链斗式堆高机链斗卸料过程的研究及仿真

摘要

堆场是港口码头的重要组成部分，是港口物料的周转场所。堆存量和周转效率是堆场的两个重要指标，堆存量的大小和周转的快慢直接影堆场效率，进而影响港口效益。散料堆取料机是堆场堆取料的重要设备，现在港口应用较多的机型是斗轮堆取料机、斗式提升机和桥式堆料机等。武汉理工大学学者提出一种新机型——链斗式堆高机，适用于自卸车的散货装卸工艺系统，可取代目前的装载机等堆高设备，具有堆高效率高、动作灵活、能耗低。环境污染小等特点。链斗式堆高机结合了链斗式提升机、螺旋输送机和皮带输送机三种机型输送特点，物料通过垂直提升、水平转料、倾斜提升三级输送而被堆存到一定高度。链斗式堆高机采用轮胎式行走机构，可以在堆场任意位置作业，由于连续取料、提升、堆料，堆高效率大为提高；同时因采用了垂直输送结构，使料堆高度增大，从而增加了堆场的堆存量，提高了堆场利用率。
　　本文主要研究链斗式堆高机垂直输送物料过程中链斗卸料物料的运动特性。先从散体力学方面分析颗粒的应力状态、颗粒平衡条件以及颗粒在倾斜料槽中的运动状态，推导出颗粒发生滑动时料槽的最小倾斜角。分析在旋转过程卸料方式，斗内物料在提升、旋转和倾斜下降过程中斗内物料的滑移面变化，以及颗粒在三阶段的受力分析，建立颗粒受力平衡方程式，推导出斗内颗粒的运动微分方程。根据颗粒的运动微分方程式求出颗粒卸出的初始速度，建立颗粒做抛物运动的运动方程。确定链斗旋转过程的初始卸料角，求出几种典型颗粒的位置，然后根据颗粒卸出后的运动方程式绘制出典型颗粒的运动轨迹线，得出整个物料流的轮廓线，根据物料流的轮廓线可以设计链斗罩壳。通过分析最晚卸出颗粒轨迹，验证链斗卸料是否完全。最后，通过EDEM离散元软件进行仿真，模拟链斗整个卸料过程并提取结果分析；设置不同的链条牵引速度、链条倾斜角、链斗间距等参数进行仿真，得出一组卸料效果最好的参数。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 散料堆取料机概述

1.3链斗式堆高机结构型式及工作机理

1.4链斗卸料理论的研究状况

1.5本文研究主要内容

第2章 颗粒在料槽中散体力学理论研究

2.1散粒物料的基本特征

2.2散粒的应力分析

2.3散粒介质平衡方程

2.4散体沿斜料槽的运动分析

2.5本章小结

第3章 物料在卸料过程中的力学特性分析

3.1 链斗卸料基础理论分析

3.2链斗内物料的滑移面分析

3.3链斗内物料的力学特性

3.4本章小结

第4章 斗内物料卸出后的运动特性分析

4.1颗粒物料卸出初始速度分析

4.2颗粒物料卸出运动方程

4.3物料运动轮廓线分析

4.4链斗卸空检验

4.5本章小结

第5章 链斗卸料过程的EDEM仿真

5.1离散单元法EDEM仿真软件介绍

5.2链斗卸料装置三维模型仿真

5.3链斗卸料模拟仿真过程

5.4链斗卸料过程仿真结果分析

5.5链斗卸料过程的主要影响因素

5.6本章小结

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献