带式输送机传动滚筒虚拟样机的设计与研究
发布时间：2020-11-16 18:46
带式输送机是当今最重要的散状物料运输设备,与其它运输设备相比具有运量大、运输距离长、可连续输送、运行可靠、易于实现自动化控制等优点,被广泛应用于国民经济的各个生产领域。作为现代带式输送机的发展方向,长距离、高带速、大运量带式输送机的出现,大幅度地提高了生产效率,但同时也带来了许多技术性和经济性的问题。滚筒是带式输送机的重要部件,由于滚筒是输送机的主要受力和易损部件。随着带式输送机的大型化,依靠传统的设计计算方法不能保证滚筒的可靠性和经济性,因而需要采用现代设计方法进行滚筒的设计计算和研究。本文应用有限元分析软件ANSYS,着重研究滚筒在静态受力时,所产生的应力应变及变形等问题,又通过应用RecurDyn软件对滚筒在动态工况的速度、受力等进行分析和研究。 本课题主要研究内容包括以下几个方面: 第一,概述了带式输送机的发展及研究现状,接着作者对传动滚筒的分类、研究现状和结构参数等较详细地进行了概括和分析,最后对本课题的研究目的及意义、研究方案、研究目标和技术路线做出了阐述。 第二,本课题对虚拟样机的理论基础进行了较为深刻的阐述。课题研究中,运用到了ANSYS软件,作者即对有限元分析的静力学理论进行了讲述。之后,作者用了较大篇幅的文字,对课题中运用的第二款软件—Recurdyn,进行了较全面的理论解析,并包括对工具箱Belt toolkit的理论概述。 第三,作者对传动滚筒进行了结构设计。其中不仅包括滚筒筒壳的直径、厚度和宽度的设计,还包括滚筒轴、辐板、轮毂及轴与轮毂之间连接件的设计。在将滚筒的各个主体结构模型设计完成后,作者又对滚筒在装配后可能的受力情形进行了较详细的分析。 第四,本课题在Solidworks中将滚筒虚拟样机完成建模,之后顺利导入ANSYS。在对滚筒进行有限元分析时,作者首先对模型结构进行简化,然后进行网格划分和约束的加载。最后将求解结果进行归结和整理,得到了较满意的结果。 第五,作者利用Recurdyn软件中的Belt模块,联合CAD三维软件对滚筒样机及工况中其他基本部件进行了建模,之后,对滚筒的虚拟样机进行系统约束的加载,包括旋转副、速度、和驱动力等要素的加载。最后作者通过模拟工况的基本条件顺利的运行了虚拟样机,并得出了较为满意的动态仿真结果。 本课题严格按照虚拟样机所设计的路线进行,从大型带式输送机传动滚筒虚拟样机模型的建立,到对其进行静态及动态双方面的分析和研究,课题均得出了较满意的结果,最终证明了虚拟样机设计的可行性,这为带式输送机传动滚筒的设计和研究提供了良好的解决方案。
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH222
【部分图文】：
1.1 带式输送机概述1.1.1 带式输送机简介带式输送机是化工、煤炭、冶金、矿山、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。早在 20 世纪 70 年代，就已经出现了运输距离高达 100km 的带式输送机输送线路。近年来，带式输送机在矿山运输中已经逐渐开始取代汽车和机车运输，成为散状物料输送的主要装备。随着国民经济的发展，带式输送机的应用越来越广泛。目前带式输送机的主要发展方向是设备的大型化和新型结构的特种带式输送机。带式输送机是以输送带作为牵引和承载部件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备。现在它已经成为当今最重要的散状物料运输设备，与其它运输设备相比具有运量大、运输距离长、可连续输送、运行可靠，易于实现自动化、集中化控制等优点，被广泛应用于国民经济的各个生产领域。
1.2.1 传动滚筒研究现状带式输送机滚筒的结构一般包括以下六部分，滚筒壳、滚筒轴、辐板、胀套、轮毂、轴承座。其结构如图2所示：图 2 滚筒结构图Fig.2 Structure chart of Drum滚筒壳与辐板采用焊接结构。轮毂与辐板连接采用焊接或铸造结构，有时在
图 4 相对坐标系和一个刚体Fig.4 coordinate systems and a rigid body2.2.2 关于相邻刚体的相对运动学理论如图 5 所示，物体 i 和物体(i-1)为两相邻刚体，iO 点的位置为( 1)( 1)( 1)( 1)=++ iiiiiiiir rsds(2-6设iTiiiAAA( 1)( 1)= ，参照等式(2-4),则物体 i 的角速度在自己的相对参考坐标系中为 =+iiiiTiiiTiiiAAHq(1)'(1)(1)'(1)(1)'ω ω(2-7式中'H 由旋转轴方向决定。对等式(2-6)微分，并将等式(2-4)代入，得''''(1)(1)~( 1)( 1)( 1) = iiiiiiiiA rArAsω
【引证文献】
本文编号：2886534
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH222
【部分图文】：
1.1 带式输送机概述1.1.1 带式输送机简介带式输送机是化工、煤炭、冶金、矿山、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。早在 20 世纪 70 年代，就已经出现了运输距离高达 100km 的带式输送机输送线路。近年来，带式输送机在矿山运输中已经逐渐开始取代汽车和机车运输，成为散状物料输送的主要装备。随着国民经济的发展，带式输送机的应用越来越广泛。目前带式输送机的主要发展方向是设备的大型化和新型结构的特种带式输送机。带式输送机是以输送带作为牵引和承载部件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备。现在它已经成为当今最重要的散状物料运输设备，与其它运输设备相比具有运量大、运输距离长、可连续输送、运行可靠，易于实现自动化、集中化控制等优点，被广泛应用于国民经济的各个生产领域。
1.2.1 传动滚筒研究现状带式输送机滚筒的结构一般包括以下六部分，滚筒壳、滚筒轴、辐板、胀套、轮毂、轴承座。其结构如图2所示：图 2 滚筒结构图Fig.2 Structure chart of Drum滚筒壳与辐板采用焊接结构。轮毂与辐板连接采用焊接或铸造结构，有时在
图 4 相对坐标系和一个刚体Fig.4 coordinate systems and a rigid body2.2.2 关于相邻刚体的相对运动学理论如图 5 所示，物体 i 和物体(i-1)为两相邻刚体，iO 点的位置为( 1)( 1)( 1)( 1)=++ iiiiiiiir rsds(2-6设iTiiiAAA( 1)( 1)= ，参照等式(2-4),则物体 i 的角速度在自己的相对参考坐标系中为 =+iiiiTiiiTiiiAAHq(1)'(1)(1)'(1)(1)'ω ω(2-7式中'H 由旋转轴方向决定。对等式(2-6)微分，并将等式(2-4)代入，得''''(1)(1)~( 1)( 1)( 1) = iiiiiiiiA rArAsω
【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 胡际勇;重型履带车辆软地面行驶性能研究[D];吉林大学;2012年
本文编号：2886534
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2886534.html
