圆管带式输送机起制动的动态特性及其混沌特征

发布时间：2020-11-13 23:11

　　 为定量探究圆管带式输送机起动制动过程中的动态特性,利用基于Kolmogorov熵的评价方法,分析输送带黏弹性模型,建立圆管带式输送机虚拟样机模型,研究圆管带式输送机不同起动制动时间下的动态特性,应用混沌理论分析不同起动制动时间下输送带张力Kolmogorov熵与系统稳定性的关系。结果表明:Kolmogorov熵适用于评价圆管带式输送机动态特性,Kolmogorov熵越大,系统越不稳定;相同的起动制动时间,圆管带式输送机起动时更容易发生故障,随着起制动时间的延长,输送带张力的Kolmogorov熵逐渐减小,系统的稳定性变好。
【部分图文】：

考虑到实际工况下的制动过程,输送机在制动时为满载,在仿真中进行制动之前,需要将圆管带式输送机起动至稳定运行阶段,为比较不同制动时间与不同起动时间下的输送带张力大小,仿真过程中,起动时间设置同制动时间一致,驱动速度控制方式为反正弦曲线,设定稳定运行速度为4 m/s,制动时间分别为10～70 s,间隔10 s,稳定运行时间分别与起动制动时间相同,运行仿真模型。仿真时间分别为40～220 s,间隔30 s,仿真时间间隔0.01 s,对圆管带式输送机虚拟样机模型进行仿真,得不同制动时间下驱动滚筒与输送带相遇点处的张力曲线,如图7所示。由图7可见,其包含不同制动时间对应的起动以及稳定运行曲线,表3为不同起制动时间下输送带的张力,其中,起动张力峰值Fq,制动张力峰值Fz。

根据圆管带式输送机工作原理以及输送带黏弹性特性,在AMESim软件的机械库和信号控制库中选择合适的元件,将各部件对应的模型元件按建模需要进行有序连接,以外置重锤式张紧布置方式为例,搭建一个单驱动的圆管带式输送机虚拟模型,模型示意如图1所示。圆管带式输送机起动制动时,由于其特殊的输送带布置方式及物料输送方式,加速度过大或加速度突变明显,会影响其整体稳定性。分析起动制动过程的速度、加速度变化得出圆管带式输送机的动态特性,选用合理的速度控制方式。圆管带式输送机的速度控制能够提高运输效率,降低驱动装置的能耗,基于澳大利亚的Harrison博士提出正弦驱动曲线分析圆管带式输送机起动、稳定运行、制动过程的动态特性[15],其速度控制方式为

在分析不同起动时间对输送带振动特性的影响时,输送机满载起动,起动控制方式为正弦曲线,设定稳定运行速度为4 m/s,起动时间分别为10～70 s,间隔10 s,仿真时间分别为20～80 s,间隔10 s,仿真时间间隔0.01 s,对圆管带式输送机虚拟样机模型进行仿真,得不同起动时间下驱动滚筒与输送带相遇点处的张力曲线,如图2所示。圆管带式输送机在不同起动时间下输送带张力峰值和平均张力见表1,将表1中数据点进行幂函数拟合,结果如图3所示。
【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2882770