滚筒式取料机料耙及其驱动装置改造和优化

摘要

滚筒式取料机是钢铁企业进行原料混匀的核心设备之一，主要用于对生产原料进行预匀化处理，将混匀好的原料取出、卸到皮带机上，最后传送到下一道生产工序。料耙及其驱动系统是滚筒式取料机上的重要组成部分，其中料耙的作用是混匀物料，驱动系统的作用是为料耙提供驱动力。
　　本文以料耙及其驱动系统为研究对象，在广泛的查阅和研究国内外相关文献资料的基础上，以料耙驱动系统改造为实例，通过理论计算、仿真分析及电气控制的设计和改造，从多个层面上进行优化设计。
　　首先，本文通过对料耙原有机械传动系统的分析和计算，指出了原料耙驱动系统存在的一些问题，提出了利用液压传动代替曲柄连杆进行驱动的方案，然后对液压传动系统进行了设计和选型。
　　其次，从料耙机械结构入手，利用ANSYS软件建立料耙的有限元模型，并进行加载、仿真，得到料耙的应力和应变云图，分析研究其各个部分的强度和刚度，然后改变料耙结构尺寸，并重新加载、仿真，通过多组结果的对比分析，提出料耙的优化方案。
　　最后，对液压系统的电气控制系统进行配置、安装、调试，利用Concept V2.5软件进行PLC编程，运用Proface软件建立人机监控界面，通过组态测试，对驱动料耙的液压系统各主要元件进行监控。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 滚筒式取料机概述

1．2．1 滚筒式取料机的组成

1．2．2 滚筒式取料机的工作原理

1．2．3 滚筒式取料机的发展趋势

1．3 料耙装置的组成和工作原理

1．4 滚筒式取料机研究现状

1．5 课题的研究意义和主要内容

第二章 料耙驱动系统液压传动设计

2．1 原料耙驱动系统分析

2．1．1 原料耙驱动系统组成和工作原理

2．1．2 原料耙驱动系统料耙减速箱校核

2．1．3 轨道上料耙小车的设计验算

2．2 确定料耙驱动系统改造方案

2．2．1 分析原料耙驱动系统存在的问题

2．2．2 新料耙驱动系统驱动方式的确定

2．3 料耙液压传动系统的设计

2．3．1 液压系统设计参数的确定

2．3．2 系统主要元件的选型

2．3．3 液压传动系统设计

2．4 本章小结

第三章 料耙装置有限元分析与优化

3．1 料耙结构介绍

3．2 料耙结构有限元分析

3．2．1 料耙力学模型的建立

3．2．2 确定分析单元

3．2．3 料耙装置负荷的分析计算

3．2．4 料耙装置有限元分析结果

3．3 料耙结构优化

3．3．1 目标函数和约束条件

3．3．2 料耙的优化设计

3．3．3 优化结果的分析

3．4 本章小结

第四章 料耙驱动系统电控改造

4．1 原料耙驱动系统电控部分分析

4．2 料耙驱动系统控制策略研究

4．2．1 料耙驱动系统系统控制方法

4．2．2 料耙驱动系统中主要液压元件的控制原理

4．2．3 操作箱面板布置及I／O点数分配

4．2．4 PLC及模块选型

4．3 料耙驱动系统电控部分组态软件

4．4 料耙驱动系统控制程序设计

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文