带式输送机输送带弯曲阻力及物料挤搓阻力研究

发布时间：2020-06-02 00:17

【摘要】：随着现代物流行业的兴起,带式输送机在运输行业有着无可替代的位置,随着运输需求与效率的不断增长,长距离、大运量、高带速等类型的输送机已成为一种趋势并逐渐被普及。为了克服主要阻力,输送机在运行过程中消耗了大量能源,对如何减小主要阻力的研究是专家一直关注的焦点。主要阻力由四部分组成,随着输送机类型和需求的变化,四部分中各个阻力的占有比例也在不断的发生变化,其中面临的新问题是输送带的弯曲阻力和物料的挤搓阻力在主要阻力中所占的比例越来越大,且不容忽视。故很有必要对输送带的弯曲阻力和物料的挤搓阻力的影响因素展开敏感性分析研究,找出其中规律为减少阻力提供理论依据。本课题在前人的基础上,考虑了输送带在运输物料情况下动态效应,通过模型建立,机理推导并提供了求解方法,最后用MATLAB软件通过程序编程快速实现了求解并依据数据对输送带的弯曲阻力和物料的挤搓阻力的影响因素展开了敏感性分析研究。首先,在大挠度基础上,采用正交异性板力学为输送带建立微单元模型;不仅考虑了输送带自重,还考虑到物料运输时输送带的受力情况,根据弯矩、内力、应力应变、几何方程、物理方程等关系,得出关于挠度W的偏微分方程及应力函数的相容性方程。其次,为了提高求解精度及准确度,对输送带网格划分,通过有限差分的十三点差分法,与输送带模型结合,将每个节点处的微分方程离散化为代数方程组的形式;通过研究代数方程组的规律,再次改写代数方程组为矩阵方程的形式;再结合指定的边界条件,利用MATLAB构造相关矩阵,并迭代求解得出每个节点挠度值;通过挠度W和输送带的弯曲阻力及物料挤搓阻力的相关理论公式,利用MATLAB编程求得输送带的弯曲阻力及物料挤搓阻力。最后,通过定向改变托辊间距、托辊槽角、物料单位长度的重量、物料堆积密度、不同型号的输送带即不同弹性模量等因素来数值模拟,敏感性研究分析其变化规律。通过以上分析研究,得到了求解输送带挠度的偏微分方程,掌握了有限差分法的求解,得出了不同的影响因素对输送带弯曲阻力和物料挤搓阻力的敏感性数据与规律,为今后减小阻力提供可靠的参考,为合理设计提供有效的理论依据。
【图文】：

流程图,技术路线,课题,流程图

力段情况下对输送带张力的影响，进一步提供了理论参考依据[17]；太原科技威，彭伟等设计了固定式的带式输送机模拟摩擦系数测试试验台[18,19]，这一主要阻力是两端传感器读数之差，但皮带和物料的弯曲阻力不在计算之内，度不高；山东科技大学的王晓凯、李金良利用 MATLAB 通过研究物料的挤输送带产生的运行阻力，以运输速度及承载量和托辊间距作为变量来研究分带弯曲阻力及物料挤搓阻力的因素，并得到了定量的公式及定性的结论；太的杜锡刚、韩刚通过对圆管式输送机进行力学建模，以六边形托辊为例在水输送带弯曲进行分析研究，并推导得出重要结论，为动态模拟研究开辟新思分析提供经验，，为技术建模系统仿真提供有效的依据[20]；太原理工大学黄伟在运转时阻力的计算思路，研究分析了槽型托辊下输送机的主要阻力，涵盖曲阻力和物料挤搓阻力的研究[21]。这种计算方法只停留到理论基础上，对于复杂工况没做研究，具有一定的局限。要研究内容及方法

输送带,结构组成

第二章输送带两托辊段模型及挠度微分方程第二章输送带两托辊段模型及挠度微分方程输送机基本的结构特性，性能优点才能更佳的对输送带进行模型的建立，解问题，输送带的研究属于大挠度理论问题，故研究输送带的弯曲阻力及力不仅仅要了解经典的小挠度理论还必须要研究薄板大挠度理论来与实析。带的结构及特性带的结构组成
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH222

【参考文献】