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带式输送机的动态研究与仿真

赵娜  
【摘要】: 带式输送机是现代散状物料连续运输的主要设备。随着工业和技术的发展,采用大运量、长距离、高带速的大型带式输送机进行散状物料输送已成为带式输送机的发展主流。在高速情况下,带式输送机存在的主要问题之一是起制动过程中输送带的动张力问题,而传统的静态设计方法将输送带视作刚体,并且在静力学基础上按静止或匀速运行状态对输送机系统进行受力分析和参数设计,将动张力以一定系数计入,用加大安全系数方法提高设计可靠性,这不仅会使带式输送机的成本提高,还可能引发起制动过程中较大的输送带动应力及运行过程中的不稳定性,从而导致输送带接头的失效及滚筒、托辊、轴承乃至其它部件的损坏。而对带式输送机实施动态设计可优化静态设计中的某些参数,大大提高设计的准确性,确保带式输送机系统运转过程中的可靠性,减小安全系数,降低设备投资。 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,分别建立了带式输送机系统的动态连续模型和闭合回路的离散模型。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。编制的仿真程序对所建的连续模型针对拉紧装置不同的布置方式和不同的激励方式等工况进行了仿真,并在此基础上进行了实验验证。本文还将动态分析结果同静态方法的计算结果进行了比较,充分体现出了动态研究的经济效益,同时还根据动态研究结果进行了动态选型设计。


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