下运带式输送机液压软制动系统的应用研究

发布时间：2017-05-11 07:11

  本文关键词：下运带式输送机液压软制动系统的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着煤矿开采的深入和装备技术的提高,大倾角的下运带式输送机逐渐被应用到煤矿运输系统中,在煤矿运输系统中起着至关重要的作用。对于大倾角下运带式输送机,当其运输物料的下滑分力大于输送带运行阻力时,驱动电机就处于发电反馈运转状态,必须施加外在制动力矩才能保证输送机的正常停车,而且下运输送机运量越大、倾角越大、距离越长,制动时所需的制动力矩就越大。因此,制动系统性能的好坏直接关系到下运带式输送机的安全可靠运行。 本文在研究下运带式输送机运行特点和对制动系统特殊要求的基础上,详细分析了液压软制动系统的结构组成和工作原理；对下运带式输送机的制动过程进行了分析计算,并对制动过程中的发热控制和打滑失效进行了理论分析,为该液压软制动系统的工业应用提供理论基础。 利用AMESim仿真软件对该液压软制动系统中的关键液压元件(电磁比例调速阀、插装式换向阀、制动变量泵)和整体系统运行的动态特性进行了仿真分析,仿真结果与实际运行工况符合程度很高,从而揭示了该液压软制动系统的动态运行规律,为系统的优化设计和工业使用提供了重要依据。 本文还设计了基于模糊自整定的PID控制器来实现对下运带式输送机液压软制动系统的控制,选择输送带的运行速度和速度的变化作为模糊控制器的输入变量,以输送机的减速度为目标控制量,运用模糊理论确立该控制器的控制规则,并针对该液压软制动系统的不同运行工况,设计了控制流程,从而实现对下运带式输送机制动减速度的精确控制。 基于以上研究,本文还针对液压软制动系统的不同运行工况和动态特性,设计了实验室模拟试验系统,介绍了试验的原理和步骤,并分别模拟试验了液压软制动系统的正常制动、超速调速制动、频繁制动等不同的运行工况,并对制动系统的压力、转矩以及油液温度进行实时检测。试验结果表明：该液压软制动系统有很好的制动效果,且具有控制智能化、响应迅速、冲击较小等优点,能够满足下运带式输送机各工况制动性能的要求。
【关键词】：下运带式输送机 液压软制动系统 AMESim仿真 模糊自整定PID控制 试验研究
【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
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究的背景和意义11-12
• 1.2 下运带式输送机制动方式的研究现状12-14
• 1.3 国内外对液压制动方式研究的现状及趋势14-15
• 1.4 研究内容及技术路线15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 下运带式输送机液压软制动系统的总体分析17-29
• 2.1 下运带式输送机运行的特点17-18
• 2.1.1 下运带式输送机的制动特性要求17-18
• 2.1.2 下运带式输送机驱动电机的工作特点18
• 2.2 液压软制动系统的工作原理及安装方式18-21
• 2.2.1 液压软制动系统的工作原理18-20
• 2.2.2 安装布置方式20-21
• 2.3 液压软制动系统的工况分析21-24
• 2.3.1 辅助启动工况分析21-22
• 2.3.2 正常运行工况分析22
• 2.3.3 制动工况分析22-24
• 2.4 下运带式输送机制动过程的分析计算24-28
• 2.4.1 制动力矩的计算方法24-26
• 2.4.2 制动过程系统的发热分析26-27
• 2.4.3 制动过程的打滑分析27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 液压软制动系统的仿真分析29-47
• 3.1 液压软制动系统关键元件的仿真分析29-37
• 3.1.1 压力补偿型电磁比例调速阀的仿真分析29-33
• 3.1.2 插装式换向阀的仿真分析33-37
• 3.2 制动变量泵动态特性的仿真分析37-44
• 3.2.1 制动变量泵的结构组成和工作原理37-38
• 3.2.2 变量控制阀的仿真分析38-41
• 3.2.3 制动变量泵的仿真分析41-44
• 3.3 液压软制动系统的仿真分析44-46
• 3.3.1 建立液压软制动系统的AMESim模型44-45
• 3.3.2 仿真结果分析45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 液压软制动系统模糊PID控制的研究47-63
• 4.1 模糊自整定PID控制原理47-51
• 4.1.1 PID控制原理47-48
• 4.1.2 数字PID控制器原理48-49
• 4.1.3 模糊自整定PID控制原理49-51
• 4.2 模糊自整定PID控制器的设计51-55
• 4.2.1 模糊控制原理51-53
• 4.2.2 模糊自整定PID控制器控制规则的建立53-55
• 4.3 模糊自整定PID控制器的设计与仿真55-58
• 4.3.1 模糊自整定PID控制器的设计步骤55-56
• 4.3.2 模糊自整定PID控制器的仿真分析56-58
• 4.4 液压软制动系统的控制模型及实现58-61
• 4.4.1 液压软制动系统的控制模型58-59
• 4.4.2 液压软制动系统控制过程的实现59-61
• 4.5 本章小结61-63
• 第五章 液压软制动系统的试验研究63-77
• 5.1 试验目的和意义63
• 5.2 试验内容及其要求63-64
• 5.2.1 试验内容63-64
• 5.2.2 试验要求64
• 5.3 试验系统的设计64-69
• 5.3.1 模拟试验系统的设计64-66
• 5.3.2 检测监控元件工作原理66-69
• 5.4 设计试验步骤69-70
• 5.5 试验结果分析70-74
• 5.5.1 空载油液温升及最大承压试验70-71
• 5.5.2 输出制动力矩的试验71-72
• 5.5.3 制动工况模拟试验72-74
• 5.6 工业性应用的研究74-76
• 5.7 本章小结76-77
• 第六章 总结和展望77-79
• 6.1 主要结论77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-85
• 攻读学位期间发表的学术论文目录85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：356526