YG500堆取料机虚拟仿真与分析

摘要

堆取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，广泛应用于港口、码头、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、电厂等散料（矿石、煤、焦碳、及砂石）堆存料场的堆、取料作业，可完成产品的堆、取和均质化工作实现堆取料同时进行。基于堆取料机广泛的实用性与可靠性，笔者将虚拟样机技术应用到堆取料机仿真系统的研发中，从而能够直观、快速、经济、有效地整合设计方案，这对水泥生产工程项目的研究开发有重要的实用价值。
　　 本论文以YG500堆取料机的堆料装置与行走机构为研究对象，在广泛收集和研究国内外相关文献的基础上，建立堆取料机主要部件的虚拟样机模型，以优化提高堆取料机主要部件动态特性为目标，为主要部件的设计提出了一套有效的研发思路，使得圆形堆取料机的研究工作得到更为全面的分析及讨论。
　　 (1)深入研究圆形料场堆取料机的特点、国内外研究现状及发展趋势，同时根据新兴产品开发设计过程的缺陷，引入虚拟样机技术，拟定了本课题的研究方案，以利于提高圆形堆取料机的工作性能及降低研发成本，提高产品竞争力。
　　 (2)确定了堆料装置总体方案的结构形式，对堆料装置进行了模块划分，利用ADAMS建立了堆料装置的虚拟样机模型。在深入了解料场混匀理论的基础上，从圆形料场堆取料机连续人字形堆料工艺的分析入手，通过建立料堆的数学模型，并将数学模型与堆料工艺参数结合，确定了堆料装置的运动规律。通过对堆料装置的典型工况进行动力学仿真，得到了俯仰油缸推力的变化范围和相关铰点的受力等关键技术参数，为相关零部件的选型提供了参考。
　　 (3)结合取料区数学模型与取料工艺参数，确定取料装置的运动规律。通过对取料装置的典型工况进行动力学仿真，分析出行走小车与圆形轨道接触力的变化情况以及料耙振动情况。
　　 通过对YG500堆取料机的虚拟仿真分析，验证了堆料装置虚拟样机仿真模型的正确性及取料装置在工作过程中的稳定性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．1．1 圆形堆取料机研发的重要性

1．1．2 虚拟样机技术的引入

1．1．3 课题研究的意义

1．2 圆形堆取料机的简介

1．2．1 圆形料场堆取料机国内外发展现状

1．2．2 圆形堆取料机的特点

1．3 虚拟样机技术在圆形堆取料机的研究中的优势

1．4 课题研究的主要内容

第二章 虚拟样机技术在仿真中的应用

2．1 虚拟样机技术简介

2．1．1 虚拟样机技术概述

2．1．2 虚拟样机技术的应用范围

2．1．3 虚拟样机技术的特点

2．1．4 虚拟样机技术与传统的CAX(CAD／CAE／CAM)技术的比较

2．1．5 虚拟样机技术的应用

2．2 虚拟样机技术在圆形堆取料机仿真中的相关技术

2．2．1 虚拟样机仿真技术的主要内容

2．3 虚拟样机仿真软件ADAMS

2．3．1 ADAMS设计计算流程

2．3．2 ADAMS解算理论

2．4 本章小结

第三章 圆形堆取料机虚拟样机模型的建立

3．1 圆形堆取料机主要部件三维实体建模

3．1．1 堆料装置结构设计

3．1．2 取料装置的结构设计

3．2 圆形堆取料机的理论计算

3．2．1 悬臂胶带机功率计算

3．2．2 端梁装置行走小车功率计算

3．2．3 工作载荷加载模式及计算方法

3．3 圆形料场堆取料机主要部件虚拟样机的建立

3．3．1 Pro／ENGINEER与ADAMS数据交换

3．3．2 堆料装置虚拟样机的建立

3．3．3 取料装置虚拟样机的建立

3．4 本章小结

第四章 堆料装置运动分析及动力学仿真

4．1 圆形料场人字形物料混匀堆取料工艺

4．1．1 物料混匀工作原理

4．1．2 物料混匀工艺

4．2 堆料装置的结构介绍

4．3 堆料装置的运动分析

4．3．1 堆料区数学模型

4．3．2 堆料臂卸料点回转角速度和俯仰线速度的计算

4．4 堆料装置的动力学仿真

4．4．1 仿真参数的设置

4．4．2 仿真结果分析

4．5 本章小结

第五章 行走机构运动分析及动力学仿真

5．1 行走机构的结构介绍

5．2 行走机构的运动分析

5．2．1 取料区数学模型

5．2．2 行走小车车轮角速度的确定

5．3 行走机构的动力学仿真

5．3．1 仿真参数的设置

5．3．2 仿真结果分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献