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《辽宁工程技术大学》 2006年
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刮板输送机动力学行为分析与控制理论研究

毛君  
【摘要】: 本文总览了刮板输送机理论研究的现状,分析了现有研究的不足。 分析了刮板输送机链条纵向振动的特点并进行适当简化,推导出纵向振动的基本方程,考虑驱动性能差异确定了不同工况下的边值及初始条件。构造了振动方程的标准形式,得出了特定情况下的解析解。 研究了刮板输送机振动力学有限元模型的构造方法,分析了影响因素,在考虑链条的非线性特征、溜槽的弹性以及溜槽间隙、物料的物理特性、刮板的扭转、自动张紧系统作用等因素的情况下,构造了4种动力有限元模型并导出相应的振动微分方程;研究了刮板推移物料的力学问题;导出了保持物料稳定运行的刮板间距以及推力计算式;研究了在无载侧形成料栓时刮板的推力以及刮板输送机的运行阻力,以运行阻力最小为目标优化刮板间距,结果与目前工程设计值基本一致;为便于建立仿真数据库,研究了常用驱动装置的特性,构造了动力学模型,建立了数学模型;分析了水平弯曲段处的受力和链条的张力差;推导出溜槽单元体摩擦阻力的计算式以及链轮与链条啮合角的计算式;在考虑链环间弹性接触问题的情况下,推导出链条的弹性伸长、刚度与拉力的关系,证明了其刚度具有非线性特征。 研究了动力仿真模型的构造方法,设计了一个能够描述输送机线路特征的形态函数,实现了动力仿真的自动建模;提出了对故障及异常载荷的模拟方法,开发了仿真软件,对刮板输送机的起动、制动、卡链、断链、链轮有限齿数波动链条产生的冲击(又称多边形效应)、链条节距误差等不同工况下进行了数值仿真,根据仿真结果分析了各种工况下不同因素对动载荷的影响。 研究了刮板输送机动态特性的控制理论及方法,对刮板输送机的起制动特性进行了研究,理论研究和仿真结果证明了控制起动速度可行,且按反“S”曲线起动最优;研究了以动载荷最小为目标函数的输送机主参数的匹配优化问题,运用振动与控制工程的理论推导出动态优化设计的目标函数和约束条件,并提出了便于工程应用的无共振设计方法;分析了刮板输送机链条预紧力对工作性能的影响,提出了刮板输送机链条预紧力的自动控制原理,设计了用电液比例阀或电液伺服阀控制的液压系统,研究其控制理论,推导出控制系统的传递函数,将模糊PID控制器引入到该系统的控制中,通过实例仿真证明了这种预紧力控制系统和控制方法具有很好的响应和稳定性。 实测了双速电动机直接起动的头尾双驱动输送机在起动、自动停机以及稳定运行
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH227

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 南华;李明;;向斜条件下不规则综放工作面对接技术[J];煤炭技术;2015年07期
2 宋庆军;姜海燕;赵协广;;放顶煤工作面后部输送机的节能控制[J];煤矿机械;2015年02期
3 徐建军;;薄-中厚煤层综采面自动化开采技术研究与实践[J];煤炭科学技术;2014年09期
4 张志雄;刘英林;;重型刮板输送机振动问题的研究[J];煤矿机械;2013年09期
5 王刚;方新秋;谢小平;阮飞雄;;薄煤层无人工作面自动化开采技术应用[J];工矿自动化;2013年08期
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7 曲乃锐;;刮板输送机空载功率测试与理论计算对比分析[J];煤矿机械;2012年09期
8 张国新;;链啮合传动与刮板输送机速度特性关系研究[J];煤矿机械;2012年08期
9 谢苗;毛君;许文馨;;重型刮板输送机故障载荷工况与结构载荷工况的动力学仿真研究[J];中国机械工程;2012年10期
10 张国新;;不同工作面倾角下的刮板输送机特性分析与研究[J];中国煤炭;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 路恩;矿用刮板输送机永磁直驱系统速度控制策略研究[D];中国矿业大学;2018年
2 王尧;综采重型刮板输送机驱动系统动力学特性与智能控制方法研究[D];太原科技大学;2018年
3 贾民;长壁综采面双采煤机开采理论与实践[D];中国矿业大学;2016年
4 胡登高;刮板输送机力学系统分析及实验研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
5 张春芝;刮板输送机动力学建模及链环疲劳可靠性研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
6 陈世其;超重型刮板输送机行星传动装置设计理论研究[D];中国矿业大学;2011年
7 张德生;大功率阀控液力偶合器设计理论及关键技术研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张燚;QS-650型清筛机挖掘装置链传动系统动力学特性研究[D];西南交通大学;2018年
2 马琪鹏;刮板链传动系统力学特性及可靠性研究[D];太原理工大学;2018年
3 党永强;酿酒葡萄收获机圆环链集果输送装置的研究[D];石河子大学;2018年
4 杨茗予;刮板输送机中部槽内散体负载动态特性研究[D];太原理工大学;2017年
5 张金尧;基于SINS/WSN的刮板输送机直线度检测技术及系统研究[D];中国矿业大学;2017年
6 聂磊;SGZ1000/3×1000型刮板输送机中部槽设计与优化[D];西安科技大学;2016年
7 王亚滨;重型刮板输送机可控启动装置控制系统研究[D];太原理工大学;2016年
8 张艳妮;基于SVM的刮板输送机故障诊断[D];西安科技大学;2015年
9 许文馨;刮板输送机在冲击载荷作用下的动态特性研究[D];辽宁工程技术大学;2015年
10 刘怀昌;链式圆管刮板输送机设计及DEM仿真优化[D];河南工业大学;2015年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 刘绪玉;刮板输送机链条监控调整装置的应用[J];煤矿机电;2004年06期
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10 杨世和,石忠良,张卫平;调压调频软启动器的特点及应用[J];中国煤炭;2004年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨秀芳;刮板输送机的动态研究与仿真[D];太原理工大学;2004年
【共引文献】
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3 陈亚明;席俊辉;徐亚峰;;综采工作面转载机与输送机的合理搭接[J];中州煤炭;2015年03期
4 张强;付云飞;聂国强;;动载荷下的V锁式接链环力学特性研究[J];机械设计;2013年11期
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7 张健;;3.3kV供电刮板输送机软起动技术分析[J];陕西煤炭;2012年02期
8 张国新;;不同工作面倾角下的刮板输送机特性分析与研究[J];中国煤炭;2012年02期
9 吕秀杰;;刮板输送机弯曲附加阻力计算分析[J];科技传播;2011年22期
10 王海军;高新;;QJR-350/3.3S软启动器在刮板输送机上的应用[J];煤炭科学技术;2011年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马琪鹏;刮板链传动系统力学特性及可靠性研究[D];太原理工大学;2018年
2 任威;刮板输送机链条张力分析及监测研究[D];中国矿业大学;2018年
3 聂磊;SGZ1000/3×1000型刮板输送机中部槽设计与优化[D];西安科技大学;2016年
4 许文馨;刮板输送机在冲击载荷作用下的动态特性研究[D];辽宁工程技术大学;2015年
5 胡斌;华南粮食配送中心仓储装备配置技术可行性研究[D];河南工业大学;2015年
6 刘怀昌;链式圆管刮板输送机设计及DEM仿真优化[D];河南工业大学;2015年
7 王艳萍;刮板输送机—采煤机协同调速关键技术研究[D];中国矿业大学;2016年
8 冯帅;采煤机—液压支架相对位置融合校正系统关键技术研究[D];中国矿业大学;2015年
9 王凯;基于刮板输送机负载预测的采煤机调速技术研究[D];中国矿业大学;2015年
10 曹辉;重型刮板输送机力学研究及圆环链疲劳分析[D];河北工程大学;2013年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄曾华;苗建军;;综采工作面设备集中控制技术的应用研究[J];煤炭科学技术;2013年11期
2 徐亚军;王国法;;基于滚筒采煤机薄煤层自动化开采技术[J];煤炭科学技术;2013年11期
3 王国法;;煤矿综采自动化成套技术与装备创新和发展[J];煤炭科学技术;2013年11期
4 黄曾华;李森;;工业以太网技术在综采工作面自动化系统中的应用[J];煤矿机电;2013年03期
5 李栋;郝桂明;宋庆军;姜海燕;;基于模糊控制的火电厂湿法烟气脱硫系统[J];测控技术;2013年01期
6 张国栋;尹福;;综采工作面液压支架安全回撤工艺研究[J];煤炭科学技术;2012年08期
7 刘英林;吴凤彪;;重型刮板输送机起动方式研究[J];煤炭工程;2012年07期
8 贾炎;曲乃锐;;基于AMESim的刮板输送机计算模型建立与研究[J];煤矿机械;2011年11期
9 高小强;杜福银;蔡爱国;;变频驱动刮板输送机负载特性及调速的智能控制策略研究[J];矿山机械;2011年11期
10 冯金水;李建华;;刮板输送机链轮疲劳寿命分析[J];山西煤炭;2011年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王明义;精密永磁直线同步电机电流闭环控制关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
2 左月飞;永磁同步电机伺服系统的转速控制策略研究[D];南京航空航天大学;2016年
3 胡登高;刮板输送机力学系统分析及实验研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
4 纪秉男;低速大转矩永磁同步电机速度控制策略研究[D];天津大学;2015年
5 周楠;固体充填防治坚硬顶板动力灾害机理研究[D];中国矿业大学;2014年
6 向鹏;深部高应力矿床岩体开采扰动响应特征研究[D];北京科技大学;2015年
7 周信;综采装备协同控制关键技术研究[D];中国矿业大学;2014年
8 黄文卿;混合动力车用永磁同步电机控制参数估计与控制策略研究[D];北京理工大学;2014年
9 刘红伟;永磁同步电机控制策略及算法融合研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2014年
10 张晓光;永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 匙皓;基于ANSYS的机床整机结构有限元分析[D];沈阳工业大学;2017年
2 李琳琳;矮化密植红枣收获机骑跨式自动调平机架的研究[D];石河子大学;2017年
3 王哲;酿酒葡萄叶幕整形修剪装置的研究[D];石河子大学;2017年
4 张健;刮板输送机链传动系统可靠性工程平台建设[D];太原理工大学;2017年
5 宋伟伦;装载机行走液压驱动系统研究[D];长安大学;2017年
6 韩金陆;基于ANSYS Workbench的螺栓法兰有限元分析与优化[D];浙江海洋大学;2017年
7 芦诗才;基于正交理论的刮板输送机驱动链轮参数优化设计[D];太原理工大学;2017年
8 赵福民;液压马达式汽车主动稳定杆系统建模、控制与实验研究[D];合肥工业大学;2017年
9 陈鑫阳;直线型活塞连杆液压马达设计研究[D];大连海事大学;2017年
10 蔡柳;煤散料在刮板输送机中部槽内的运输状态与力学行为[D];太原理工大学;2016年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张强;王海舰;毛君;刘占胜;;刮板输送机系统机电耦合模型及仿真分析[J];中国机械工程;2015年23期
2 毛君;董先瑞;谢苗;白雅静;谢春雪;;刮板输送机链传动系统接触动力学特性分析[J];工程设计学报;2015年05期
3 刘方振;;国产综采装备智能化技术在黄陵一号煤矿的实践[J];陕西煤炭;2015年04期
4 王峰;;综采无人工作面自动化开采技术研究与应用[J];工矿自动化;2015年07期
5 刘皞春;刘庆庭;邹小平;区颖刚;;切段式甘蔗收割机折叠式输送臂的机构分析及田间试验[J];甘蔗糖业;2015年03期
6 张良;李首滨;黄曾华;王旭鸣;;煤矿综采工作面无人化开采的内涵与实现[J];煤炭科学技术;2014年09期
7 毛善君;;“高科技煤矿”信息化建设的战略思考及关键技术[J];煤炭学报;2014年08期
8 刘广鹏;王学文;杨兆建;王淑平;;刮板输送机链传动系统动力学特性分析[J];机械传动;2014年07期
9 田原;高岗;;刮板输送机自动紧链系统设计[J];硅谷;2014年10期
10 林福严;李骏;韩云龙;;采煤机网络化远程控制试验系统设计[J];工矿自动化;2014年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 路恩;矿用刮板输送机永磁直驱系统速度控制策略研究[D];中国矿业大学;2018年
2 王尧;综采重型刮板输送机驱动系统动力学特性与智能控制方法研究[D];太原科技大学;2018年
3 时剑文;矿用永磁耦合器传动特性研究[D];中国矿业大学(北京);2018年
4 袁文琦;矿用永磁涡流耦合器电磁特性与传动性能研究[D];中国矿业大学(北京);2017年
5 刘磊;高压大冲击流量条件下乳化液锥阀失效机理及关键技术研究[D];中国矿业大学;2016年
6 贾民;长壁综采面双采煤机开采理论与实践[D];中国矿业大学;2016年
7 胡登高;刮板输送机力学系统分析及实验研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
8 凌静秀;空间分布载荷下TBM刀盘振动分析及寿命预测[D];大连理工大学;2015年
9 韩斌慧;掘进机截割减速器作业载荷侵害分析及其阻尼缓冲方案研究[D];太原科技大学;2015年
10 崔宁;局部垄断市场下纵向企业间的研发行为研究[D];辽宁工程技术大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 籍超越;行星轮系均载特性有限元分析[D];太原理工大学;2018年
2 杨晓冰;刮板输送机中部槽动态承载特性及耐磨性能研究[D];太原理工大学;2018年
3 王洋洋;刮板输送机永磁直驱系统机电耦合模型研究[D];中国矿业大学;2018年
4 刘伟;刮板输送机可控启动及功率平衡控制策略研究[D];太原理工大学;2017年
5 胡晓禾;CST齿轮传动系统振动特性分析及实验研究[D];太原理工大学;2017年
6 池优阳;钢索管式刮板输送机数值模拟与研究[D];河南工业大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 毛君,褚德英,汝长青;基于Pro/Engineer的刮板输送机三维动态仿真与优化设计[J];煤炭科学技术;2003年12期
2 赵丽娟,张俊芳,马力;高强度矿用接链环的应力分析[J];煤矿机械;2003年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任鑫;;刮板输送机常见故障及预防方法分析[J];内蒙古煤炭经济;2018年21期
2 徐士龙;崔高强;杜文虎;;刮板输送机的现状与发展趋势[J];内蒙古煤炭经济;2018年23期
3 陈以壮;;基于故障树法在刮板输送机中易损部件的可靠性分析[J];煤矿机械;2019年01期
4 陈煜;;关于煤矿刮板输送机常见故障及处理措施的探讨[J];矿业装备;2019年01期
5 谢绍伟;高金峰;;刮板输送机常见故障及处理方法研究[J];内蒙古煤炭经济;2019年02期
6 董二景;王向荣;吴秀强;;刮板输送机再制造结构设计探讨[J];煤矿机电;2018年01期
7 张东升;于海洋;赵西贝;宋振铎;;刮板输送机链条多边形效应振动特性研究[J];机械强度;2018年01期
8 毛君;曹昊;谢苗;;刮板输送机稳定运行状态时负载特性分析及仿真[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2017年12期
9 贾致斌;;煤矿刮板输送机溜槽失效分析及改进研究[J];矿业装备;2018年01期
10 赵晨光;;煤矿刮板输送机监测系统[J];内蒙古煤炭经济;2018年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 杨津灵;王邦星;;双向刮板输送机的技术改造[A];山西省上半年煤炭经济运行分析会论文集[C];2004年
3 王志鹏;;刮板输送机用变频器长距离驱动分析[A];“决策论坛——决策科学化与民主化学术研讨会”论文集(上)[C];2017年
4 张智喆;王世博;张博渊;李昂;;基于采煤机运动轨迹的刮板输送机形状检测模型与试验研究[A];第十届全国采矿学术会议论文集——专题四:机电与自动化[C];2015年
5 陈世其;赵继云;李炳文;王启广;徐展;;重型刮板输送机行星传动装置的固有特性分析[A];煤矿机电一体化新技术创新与发展2012学术年会论文集[C];2012年
6 于孔玉;李纪领;颜丽珍;;平机头刮板输送机的设计[A];第十届全国采矿学术会议论文集——专题四:机电与自动化[C];2015年
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8 王磊;;塔山综采放顶煤前部和后部刮板输送机负荷与采煤机及液压支架放煤的联合控制[A];第九届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2014年
9 李建军;金太;来存良;李政;刘民喜;韩纪志;刘丰秀;林伟;钱银芳;宋智丽;马柯峰;;SGZ1200/1400型铸焊结构刮板输送机[A];2003年度中国煤炭工业协会科学技术奖获奖项目汇编[C];2004年
10 刘大同;;特厚煤层大采高综放设备的研发[A];煤矿机电一体化新技术学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王一平 孙海洋 记者 张伟伟;全球首台套高端煤炭重型刮板输送机装备成功下线[N];中国县域经济报;2018年
2 连云港日报全媒体记者 牟进勇 通讯员 王影;智能化刮板输送机成套设备港城下线[N];连云港日报;2018年
3 本报记者 班彦钦 实习生 杨雅岑;接过传承棒 走活革新棋[N];山西日报;2017年
4 记者李仑 通讯员孙姬彬;国内最大刮板输送机在山西煤机研制成功[N];中国煤炭报;2011年
5 记者 李兵 通讯员 曹克顺 张俊宏;太重煤机研制成功国内最大刮板输送机[N];山西日报;2011年
6 曹克顺 张俊宏;国内最大刮板输送机在太重诞生[N];太原日报;2011年
7 本报记者 齐作权 实习生 王荔;煤机强省梦,从综采“巨无霸”起飞[N];山西日报;2009年
8 通讯员 曹礼达;研制我国首台GS820型刮板输送机[N];三峡日报;2008年
9 王玉亮、周建军、李晓明;张家口煤机研制成功国内首台重型刮板输送机[N];河北日报;2006年
10 记者 王建宏;奔牛研制出国内最大刮板输送机[N];宁夏日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 路恩;矿用刮板输送机永磁直驱系统速度控制策略研究[D];中国矿业大学;2018年
2 毛君;刮板输送机动力学行为分析与控制理论研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
3 张永强;矿用重型刮板输送机传动部故障诊断关键技术研究[D];西安科技大学;2017年
4 姚艳萍;圆盘管道刮板输送机的离散元仿真和多属性评价研究[D];太原理工大学;2015年
5 陈世其;超重型刮板输送机行星传动装置设计理论研究[D];中国矿业大学;2011年
6 张春芝;刮板输送机动力学建模及链环疲劳可靠性研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
7 庞政铎;重载刮板输送机减速器油液在线污染传感报警系统的研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
8 周信;综采装备协同控制关键技术研究[D];中国矿业大学;2014年
9 胡登高;刮板输送机力学系统分析及实验研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨振华;刮板输送机电动机功率平衡控制策略研究[D];辽宁工程技术大学;2016年
2 李留榜;刮板输送机哑铃销动力学仿真及疲劳寿命研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
3 闫江龙;刮板输送机链条张力特性及疲劳寿命的研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
4 石抗抗;刮板输送机链条张力检测系统的自供电装置研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
5 曹昊;刮板输送机中部槽位姿测量与推移控制研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
6 高昊;充填支架吊挂刮板输送机主要部件结构及力学特性研究[D];辽宁工程技术大学;2016年
7 王洋洋;刮板输送机永磁直驱系统机电耦合模型研究[D];中国矿业大学;2018年
8 任威;刮板输送机链条张力分析及监测研究[D];中国矿业大学;2018年
9 杨志龙;基于web的刮板输送机减速器数字化设计系统若干关键技术研究[D];太原理工大学;2018年
10 漆建平;刮板输送机链传动系统可靠性设计方法研究[D];太原理工大学;2018年
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