带式输送机动力学分析模型若干问题的研究

发布时间：2020-06-22 13:20

【摘要】：带式输送机是现代散状物料运输的主要设备，它广泛用于冶金、化工、矿山、电站和港口等工业领域。为提高带式输送机的设计水平，降低制造成本，带式输送机的动态分析已经受到各国业内人士的广泛关注及深入研究，逐步形成了较完善的分析方法，并能够很好的应用到工程实际中。 目前国内普遍采用的基于输送带纵向的一维建模分析方法已经比较完善，但还不能解决关于输送带横向动态特性的相关问题；在对驱动装置的分析上，仍局限于采用按电机的机械特性启动和按理想控制方式启动如等加速、梯形加速等方法来描述，而国外已出现了驱动装置的动态分析方法。本文对带式输送机动态分析模型中的几个关键问题进行了深入的研究。 论文首先对驱动装置中的交流电机进行了动态分析。选取三相定子电流、三相转子电流、转子角速度及角位移8个参量作为状态变量，建立了ABC坐标系下电机运动的状态方程。在VB6.0软件下，采取4阶Runge-Kutta法求解状态方程，并进行了实例仿真，说明了恒负载转矩下电机输出的电磁转矩和转速变化情况。 根据液力耦合器的结构和工作原理，分析了液力耦合器辅助启动时驱动装置的力矩传递关系及数学模型，并以动态信号流程图的形式进行直观表达；对于变频器控制启动情况，给出了恒压频比调速时驱动系统的控制信号流程。 针对建立输送带二维数学模型的方法进行了研究。将输送带按照有限元法离散成横纵两方向均可变形的平面梁单元，每个梁单元有三个位移参量，分别可以表示输送带的纵向位移、横向位移及垂度变化。通过分析梁单元在托辊及滚筒上的运动特性，结合输送带的粘弹特性、运行阻力特性等参数的影响，再结合拉紧装置的振动特点及合理的单元边界条件，得到了输送带二维数学模型的动力学方程。 最后给出了驱动装置动态特性结合输送带二维模型所构成的整体系统动态仿真模型数值求解的程序实现流程，并针对动态分析方法的软件组织，说明了设计带式输送机动态分析软件过程中的前处理模块、计算核心模块及后处理模块的特点。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH222

【引证文献】

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本文编号：2725726