大倾角带式输送机的动态分析

论文摘要

随着我国国民经济的高速发展,能源和资源的供需矛盾日益突出,作为能源和资源工业最重要的输送设备之一的带式输送机应用越来越广泛,另外输送机系统的各种地形条件频繁出现,尤其是大倾角输送线路不断涌现,这就要求带式输送机能适应这种变化,大倾角带输送机设计计算理论能够通用化。但是传统的带式输送机设计方法,均采用静态刚体理论,只考虑输送机平稳运行时的工况,这对于大倾角带式输送机来说是不可行的,因为大倾角上运带式输送机起动张力很大而下运带式输送机制动张力很大,若不考虑这两种工况,往往会设计不合理,会造成严重的后果。本文大倾角带式输送机的动态分析,主要就是分析大倾角带式输送机起制动工况,为设计者选择合理输送机部件型号提供依据,实现安全性和可靠性,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文首先研究了输送带的特性,针对大倾角带式输送机采用的钢丝绳芯输送带,建立了该类输送带的粘弹性模型,并介绍了该模型参数的测试和计算方法。然后研究带式输送机的拉紧装置、驱动装置和制动装置的力学特性,并重点研究分析了适用于大倾角带式输送机的设备的特性。其中拉紧装置部分重点分析了经济实用的重锤车拉紧装置,建立了其动力学模型；驱动装置部分重点研究了液粘软起动装置的驱动特性,并分析了其可控性；制动装置部分分析了大倾角上运和下运带式输送机的制动机理,提出对制动装置特性的要求。结合各部件的模型及特性,建立了大倾角带式输送机的动力学模型。最后利用matlab语言编制了动态分析程序,通过matlab的ODE求解器对动力学方程进行求解的方法对输送机的起动过程和制动过程进行了模拟仿真。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 带式输送机动态分析国内外发展概况
• 1.3 大倾角带式输送机国内外研究现状
• 1.4 本文主要研究工作
• 2 输送带的动力学模型
• 2.1 输送带的结构类型
• 2.2 输送带的力学特性
• 2.3 输送带的粘弹性模型
• 2.4 输送带模型参数的确定
• 2.5 本章小结
• 3 拉紧装置、驱动装置及制动装置的动力学特性
• 3.1 拉紧装置的动力学模型
• 3.2 驱动装置的力学特性
• 3.3 制动装置的力学特性
• 3.4 本章小结
• 4 大倾角带式输送机的动力学模型
• 4.1 大倾角带式输送机系统动力学模型的建立
• 4.2 数学模型系数矩阵的赋值
• 4.3 系统的初始条件
• 4.4 本章小结
• 5 大倾角带式输送机的动态仿真
• 5.1 常微分方程数值解法
• 5.2 仿真程序的编制
• 5.3 动态仿真实例
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 创新点
• 6.3 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况