带式输送机综合试验系统研究

发布时间：2017-10-25 07:17

  本文关键词：带式输送机综合试验系统研究

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【摘要】：带式输送机是现代物流装备系统中重要的组成部分，用于实现散装物料的高效和连续输送。随着高性能、长距离的带式输送机在各行业中的需求急剧增加，尤其随着输送工况的日益复杂和用户所提出的要求逐渐多样化，如何降低输送带的研发成本和缩短输送带的研发周期已经成为带式输送机行业技术创新的重要发展方向。输送带的疲劳性能、抗冲击性能、磨耗量的数据测量和统计，是设计和研发输送带的重要依据。然而，设计人员很难准确确定影响输送带疲劳性能的模拟摩擦系数，系数的选取往往是根据手册中的推荐值和经验粗略选取；对于研发中的输送带，模拟摩擦系数目前也无法确定；受输送带工况的限制，抗冲击性能、磨耗量的测量也不易实现。为此，有必要设计一套能够准确测量输送带疲劳性能、抗冲击性能、磨耗量的试验系统。 本文对带式输送机的运行机理进行了详细的研究，探讨了运行阻力的组成及各部分比例，明确了主要阻力在带式输送机设计过程中的重要性；对压陷滚动阻力、输送带弯曲阻力、物料碰撞挤搓阻力、托辊旋转摩擦阻力四项在输送方向上的均布阻力进行了逐一分析，推导出了阻力及对应摩擦系数的计算公式，分析公式中各变量的影响程度与影响机理，最后得出了总的模拟摩擦系数计算公式。在此基础上，总结出了影响带式输送机模拟摩擦系数的因素与工况，确定试验系统的试验对象、试验项目和试验范围，针对通用带式输送机和圆管带式输送机，设计其模拟摩擦系数进行测试的试验系统，根据试验要求确定试验系统的设计方案，并进行对比分析和技术论证，确定了总体的设计方案。 在总结国内外带式输送机性能参数测试的基础上，改进常规测定方法，开发出了基于虚拟仪器技术的多工况测控系统，为带式输送机试验系统的研发提供了一种新的切实可行的技术方案。试验系统功能强大，具有应用范围广等优点，能够在多工况下模拟测试多种规格的物料、输送带和托辊组；基于ABQUS有限元分析软件和Workbench有限元分析软件分析验证了疲劳试验台测试测量方案的可行性。试验系统能够较好的模拟带式输送机的实际环境条件，更真实的反映带式输送机的运行性能，，得出更为准确的模拟摩擦系数，为设计人员提供更为简便易行的计算方法，提高了输送带的研发水平，对低运行阻力托辊和输送带的研发、输送技术的提升起到积极的促进作用，具有一定的工程应用价值。
【关键词】：带式输送机 模拟摩擦系数 虚拟仪器 可行性分析 试验系统
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH222
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 课题研究的背景11-16
• 1.1.1 概述12
• 1.1.2 带式输送机的测试技术12-13
• 1.1.3 模拟摩擦系数的测试原理13-14
• 1.1.4 变频技术14-15
• 1.1.5 虚拟仪器技术15-16
• 1.2 国内外研究水平与发展概况16-18
• 1.2.1 国内的研究水平与发展现状16
• 1.2.2 国外的研究水平与发展现状16-18
• 1.3 研究内容与方法18
• 1.4 研究目的与意义18-21
• 第二章 输送带运行阻力与模拟摩擦系数的理论分析21-35
• 2.1 输送带性能分析21-25
• 2.1.1 输送带接头的疲劳磨损21
• 2.1.2 输送带边缘的磨损21-22
• 2.1.3 输送带覆盖层的磨损22-23
• 2.1.4 输送带阻力对输送带性能的影响分析23-25
• 2.2 模拟摩擦系数的理论分析25-33
• 2.2.1 输送带与托辊组间的压陷滚动阻力25-30
• 2.2.2 输送带弯曲阻力30-31
• 2.2.3 物料碰撞挤搓阻力31-32
• 2.2.4 托辊的旋转摩擦阻力32
• 2.2.5 模拟摩擦系数的计算32-33
• 2.3 模拟摩擦系数的影响因素33
• 2.4 本章小结33-35
• 第三章 疲劳试验台系统35-51
• 3.1 带式输送机疲劳试验台工作原理35-36
• 3.2 试验系统的结构组成36-44
• 3.2.1 拉紧系统36-37
• 3.2.2 驱动系统37-44
• 3.2.3 测控系统44
• 3.3 试验系统主要机构的零部件的选型44-48
• 3.4 试验系统的功能48-49
• 3.5 试验步骤49
• 3.6 本章小结49-51
• 第四章 测控系统的开发及软件设计51-65
• 4.1 测控系统的总体设计与硬件组成51-53
• 4.1.1 测控系统的开发流程51-52
• 4.1.2 测控系统的总体设计52-53
• 4.2 传感器53-57
• 4.2.1 拉力传感器53-54
• 4.2.2 压力传感器54-55
• 4.2.3 速度传感器和扭矩传感器55-56
• 4.2.4 光电计数开关56-57
• 4.3 X 射线检测仪57-58
• 4.4 测厚仪58-59
• 4.5 信号调理59
• 4.6 数据采集卡59-60
• 4.7 模拟摩擦系数的计算60-64
• 4.7.1 测控系统的模块化设计60
• 4.7.2 测控系统主界面的设计60-61
• 4.7.3 变频控制与开关控制模块设计61-62
• 4.7.4 数据显示模块设计62
• 4.7.5 数据读取与分析处理模块设计62-64
• 4.8 本章小结64-65
• 第五章 试验台可行性分析65-79
• 5.1 输送带仿真模型建立65-66
• 5.2 输送带受力仿真结果的可行性分析66-69
• 5.2.1 仿真结果分析67-69
• 5.2.2 可行性分析69
• 5.3 结构架受力仿真结果的可行性分析69-78
• 5.3.1 小车结构分析69-72
• 5.3.2 头架结构分析72-74
• 5.3.3 过渡架结构分析74-76
• 5.3.4 中间架结构分析76-78
• 5.4 本章小结78-79
• 第六章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79
• 6.2 展望79-81
• 参考文献81-85
• 致谢85-86
• 攻读硕士期间发表的学术论文86-87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1092650