捕系统。应用Solidworks叁维仿真设计出具有清煤装置的动态抓捕系统的效果图,通过软件中的motion插件模拟断带前后断带抓捕器和清煤装置对断带的抓捕动作。

孙宇[2]2001年在《断带情况下带式输送机的动特性模拟》文中进行了进一步梳理随着大功率、长距离、高速率带式输送机的出现,传统的带式输送机已不能满足实际工程需要,势必对带式输送机的分析与设计提出更高的要求。 本文运用动态分析与设计理论,克服了静态设计不能真实反映输送机系统运行状态的缺点。其主要内容如下:如何选择动态设计方法(即有限元法,或整体设计方法);带式输送机各子系统模型的建立过程及其一维动态非线性有限元的数学建模;模型求解,并对其数据进行可视化处理;最终把带式输送机中各点的位移、速度、加速度用叁维图形表达出来,直观形象,便于分析。在此基础上,对带式输送机的断带情况进行分析,动模拟断带过程,并提供一些重要参数,以便给断带时所应采取的紧急制动提供一定的参考。提高其运行时的可靠性。本论文对带式输送机的实际工程设计具有一定的参考价值。

邓伦[3]2015年在《基于阻尼板的带式输送机断带保护的可行性研究》文中认为目前带式输送机被广泛的应用于各个生产生活领域。但由于各种因素经常会引起输送带的断裂,导致断带事故的发生,造成严重的财产损失和人员的伤亡。因此为了降低断带事故发生后造成的损失,需要不断的开发研究新的断带保护装置。本文对阻尼板的结构进行改进,确定阻尼板的垂直安装位置,分析断带后输送带的运行情况并对槽形阻尼板断带防滑的可行性进行研究。设计中考虑到输送带有一定的刚度,因而将输送带作为复杂梁进行处理研究,建立其力学模型。通过分析得出阻尼板的长度、宽度、厚度和槽形角。对阻尼板的强度进行验证,从而确定阻尼板的结构。利用UG软件建立带式输送机的叁维模型,通过数据接口把模型导入ANSYS Workbench软件,进行工作载荷下的有限元分析。对比有限元分析的结果得出影响输送带垂度的因素,为确定阻尼板的垂直安装位置提供理论依据。分析Maxwell、Kelvin、叁元件固体粘弹性模型的优缺点,确立输送带的粘弹性模型。根据带的粘弹性模型建立带式输送机整机的动力学模型。利用Matlab软件进行断带过程的仿真,分析输送带的运行过程,为阻尼板防滑的可行性研究做准备。计算确立阻尼板的最优安装数目,运用RecurDyn软件进行动力学仿真分析。对比不同工况下槽形阻尼板的断带保护效果,确定槽形阻尼板防滑的可行性。本文为以后阻尼板的研究提供了理论基础和设计方法。为以后阻尼板的进一步改进和研究提供了参考。

乔博[4]2015年在《带式输送机动态特性模拟实验研究》文中指出带式输送机作为散状物料最理想的运输设备而被广泛地应用于各大现代化输送作业之中,其动力学与控制问题伴随着带式输送机朝着大运量、高带速、长运距方向发展而日趋受到各单位重视,尤其是起、制动等阶段所表现出的动态现象更为备受关注。在过渡工况条件下,带式输送机由于外在激励作用易产生较大的纵向振动冲击从而形成很大的动张力,其与静张力迭加将导致粘弹性输送带内局部张力过大或者过小,从而引发重大安全事故,甚至造成巨大的人员和财产损失。由于输送机粘弹性建模和求解过于复杂,大多研究学者采用弹性体连续型或离散型法以及粘弹性离散型法分析带式输送机的动态特性而极少将输送带视作粘弹性体进行连续型建模,使得无法充分考虑输送带的粘性和柔性特点对带式输送机动态特性的影响。本论文提出基于Hamilton原理在广义坐标系中建立不同加速度激励形式下头部驱动尾部液压恒力自动张紧的带式输送机系统粘弹性连续型动态特性方程,并根据杜汉梅耳原理经边界齐次化和分离变量后对连续模型求其近似解析解,从而推导出带式输送机以不同加速度形式进行起动时输送带动加速度和动张力响应的表达式。同时,利用MATLAB软件对带式输送机承载分支在不同加速度形式下以不同起动时间进行起动时其动加速度与动张力响应的变化规律进行计算机仿真研究,从而得到了带式输送机最佳起动方式和起动时间控制策略,有效地限制了带式输送机起动阶段振动冲击,在一定程度上降低了输送带的动张力,减小了事故发生的概率。最后,在搭建带式输送机模拟系统的基础上,对带式输送机在起动工况下加速度和张力展开动态实验研究,得到了延长起动时间可以有效保证带式输送机系统起动的平稳性并降低输送带张力,进一步证明了理论分析和仿真研究的正确性。

孙海阳[5]2005年在《带式输送机自动张紧装置的动态分析及其仿真》文中研究表明随着带式输送机向高速、长距离、大运量和大功率方向发展,带式输送机系统的动态特性日益突出,不容忽视,而拉紧装置作为带式输送机的一个重要组成部分,其重要作用和特性决定了它对系统动态特性的影响更加突出。传统的静态分析方法是在静力学基础上按静止或匀速运行状态对带式输送机系统进行受力分析,致使拉紧装置的动态特性对整个系统的影响被忽略了。实际上,拉紧装置作为周期变化的扰动力作用于弹性体性质的输送带上,当扰动力的频率与输送带的自振频率相等时,输送带会发生共振现象,使输送带内受到很大的动张力,因此要真实、有效的反映输送机的整体性能,必须研究拉紧装置的动态特性。 本文通过对输送带的粘弹性特性进行了深入的研究,推导出了输送带运动特性方程的通用表达式,建立了自动式带式输送机系统的离散模型。所建立模型的动力学方程不仅考虑了输送带的粘弹性力学性质、运行阻力、张紧装置的惯性力和输送带挠度变化下的弹性模量,同时也考虑了输送带初始张力的影响。并进

归超[6]2016年在《基于带式输送机的物料输送线研究与开发》文中提出带式输送线具有运输量大、运输距离远、效率高等特点,被广泛地应用于运输生产中。而传统的输送线存在信息化程度低、集成化弱、功能单一等缺点,已经不能满足人们对运输的需求。因此,需设计一条现代化的输送线,以符合当今社会对输送线的需求。本文旨在研发一条基于带式输送机的物料输送线,实现输送线的自动控制、故障检测与实时监控。本文将带式输送线分为机械系统、控制系统、监控系统叁大部分。根据输送线的工作原理,设计了组成输送线的各输送机的机械结构,实现了物料的运输,并对输送机进行了动力学分析,验证了设备运行的可靠性。控制系统采用PLC的主从工作方式和工业以太网通讯模式,完成了控制系统的硬件搭建与软件设计,并针对输送线常见的打滑、跑偏、断带等故障进行了理论分析及相应传感器的选择,实现了输送线自动可靠的控制及设备安全的运行。监控系统采用工业以太网通讯模式与主站PLC进行通讯,并建立了力控数据库,设计了各个监控界面并对界面上的指示灯、按钮等进行了变量的连接、脚本的编写,从而实现了数据交换、远程启停、故障报警等功能。本套设备具有实时显示运行状态、系统故障报警、设备远程控制等功能,具有自动化程度高、可靠性强等特点,不仅为企业提高利益,而且还能减少安全事故的发生,具有良好的使用价值。

刘伟国[7]2013年在《带式输送机阻尼板防滑应用性的研究》文中研究说明带式输送机在多个领域有着非常广泛的应用,其具有输送能力大和对环境适应力强的优点。但是如果输送带发生了断裂或者逆转,输送带和输送的物料就会在重力的作用下向下滑动,因此必须要采取一定的措施来防止输送带在断带或者逆转的时候下滑。本课题研究的是输送带下面安装阻尼板,依靠输送带与阻尼板之间的摩擦力起到防滑作用的方式。带式输送机正常工作的时候,输送带与阻尼板没有发生接触。但是输送带发生断带或者逆转的时候,输送带的张力突然减少,输送带会与阻尼板接触并产生摩擦力。本课题以带式输送机的力学理论为基础,基于一定的简化和假设条件,对输送带在断带和逆转情况下的速度和位移进行了仿真研究。主要研究内容有:1.理论分析(1)根据带式输送机输送带的力学基础,推导出输送带的弹性模量。(2)根据带式输送机在输送物料的力学特性,对输送带的张力进行了分析。(3)分析输送带与阻尼板的摩擦特性,推导出输送带与阻尼板之间的摩擦学模型,并在此基础之上对阻尼板的形状进行了设计。2.动力学仿真(1)利用Ansys对输送带在输送物料时候的垂度进行了仿真,并在此基础上确定了阻尼板的安装位置。根据一定的理论对带式输送机模型进行了简化,利用软件建立模型,根据实际情况,对模型添加了约束与载荷。(2)带式输送机阻尼板防滑机理和特性分别设置为断带和逆转。在进行仿真时,将带式输送机设置四种不同的倾角,在输送带下面设置不同数目的阻尼板,得到各种工况下输送带速度与位移的变化情况。3.对比分析将各种工况下输送带的速度与位移变化情况进行比较和分析,找出带式输送机在不同倾角下,阻尼板最合理的安装方案。本文研究的是阻尼板对输送带的防滑作用,对带式输送机防滑方式的研究以及阻尼板在带式输送机上的应用具有一定的理论参考价值。

李莉[8]2008年在《带式输送机起停模拟试验系统研究》文中指出带式输送机经过两个世纪的发展,已成为煤炭、冶金、港口、化工、电力等领域广泛使用的连续运输设备,具有连续运输、运行阻力小、输送量大、耗电量低、运行平稳、较易自动控制等优点。带式输送机技术趋向于功能多元化、应用范围扩大化、长运距、大运量、高带速的方向发展。研究带式输送机的意义不仅在于保证平稳地起动、制动,而且还可降低带式输送机的成本。目前我国带式输送机整体技术水平落后于国际先进水平。起动和制动问题是开发长距离、高带速输送机必须解决的问题之一。起动和制动是带式输送机的非稳定工况。带式输送机能否安全高效运行首先取决于其起停特性的好坏。尽管带式输送机的起制动时间很短,但其起制动性能对带式输送机性能和结构的影响却是很大。影响起停特性的因素不仅与驱动装置的布置有关,而且与张紧系统的性能和胶带本身的特性有密切关系。为了研究带式输送机的起停特性,在实验室建立集软起动、软制动、张紧为一体的小型带式输送机模拟试验系统,设计合理的电控系统、液压系统、机械传动及连接装置,实现了软起动、软制动的功能模拟。分析一般带式输送机的起动、制动过程,同时对带式输送机模拟试验系统的起动、制动、运行过程进行了分析。确定影响其起动、制动性能的关键动力学参数,通过力控组态软件采集起动、制动过程的关键动力学参数的变化曲线,从而可以研究分析影响起停特性的因素。通过试验,能够探索提高和改善起停特性的途径。下运带式输送机的制动一直是国内外学者讨论的焦点。在实验室构建带式输送机液压调速软制动加载试验系统,设计试验系统结构、试验方案,模拟被制动系统的制动过程,研究制动过程中液压系统压力、两点式变量泵的转速、扭矩的变化规律。利用力控组态软件采集加载试验系统的制动过程系统压力、泵的扭矩、转速的变化曲线,分析试验结果。通过试验,对带式输送机特别是高速重载倾斜带式输送机有十分重要的意义。通过对液压调速制动系统进行的模拟试验,证明液压调速制动不仅能够进行高速减速制动,也可用于过载限速保护和停车稳车制动。

侯友夫[9]2001年在《带式输送机动态特性及控制策略研究》文中研究表明本论文在实验室内模拟胶带的实际运行工况条件,对其动态特性参数进行了测定,分析了不同的拉紧力、激振频率等边界条件对胶带响应特性的影响方式。对影响带式输送机动态特性的各种边界条件进行了分析研究,建立了带式输送机的物理模型与数学模型,并根据模型编制了可用于动态分析的计算机软件。利用该软件对带式输送机起动时的运行特性进行了模拟动态分析,比较了驱动方式、拉紧方式、载荷等边界条件的影响,讨论了降低胶带动张力峰值的配置方案。在动态分析结论的指导下,制定了控制胶带动张力的策略,研制了新型的起动装置和自控液压拉紧装置,并对其进行了动态特性分析和实验验证。

朱海龙, 王广丰, 张飞, 马晶晶[10]2013年在《带式输送机断带抓捕器动特性分析》文中研究说明分析了带式输送机断带抓捕器现状及断带原因,重点分析了输送带动特性,即充分考虑输送带的黏弹特性,对整个抓捕机构建模,进而对抓捕器动特性分析,为提高倾斜运输抓捕器运行可靠性,减小抓捕最大动应力提供参考。

参考文献:

[1]. 带式输送机断带动特性分析及抓捕器研究[D]. 朱海龙. 青岛理工大学. 2013

[2]. 断带情况下带式输送机的动特性模拟[D]. 孙宇. 辽宁工程技术大学. 2001

[3]. 基于阻尼板的带式输送机断带保护的可行性研究[D]. 邓伦. 太原理工大学. 2015

[4]. 带式输送机动态特性模拟实验研究[D]. 乔博. 太原理工大学. 2015

[5]. 带式输送机自动张紧装置的动态分析及其仿真[D]. 孙海阳. 太原理工大学. 2005

[6]. 基于带式输送机的物料输送线研究与开发[D]. 归超. 河北科技大学. 2016

[7]. 带式输送机阻尼板防滑应用性的研究[D]. 刘伟国. 太原理工大学. 2013

[8]. 带式输送机起停模拟试验系统研究[D]. 李莉. 太原理工大学. 2008

[9]. 带式输送机动态特性及控制策略研究[D]. 侯友夫. 中国矿业大学. 2001

[10]. 带式输送机断带抓捕器动特性分析[J]. 朱海龙, 王广丰, 张飞, 马晶晶. 煤矿机械. 2013

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