基于RecurDyn的带式输送机虚拟样机动态分析

发布时间：2017-10-28 02:13

  本文关键词：基于RecurDyn的带式输送机虚拟样机动态分析

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【摘要】：带式输送机作为应用最广泛的散料连续运输装备,随着我国十一五期间大型煤矿的大规模建设,输送机技术也得到了快速的发展。研发应用了很多长距离、高带速、大运量的带式输送机。这就对输送机设计提出了更高的要求,静态设计对一部分输送机已经不再适用,而且偶有事故。有必要对输送机的各种可能的运行工况,尤其是恶劣工况在设计阶段进行动态分析,找出零部件的受力最大值,并且对薄弱零部件进行加固。也可以针对输送机的具体情况对电控系统做出限定,如规定输送机启停时间的最小值。 本文将三维虚拟样机技术引入到带式输送机的设计分析中,介绍了虚拟样机技术的多体动力学理论基础及应用前景。完整描述了输送机在多体动力学分析软件RecurDyn中简化、建模的全过程。然后用两种典型的驱动方式控制输送机的运行：①直接启动与紧急制动；②S型控制启动与S型控,制制动。具体分析在这两种控制方式下输送机上的各种参数变化,如：驱动滚筒趋入点与奔离点的张力变化、改向滚筒趋入点与奔离点的张力变化、载重段与空载段最小张力处垂度的变化、张紧滚筒的动态特性等。针对这些动态参数再结合选用的控制方式,可以为输送机部件的设计选型提供一些边界条件。 鉴于本文只是探讨三维仿真的方法,而且限于计算机处理能力与三维仿真的计算规模,本文仅对一条20米长的输送机进行仿真。 仿真得到的结果与我们以往的认识在感性上基本一致,只是三维仿真可以得到更加精确的数值结果。例如：以往对冲击张力的计算是将静态计算得出的张力值乘以安全系数来得到,以此最终确定输送带的型号。在本仿真中可以根据仿真得到的数值直接精确地确定。这说明本文的仿真方法是一种有效的分析方法。
【关键词】：带式输送机 虚拟样机 动态分析 RECURDYN
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH222
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 选题背景与意义10-11
• 1.2 研究现状11-14
• 1.2.1 带式输送机在煤炭行业的应用11
• 1.2.2 带式输送机虚拟样机的研究现状11-13
• 1.2.3 输送机动态特性的研究现状13-14
• 1.3 本文的研究内容及技术路线14-16
• 1.3.1 本文的研究内容14
• 1.3.2 本文的研究路线14-16
• 第二章 带式输送机的设计理论16-42
• 2.1 输送带的选择16-18
• 2.2 输送带的静态性能与动态性能18-20
• 2.2.1 输送带的静特性18-19
• 2.2.2 输送带的动特性19-20
• 2.3 带式输送机常规静态设计方法20-26
• 2.3.1 输送带正常工作所需的张力条件20-22
• 2.3.2 驱动功率的计算22-26
• 2.3.3 张紧参数的计算26
• 2.4 带式输送机动态设计理论26-32
• 2.4.1 输送带的弹性应变量27
• 2.4.2 动力学方程的建立27-31
• 2.4.3 边界条件和初始条件31-32
• 2.5 虚拟样机技术32-35
• 2.5.1 RecurDyn软件介绍32-33
• 2.5.2 RecurDyn多体动力学理论基础33-35
• 2.6 带式输送机虚拟样机建模理论35-42
• 2.6.1 输送机常用的三维建模方法35-37
• 2.6.2 输送带常用的离散化力学模型37-39
• 2.6.3 输送带与滚筒的接触、摩擦参数化模型39-42
• 第三章 带式输送机虚拟样机的建立42-52
• 3.1 带式输送机各部件简化42-44
• 3.2 输送带动力特性的监测44-45
• 3.3 带式输送机的搭建过程45-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第四章 带式输送机运行过程研究52-70
• 4.1 直接启动和紧急制动的动态特征52-61
• 4.1.1 角速度跟随情况53-54
• 4.1.2 驱动滚筒趋入点与奔离点张力54-55
• 4.1.3 驱动滚筒的驱动力矩55-56
• 4.1.4 带与滚筒之间的滑动56-57
• 4.1.5 输送带回空段最小张力处的垂度57-58
• 4.1.6 张紧滚筒的动态特性58-59
• 4.1.7 带块接触力59-60
• 4.1.8 输送带载重段垂度变化60-61
• 4.2 S型控制启动和S型控制制动的动态特征61-68
• 4.2.1 驱动滚筒与改向滚筒角速度跟随情况62-63
• 4.2.2 驱动滚筒驱动力矩63
• 4.2.3 驱动滚筒趋入点和奔离点的张力63-64
• 4.2.4 驱动滚筒与改向滚筒相对带的滑动64-65
• 4.2.5 输送带重载段机尾垂度变化65-66
• 4.2.6 输送带回空段机头垂度66-67
• 4.2.7 输送机机尾张紧滚筒的动态特征67-68
• 4.3 本章小结68-70
• 第五章 结论与展望70-72
• 5.1 结论70
• 5.2 展望70-72
• 参考文献72-74
• 致谢74-75
• 攻读学位期间发表的学术论文目录75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 郭永存;胡坤;许志洋;;带式输送机虚拟样机设计研究[J];起重运输机械;2009年08期

2 乔燕雄;刘衍平;;基于RecurDyn的带式输送机起动阶段的动态分析[J];起重运输机械;2010年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 董大仟;大型带式输送机动态特性研究及其应用[D];华北电力大学（北京）;2008年

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本文编号：1106206