气垫带式输送机机理及应用研究

气垫带式输送机机理及应用研究

张鹏[1]2016年在《气垫带式输送机机理及运用》文中研究表明介绍气垫带式输送机的工作原理,分析气垫带式输送机的优势,探讨气垫带式输送机在节流气孔布置、盘槽边角、气箱制造以及自助张力中的运用形式。

付婷[2]2008年在《气垫带式输送机气垫流场动态特性分析》文中提出连续输送机械在国民经济和物资流通过程中占有重要地位。气垫带式输送机作为一种新型的连续输送机械,相比于传统的带式输送机具有很多优点,已成为连续输送机械中的主要设备之一。在气垫带式输送机系统中,均匀稳定气垫状态的形成是影响气垫带式输送机正确设计及正常运行的关键因素。因此,气垫带式输送机气垫流场内部动态特性研究的重要性日益凸显。本文首先在计算流体动力学理论和有限元方法的基础上,确定了气垫带式输送机气垫流场有限元动态特性分析的简化模型,并结合ANSYS/FLOTRAN软件及气垫流场内部流体流动的特点,建立了气垫带式输送机气垫流场的有限元模型;其次通过对不同气孔布置气垫带式输送机气垫流场的动态特性分析,得出了各个气孔孔径变化及气孔排数变化对气垫带式输送机气垫流场压力、速度、湍流动能和湍流能量耗散分布的影响规律;同时,通过对不同气垫形状气垫带式输送机气垫流场动态特性的分析,得出了气垫中间厚度变化和气垫边缘厚度变化对气垫带式输送机气垫流场压力、速度、湍流动能和湍流能量耗散分布的影响规律。本研究结果为气垫带式输送机气垫流场运动规律的研究提供了理论基础,同时也为气垫带式输送机的优化设计和可靠运行提供了一定的理论依据。

董芩华[3]2013年在《水垫带式输送机承载能力的理论与实验研究》文中研究说明水垫带式输送机是一种新型无托辊带式输送机,本文在研究其工作原理和组成的基础上,从流体润滑理论出发,推导了考虑惯性力和不考虑惯性力两种情况的水垫流场的雷诺方程,建立水垫带式输送机承载特性、分析模型,并运用有限差分法和CFD软件两种方法分别对水垫压力流场进行数值计算和数值模拟,分析其各种的喷嘴参数和动力参数对水垫带式输送机承载能力的影响规律,为进一步提高水垫带式输送机的工作性能提供了理论基础。设计了水垫带式输送机实验台,选取合理的水垫压力流场测试方法,在静态和动态两种工况下,通过对六种不同的盘槽的和供水压力进行大量实测,实验结果与理论计算结果很好吻合,验证理论分析的正确性,为水垫带式输送机的设计和改进提供了理论依据。

张爱东[4]2013年在《水垫带式输送机关键技术研究》文中进行了进一步梳理水垫带式输送机具有结构简单、运行平稳、安全可靠等特点,特别适合煤矿等应用。本文论述了水垫带式输送机的工作原理及润滑理论,为水垫带式输送机的设计提供理论基础。接下来对水垫带式输送机的关键技术(盘槽结构设计、生产率计算、驱动装置及水泵选择和计算、水循环系统设计、输送带选型、压力测试系统)进行了系统研究,并研制了水垫带式输送机动态实验台,通过实验分析了水垫形成机理以及速度、加载量、供水压力和盘槽布置方式对水垫压力分布的影响。最后提出了水垫带式输送机在现场使用的基本设计思路、存在的问题及改进措施,为水垫带式输送机的实际应用提供了理论和实验依据。

陈苏明[5]2002年在《气垫带式输送机机理及应用研究》文中研究表明气垫带式输送机是一种新型连续输送设备。它用气室盘槽替换托辊,以气垫支承输送带,变输送带与托辊间的滚动摩擦为输送带与气垫间的滑动摩擦,具有运行平稳、耗能小、维修方便等优点。 尽管气垫机已被普遍使用。但迄今为止,对气垫机的气膜形成、盘槽形式、气孔分布等理论分析与研究还不够深入,只是在常规设计和试验的基础上进行设计制造,许多参数之间的关系还没能确定。近十几年来,国内外生产的气垫机都出现过由于主参数确定不合理引起输送效率不足,输送带摩擦盘槽等质量问题,给用户造成很大损失。因此对气垫机做进一步机理和应用研究是十分必要的。 本文对气垫机作了机理研究,描述了气垫机的结构型式及工作原理,对气垫机的主参数作了理论分析,根据平行平板间的径向流动理论,建立了计算模型,导出了计算公式,可作为气垫设计理论的依据;提出了气孔布置的原则:纵向孔间距相等较好,横向孔径不等为佳,横向孔排距可以相等,也可以不相等,但一般小于孔间距。气孔排数应为奇数,由中心两侧呈对称布置,孔径由中心向两旁逐渐减小。气孔布置还受输送效率、物料特性、运行速度、工作环境等因素的影响。在此基础上对风机的主参数、盘槽结构型式等进行了计算机优化设计。本文所研究的成果已应用于本人负责研究开发的、应用于大连港大窑湾散粮工程中的气垫机中,取得较理想的效果。

韩文君, 刘宪伟, 张伟[6]2009年在《气垫带式输送机的润滑机理研究》文中进行了进一步梳理为了提高气垫带式输送机的承载能力,对其润滑机理进行研究。由纳维—斯托克斯方程着手,根据流体润滑理论推导出气垫带式输送机气垫的雷诺方程,建立了气垫得数学模型。该方程是气垫带式输送机润滑理论的基础,其物理意义就在于将气垫的压力、流量、速度以及气垫厚度联系在一起。结果表明,输送机气垫的承载能力是由动压效应、挤压效应、静压作用叁部分组成,其中起主要作用的是静压作用,动压效应的存在提高了气垫得承载能力。

朱小龙[7]2016年在《节能大输送量气垫带式输送机关键技术的研究》文中进行了进一步梳理气垫带式输送是一种高效输送技术,特别适合港口、仓库、冶金、化工等行业对粮食、煤炭、矿粉等散装物料的运输。随着社会进步和科学技术的发展,人们对气垫带式输送技术提出了越来越高的要求,希望其输送能力大于2000 h/t,物料输送功耗较同类低于5%,同时还具有低能、环保、防爆功能等。针对社会需求,本课题以“节能大输送量气垫带式输送机关键技术”为研究内容,开展研究工作,主要研究内容如下:⑴课题通过对气垫带式输送机国内外发展现状的研究,首先确立了其关键技术及主要研究内容。⑵通过对气垫带式输送机的方案比较分析,提出并构建了一种“节能大输送量气垫带式输送机”的设计方案。⑶研究构建了气垫输送动力学模型(包括气垫层的压力、气体流量、气垫层的厚度等)。⑷在理论研究的基础上,对气垫带式输送机的盘槽箱体、气孔的布置等关键结构,进行了优化设计和仿真。主要创新点:⑴通过研究提出并构建了一种结构简单、节能环保、输送量大、运输效率高的气垫带式输送设计方案。⑵通过对气垫的理论分析与研究,构建了气体的动力学模型。⑶利用优化设计方法,以增大输送量、降低压力消耗为优化目标,获得了盘槽形状与气孔布置的优化结果,其中输送量为h/t2196,能耗降低了约5%。⑷在理论研究的基础上,构建了气垫厚度计算的优化模型,得出了气垫层厚度的分布规律。

李剑锋[8]2009年在《气垫带式输送机气垫流场研究》文中认为随着港口、煤炭、电力、矿山、粮食、化工和冶金等行业的发展,气垫带式输送机的应用范围和所起到的作用在日渐增广增加。气垫带式输送机的气垫技术是其工作及应用成功与否的关键,也是气垫带式输送机向前发展的一个重要基础。这样,气垫流场研究的深入和完善也显得日渐重要。目前,国内外在气垫盘槽开孔排布方式和防止输送带跑偏等方面的研究还不是很完善,所以本文对此做了一些深入的研究。本文阐述了气垫带式输送机的国内外研究现状,给出了气孔附近气体流动模型、气体在横截面上的出流模型和气垫的数学描述等理论基础。介绍了各种可能造成气垫带式输送机输送带跑偏的影响因素。本文自行设计制作长1m的PVC静态实验模型,运用激光测速系统(LDV)和U形管系统检测实验工况气垫压力分布和速度矢量分布。同时,运用CFD软件(FLUENT)来设计与实验相同工况条件下的模拟研究,结果验证了数值模拟与实验一致。为了弥补气垫带式输送机等距不等孔盘槽气孔排布方向上研究的不足,对不同的盘槽排布方式进行了叁维数值模拟,并分析了压力分布和速度分布结果,比较得出等距不等孔气孔排布方式优化参数方式。为了进一步提高气垫带式输送机实际工况中的运行稳定性,在优化盘槽气孔排布方式基础上对盘槽平衡孔的开设方式进行了叁维数值模拟,分析了平衡孔开设方式对气垫压力分布、速度矢量分布和平衡作用力的影响,获得了最佳的盘槽平衡孔开设方式。通过对结果的分析得出如下主要结论:(1)在盘槽气孔排布模拟计算中,在气垫中心部分77%-82%范围内的气流构成压力联通且该区域决定了该气垫的承载能力;(2)在盘槽边侧超过盘槽边排孔开设平衡孔会增加该侧压力分布,开孔位置往盘槽中心方向超过边排孔则会相反减少该侧气垫压力;(3)在气垫中心90%区域,压力在1800-2260Pa之间,速度在1.2-15.2m/s之间。最佳平衡孔开设方式应该是位于盘槽角27°处,开设的平衡孔中心轴线方向应是径向偏水平成24°。本文的研究为更深入更完善的研究气垫压力分布和速度分布等流场规律提供了参考。但由于受到实验密封技术和模型输送带固定等条件的限制,本文在实验装置设计及方案上还有待进一步的完善。

刘大昌[9]2015年在《高速重载气垫带式输送机气膜形成机理及其实现》文中提出气垫带式输送机是采用气垫取代传统托辊支撑输送带,对物料进行输送的物料输送装置。因其具有节能、环保、高效、低摩擦等优势而被广泛应用于矿山、港口等领域。但由于气垫机产品的设计理论和方法尚不完善,局部结构不合理,致使其在工业化应用进程中受到极大的阻碍。本文以高速重载工况为设计目标,提出气垫机产品设计评价方法,完善设计理论,并相应对气垫机产品关键零部件进行优化设计,为气垫机产品的工业化设计应用提供了有力的理论和技术支持。本文通过对比提出应采用雷诺方程取代N-S方程对气膜物理模型进行理论分析。通过应用气体阻抗理论分析项目气路系统,并针对直管、弯头、叁通、气室等气路元件,应用CFX流体软件仿真模拟及实验的方法分析了其各自的阻力特性,提出了不同局部阻力间的影响关系。此外本文针对皮带载荷属性分析,借鉴了弹簧模型概念,提出应用气膜刚度作为气膜质量评价标准。设计开展实验对现有试验机气膜刚度进行测量并通过Ansys workbench平台分析了节流孔流速、个数、孔径及盘槽角角度、温度等因素对气膜刚度的影响关系。最后,基于实验提出最优膜厚模型,作为气垫机产品的设计目标。结合高速重载设计背景,本文在仿真结果的基础上得出输送带速度对气膜形成过程的影响效果,并通过单向流固耦合的方式,对重载下输送带变形情况进行了模拟分析,提出面向高速重载工况的全系列气垫机产品设计原则。最终,本文基于以上理论与仿真结果对系统管路进行重新选型,并提出双侧供风方案及主动控制阀选型方案。提出Y形气室优化设计及气室内分风板设计并改良了气室除尘窗设计方案。分析了节流孔出流大孔机理与小孔机理的影响关系,提出盘槽厚度设计须保证节流孔出流应符合小孔机理。

施振杰[10]2018年在《气垫带式输送机安装调试及故障处理》文中研究表明介绍了气垫带式输送机的工作原理和结构特点,总结了安装过程中的注意的事项,分析了输送机故障产生的原因,针对问题提出了故障的处理方法。

参考文献:

[1]. 气垫带式输送机机理及运用[J]. 张鹏. 机械管理开发. 2016

[2]. 气垫带式输送机气垫流场动态特性分析[D]. 付婷. 西安科技大学. 2008

[3]. 水垫带式输送机承载能力的理论与实验研究[D]. 董芩华. 中国矿业大学(北京). 2013

[4]. 水垫带式输送机关键技术研究[D]. 张爱东. 中国矿业大学(北京). 2013

[5]. 气垫带式输送机机理及应用研究[D]. 陈苏明. 武汉理工大学. 2002

[6]. 气垫带式输送机的润滑机理研究[J]. 韩文君, 刘宪伟, 张伟. 科技风. 2009

[7]. 节能大输送量气垫带式输送机关键技术的研究[D]. 朱小龙. 苏州大学. 2016

[8]. 气垫带式输送机气垫流场研究[D]. 李剑锋. 江苏工业学院. 2009

[9]. 高速重载气垫带式输送机气膜形成机理及其实现[D]. 刘大昌. 北京交通大学. 2015

[10]. 气垫带式输送机安装调试及故障处理[J]. 施振杰. 中国设备工程. 2018

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