带式输送机运行阻力分析与研究

摘要

为降低带式输送机的能耗，采用理论推理、数值仿真以及实验测试相结合的方法对输送机运行阻力进行研究分析，具体分为以下几个研究内容：
　　首先，对输送机的各种运行阻力的机理进行研究，确定三参量固态模型作为输送带的计算模型，同时基于朗肯定理、能耗理论得到托辊组各托辊上的受力，进而推导出槽形托辊组的压陷阻力、旋转阻力矩以及物料之间挤搓阻力的数学模型。
　　其次，对槽形托辊组压陷阻力数学模型和槽型托辊组旋转阻力矩数学模型进行数值仿真，找出运量、速度、槽角、托辊半径等对压陷阻力的影响，同时分析了运量、速度、槽角对托辊组旋转阻力矩影响，得到了各变量与阻力之间关系的变化曲线。
　　最后，设计压陷阻力试验台和托辊旋转阻力试验台，实验测试各种因素对阻力的影响，将测试的数据曲线与仿真的曲线进行比较，验证推导数学模型的准确性。
　　研究结果表明，槽型托辊组的槽角最好设置在40°上下浮动5°，此时压陷阻力与托辊的旋转阻力矩处于最小范围内。压陷阻力随着正压力增加而增大，随着托辊半径的增大而减小，随着带速增加而增大。托辊组旋转阻力矩随着运量增加而增大，随着转速的增大而增加。这些变化规律为带式输送机优化设计提供参考依据，可以根据不同运量选择合适托辊半径、槽角及带速，实现节能优化。

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摘 要

ABSTRACT

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Contents

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 输送机运行阻力的研究现状

1.3 输送机运行阻力的研究目的与意义

1.4 本文主要研究工作

2 带式输送机压陷阻力研究

2.1 输送带本构模型的建立

2.2 平托辊压陷阻力的研究

2.3 槽型托辊组压陷阻力研究

2.4 不同因素对压陷阻力影响分析

2.5 带式输送机压陷阻力实验设计及分析

3 托辊旋转阻力研究

3.1 托辊类型和结构

3.2 托辊旋转阻力矩计算

3.3 不同因素对托辊旋转阻力矩影响分析

3.4 托辊旋转阻力实验设计

4 物料挤搓阻力

4.1 物料挤搓阻力产生原因

4.2 物料挤搓阻力计算

5 输送机其他阻力计算

5.1 加料段输送物料摩擦阻力

5.2 加速段物料和导料拦板间摩擦阻力

5.3 输送带经过滚筒弯曲阻力

5.4 滚筒轴承阻力

5.5 托辊的前倾阻力

5.6 输送带清扫器摩擦阻力

5.7 输送带弯曲阻力

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的学术成果