带式输送机系统动力学仿真及软件开发

发布时间：2017-05-11 11:14

  本文关键词：带式输送机系统动力学仿真及软件开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代工业中，带式输送机作为一种散状物料输送的理想设备，已被广泛应用于多个领域，而朝着长距离、大运量、高速度等方向发展已成为不可替代的趋势。然而传统的静态设计方法已远不能满足其设计要求，因此，对输送机动力学特性的研究就变得非常重要了。 本文从带式输送机的动力学特性的研究入手，通过对几种粘弹性模型的比较分析，最终选定了Kelvin-Voigt模型作为输送带的粘弹性模型。利用离散有限单元法，，分别对输送带、驱动装置、拉紧装置建立了动力学方程，进而推导出带式输送机系统动力学方程，并进一步转化成为系统状态方程。 在此基础上，利用MATLAB语言开发了带式输送机系统动力学仿真软件。该软件采用MATLAB自带GUI制作了界面，采用OED求解器对动力学方程进行了求解。并对程序编制中的几点重要问题进行了深入研究，如摩擦力如何加载、多点驱动如何解决、以及如何控制驱动单元按照给定速度曲线进行驱动等。 软件设计完成后，为了方便用户使用，本文还对软件进行了详细介绍，并对其进行了实例参数仿真。得到了带式输送机系统启动过程中输送带的速度、张力、位移变化情况，以及用户所关心的关键部位的张力、拉紧行程等。进而对关键点进行分析研究，并对设计人员提出合理改进要求。
【关键词】：带式输送机 动力学分析 MATLAB 软件开发
【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
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 带式输送机的概述10-11
• 1.2 动态分析研究概况11-13
• 1.2.1 国内外研究概况11-13
• 1.2.2 动力学分析主要研究问题13
• 1.3 本论文主要研究内容13
• 1.4 本章小结13-16
• 第二章 输送带的研究特性16-26
• 2.1 粘弹性体物理特性16-20
• 2.1.1 粘弹性体特性介绍16-17
• 2.1.2 几种粘弹性模型17-20
• 2.2 输送带结构与力学模型20-22
• 2.2.1 输送带的结构20
• 2.2.2 输送带的动力特性20-22
• 2.2.3 输送带的动力学模型22
• 2.3 输送带弹性模量的确定22-25
• 2.3.1 理论弹性模量22-23
• 2.3.2 等效弹性模量23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 带式输送机系统动力学模型26-46
• 3.1 输送带动力学方程的建立26-30
• 3.1.1 基本假设26
• 3.1.2 输送带动力学方程的建立26-30
• 3.2 边界条件和初始条件30-32
• 3.2.1 边界条件30-32
• 3.2.2 初始条件32
• 3.3 驱动装置的动力学特性32-38
• 3.3.1 带式输送机驱动性能的要求33
• 3.3.2 几种驱动方式的比较33-35
• 3.3.3 驱动系统数学模型35-38
• 3.4 带式输送机系统动力学方程的建立38-44
• 3.4.1 单元划分38
• 3.4.2 重锤的拉紧位移分析38-39
• 3.4.3 各单元力学方程的推导39-42
• 3.4.4 输送机系统动力学方程的建立42-44
• 3.5 本章小结44-46
• 第四章 带式输送机动力学仿真软件的开发与使用46-68
• 4.1 带式输送机系统状态方程46-49
• 4.1.1 关于系统的状态空间表达式46-47
• 4.1.2 几个定义47-48
• 4.1.3 带式输送机系统状态方程48-49
• 4.2 微分方程的解法49-52
• 4.2.1 已有的算法49-50
• 4.2.2 本论文算法50-52
• 4.3 带式输送机仿真系统的开发52-58
• 4.3.1 关于 MATLAB53-55
• 4.3.2 带式输送机系统仿真程序核心55-56
• 4.3.3 软件系统界面设计依据56-58
• 4.4 带式输送机系统动力学仿真软件的使用58-67
• 4.4.1 软件概述58-59
• 4.4.2 用户使用界面59-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 带式输送机系统动力学仿真软件的应用68-80
• 5.1 实例参数68-71
• 5.1.1 头部驱动带式输送机参数68-69
• 5.1.2 头部、中部驱动带式输送机参数69-71
• 5.2 动态仿真结果与分析71-79
• 5.2.1 头部驱动带式输送机启动过程仿真结果与分析71-74
• 5.2.2 头部和中部驱动带式输送机启动过程仿真结果与分析74-79
• 5.3 本章小结79-80
• 第六章 结语80-82
• 6.1 总结80
• 6.2 展望80-82
• 参考文献82-84
• 致谢84-86
• 攻读学位期间发表的学术论文目录86-87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 谭柯;;带式输送机输送带特性研究[J];机械管理开发;2009年01期

2 宋伟刚,柳洪义,王鹰;带式输送机动力学及其计算机仿真的研究[J];机械工程学报;2003年09期

3 于国荣;李刚;王传兴;;粘弹性耗能材料的动态力学特性研究[J];山西建筑;2008年14期

4 李玉瑾;胶带输送机弹性振动特性及软起动理论研究[J];煤矿设计;2000年06期

5 马兰,鹿志坚,王永谊;转载式多点驱动带式输送机设计计算[J];起重运输机械;2000年09期

6 席平原;带式输送机断电过程的动力学仿真[J];起重运输机械;2005年08期

7 王鹰 ,孟文俊 ,黄霞云 ,王学民;长距离大运量带式输送机关键技术及国内发展现状[J];起重运输机械;2005年11期

8 韩刚;带式输送机输送带弹性模量的测试[J];起重运输机械;1998年03期

9 李涛平;江苏京阳水泥厂采用的新技术[J];中国水泥;2002年08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

  本文关键词：带式输送机系统动力学仿真及软件开发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：357136