基于ADAMS的带式输送机动特性仿真分析研究

发布时间：2017-06-25 22:11

  本文关键词：基于ADAMS的带式输送机动特性仿真分析研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为发展了近150多年的现当代工业及矿业等产业的最重要运转设备之一,带式输送机因为其具有大输送量、简单的结构、便利的维修、较低的成本、强大的通用性、稳定的运行性以及可以连续运行的能力等优点,广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门。 随着全球经济以及工业技术的飞速发展,带式输送机的方向朝着长距离、大运量、高带速发展。此类带式输送机在大幅度的提高生产能力的同时也带来了众多的技术性问题,从而使得带式输送机的动态特性表现越来越明显,所以为了适应这种发展趋势,对于带式输送机动特性的研究是必要的。 本文以带式输送机的系统动力学理论、ADAMS刚体动力学理论和ADAMS柔性体动力学理论为基础,且以一实验型带式输送机为模型,通过简化以及假设,利用ADAMS动力学仿真软件分别用两种方法即刚性带块建模方式和柔性带块建模方式,建立了输送带的模型以及带式输送机的总机模型。通过仿真,在带式输送机在不同输送带的建模方式下,选用最合理的Harrision速度起动曲线进行驱动,得到带式输送机在起动状态下机头驱动滚筒相遇点处动张力及速度的变化规律。仿真过程显示,通过刚性带块建模方式所建立的带式输送机模型,相较于柔性带块建模方式所建立的带式输送机模型,输送带的带速波动的周期比较长,而且波动的幅值也比较大,从而其带速可能会出现较强的浪涌特征,并且横向的振动也会比较强烈,同时会降低输送带传动的效率。同时在通过仿真值与理论计算值的对比后,发现柔性带块建模方式比刚性带块建模方式的仿真结果更加接近理论值。 在上述分析及建模的基础上,将自移机尾的前移简化为机尾处滚筒的前移,并在ADAMS动力学仿真软件中利用柔性带块模式所建立的带式输送机模型对此过程进行仿真分析。通过局部代替整体的原理,对带式输送机输送区段几个关键部位即机尾滚筒、驱动滚筒、张紧装置处滚筒以及张紧处之后的托辊处的张力读取,得出在机尾前移时,带式输送机沿输送线路过程中整机的动张力的变化。仿真过程显示,滚筒的前移会对输送带引起激励,并且由此所导致的张力波会在输送带沿输送区段变化,在传递过程中发现,在输送带松带与紧带的过程中机尾与机头处张力变化都较大,而在张紧处松带过程中张力变化较大,而在紧带过程中其张力变化较小,以及张紧处之后的托辊处张力变化较之前面几处,变化甚微。 通过上述分析表明,柔性带块拟合建立输送带模型比另外一种刚性带块拟合建立输送带模型更适合,且更准确的对带式输送机的动态特性进行仿真分析。以及在机尾滚筒前移时会造成四种结果(1)会在输送带中产生张力波(2)所产生的张力波会沿着输送带的输送线路中传播,并且以递减的形式传播(3)张力波在传播过程中,会导致带式输送机尾与机头处冲击较大。(4)而在张紧处,由于张紧重锤的存在,使得其在紧带的过程中张力变化较小,同时这也恰恰表明了重锤张紧装置对冲击载荷具有一定的卸荷能力。
【关键词】：ADAMS 刚性体 柔性体 张力波 动特性分析 带式输送机
【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3-6
• ABSTRACT6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 ADAMS软件概述及其应用12-13
• 1.2 带式输送机国内外研究动态13-16
• 1.2.1 带式输送机概述13-14
• 1.2.2 带式输送机国内外研究动态14-16
• 1.3 课题的研究意义和内容16-18
• 2 ADAMS动力学理论分析18-28
• 2.1 ADAMS刚体系统的计算和分析方法18-22
• 2.1.1 刚体系统的广义坐标的选取以及动力学方程的建立18-19
• 2.1.2 ADAMS刚体系统动力学方程的解法19-21
• 2.1.3 刚性系统的静力学与运动学的分析21-22
• 2.2 ADAMS中柔性体系统动力学理论22-28
• 2.2.1 柔性体系统坐标系22-24
• 2.2.2 柔性体中点的位置、速度及加速度矢量24
• 2.2.3 柔性体动力学方程的建立24-26
• 2.2.4 柔性体系统运动学的建立26-28
• 3 带式输送机系统动力学理论28-44
• 3.1 输送带力学特性与力学特性影响因素28-32
• 3.1.1 静特性28
• 3.1.2 动特性28-31
• 3.1.3 力学特性主要影响因素31-32
• 3.2 输送机振动理论分析32-37
• 3.2.1 纵向振动理论分析33-34
• 3.2.2 横向振动分析34-37
• 3.3 带式输送机输送带的模型分析37-41
• 3.3.1 粘弹性模型的基本概念38-39
• 3.3.2 输送带模型的建立与选择39-41
• 3.4 带式输送机整机动力学模型以及动力学方程的建立41-44
• 4 带式输送机建模44-58
• 4.1 ADAMS建模仿真的过程44
• 4.2 ADAMS三类约束的介绍44-46
• 4.3 ADAMS建立带式输送机理论分析46-49
• 4.3.1 带式输送机整机模型的简化46-48
• 4.3.2 输送带两种不同建模方式48
• 4.3.3 带式输送机两种不同的建模方式的流程48-49
• 4.4 带式输送机模型的建立49-55
• 4.4.1 模型参数49-50
• 4.4.2 各主要部件坐标50
• 4.4.3 具体建模步骤50-55
• 4.5 建模结果的检验55-58
• 5 基于ADAMS的带式输送机动力学仿真分析58-76
• 5.1 驱动的添加58-61
• 5.1.1 ADAMS驱动简介58-59
• 5.1.2 驱动的添加过程59-61
• 5.2 仿真数据读取61-62
• 5.3 带式输送机合理起动曲线选取62-64
• 5.4 刚性带块与柔性带块不同建模方式对动特性的影响64-70
• 5.4.1 理论值计算64-67
• 5.4.2 仿真结果分析67-70
• 5.5 机尾滚筒前移对动特性影响仿真分析70-76
• 6 结论展望76-78
• 6.1 结论76-77
• 6.2 展望77-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-83
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：483753