带式输送机双动力合成系统特性研究
发布时间：2020-07-12 03:18
【摘要】：随着我国工业现代化的蓬勃发展,作为最适合进行货物输送的设备带式输送机因具有结构简单、运行平稳等突出优点,在煤炭、矿山和港口等各个领域已受到广泛的应用。对于长距离、大运量的带式输送机,理想的启动工况是空载启动,然而,在实际生产工作中,往往不可避免的会出现某些故障、断电等情况而导致带式输送机在运载货物的过程中停机,当处理故障后,带式输送机需要再次启动,此时,带式输送机属于重载、甚至满载启动,所需启动功率很大。为了满足满载启动等极限工况的功率要求,装机功率会远大于正常运行需要的功率,导致动力源在带式输送机长期稳定运行的工作过程中,长期工作在低效区,浪费了资源。为此,提出了一种新型的带式输送机双动力合成系统,即在主驱动电动机上并联一个液压马达,辅助驱动,可以降低主电动机的装机功率,减小能耗。为了更好的对双动力合成系统特性进行分析,采用AMESim仿真软件建立了主交流电动机变频调速驱动系统模型、辅助液压驱动系统模型、输送带模型和动力合成装置模型,最终得到了带式输送机双动力合成系统的整机仿真模型;通过对输送带进行拉伸实验和21 m带式输送机实验样机的动态启动过程实验,验证了建立的输送带模型和变频调速驱动系统模型的正确性。最终,基于带式输送机双动力合成系统的整机仿真模型,进行了带式输送机处于空载和满载工况下的仿真分析。由此得出,在空载工况下,带式输送机依靠主电动机能够实现良好的启动过程,并保持稳定运行;在满载工况下,依靠主电动机和辅助液压系统共同输出动力,两动力源的转速、转矩和功率经动力合成装置能够合成,且可以实现良好的协同工作,共同驱动带式输送机完成启动过程。启动过程结束,液压系统退出工作,依靠主电动机驱动带式输送机稳定运行工作,因此主电动机的装机功率降低到了合理范围,且在带式输送机长期稳定运行工作的过程中,主电动机工作在高效区,极大地减小了能耗,节约了资源。从而得出带式输送机双动力合成系统具有良好的可行性和实用性。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH222
【图文】：
图 4-5 输送带样本Fig.4-5 Conveyor belt sample的试验机型号为 WDW-50E 微机控制电子式万能试验机， 50 KN，试验力准确度为±1%（±0.5%），位移分辨力为 0.0m/min 500 mm/min，无级调速，最大拉伸行程 600 mm，可求。验方案与数据分析的输送带样本放置于 WDW-50E 试验机上对其进行拉伸性能化的力，使加载力逐渐变大，之后使加载力保持一段时间或载，使输送带产生变形过程，在此期间对实验数据进行采集伸实验现场图如图 4-6 所示。
图 4-5 输送带样本Fig.4-5 Conveyor belt sample所用的试验机型号为 WDW-50E 微机控制电子式万能试验机，其相关参力为 50 KN，试验力准确度为±1%（±0.5%），位移分辨力为 0.001 mm,05 mm/min 500 mm/min，无级调速，最大拉伸行程 600 mm，可以满足的需求。）实验方案与数据分析割好的输送带样本放置于 WDW-50E 试验机上对其进行拉伸性能实验，速变化的力，使加载力逐渐变大，之后使加载力保持一段时间或者使加行卸载，使输送带产生变形过程，在此期间对实验数据进行采集，得到，拉伸实验现场图如图 4-6 所示。
太原理工大学硕士研究生学位论文50应用AMESim仿真软件，搭建出输送带拉伸实验仿真模型，仿真模型如图4-7所示，简化的输送带单元模块一端固定，另一端为施加加载力的加载装置，通过输入信号与加载装置给输送带施加与实验相同的变化载荷，模拟拉伸试验。实验结果和仿真结果的变化曲线如图 4-8 和 4-9 所示。图 4-7 输送带拉伸仿真模型Fig.4-7 Conveyor belt tensile simulation modela) 实验曲线 b) 仿真曲线a) Experimental curve b) simulation curve图 4-8 输送带非线性、滞后特性变化曲线Fig.4-8 The curve of conveyor belt nonlinearity, hysteresis characteristic图 4-8 为输送带非线性和滞后特性变化曲线，实验和仿真过程均是首先控制试验机将施加在输送带上的拉力从 0 N 以 0.05 kN/s 的速度将输送带的拉力缓慢增加至 5 kN，然后在以-0.05 kN/s 的速度将拉力缓慢减小至 0 N。从实验曲线可以发现，在加载和卸载的过程中，随着施加拉力的变化，输送带的应变是非线性变化的，而且，在卸载时的应变明显滞后于加载时的应变
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH222
【图文】：
图 4-5 输送带样本Fig.4-5 Conveyor belt sample的试验机型号为 WDW-50E 微机控制电子式万能试验机， 50 KN，试验力准确度为±1%（±0.5%），位移分辨力为 0.0m/min 500 mm/min，无级调速，最大拉伸行程 600 mm，可求。验方案与数据分析的输送带样本放置于 WDW-50E 试验机上对其进行拉伸性能化的力，使加载力逐渐变大，之后使加载力保持一段时间或载，使输送带产生变形过程，在此期间对实验数据进行采集伸实验现场图如图 4-6 所示。
图 4-5 输送带样本Fig.4-5 Conveyor belt sample所用的试验机型号为 WDW-50E 微机控制电子式万能试验机，其相关参力为 50 KN，试验力准确度为±1%（±0.5%），位移分辨力为 0.001 mm,05 mm/min 500 mm/min，无级调速，最大拉伸行程 600 mm，可以满足的需求。）实验方案与数据分析割好的输送带样本放置于 WDW-50E 试验机上对其进行拉伸性能实验，速变化的力，使加载力逐渐变大，之后使加载力保持一段时间或者使加行卸载，使输送带产生变形过程，在此期间对实验数据进行采集，得到，拉伸实验现场图如图 4-6 所示。
太原理工大学硕士研究生学位论文50应用AMESim仿真软件，搭建出输送带拉伸实验仿真模型，仿真模型如图4-7所示，简化的输送带单元模块一端固定，另一端为施加加载力的加载装置，通过输入信号与加载装置给输送带施加与实验相同的变化载荷，模拟拉伸试验。实验结果和仿真结果的变化曲线如图 4-8 和 4-9 所示。图 4-7 输送带拉伸仿真模型Fig.4-7 Conveyor belt tensile simulation modela) 实验曲线 b) 仿真曲线a) Experimental curve b) simulation curve图 4-8 输送带非线性、滞后特性变化曲线Fig.4-8 The curve of conveyor belt nonlinearity, hysteresis characteristic图 4-8 为输送带非线性和滞后特性变化曲线，实验和仿真过程均是首先控制试验机将施加在输送带上的拉力从 0 N 以 0.05 kN/s 的速度将输送带的拉力缓慢增加至 5 kN，然后在以-0.05 kN/s 的速度将拉力缓慢减小至 0 N。从实验曲线可以发现，在加载和卸载的过程中，随着施加拉力的变化，输送带的应变是非线性变化的，而且，在卸载时的应变明显滞后于加载时的应变
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3 _5合;杝信挀;卓清松;林
本文编号：2751343
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