带式输送机结构参数与调速节能优化研究

摘要

带式输送机是重要的散状物料输送设备，广泛应用于港口、码头、冶金、矿山等领域，国内输送机总长度已有80000公里左右。广泛的应用是因其输送费用低的优点。然而，输送机存在设计阶段各部件留有过大的安全裕度，安装阶段不规范，运行阶段效率低的问题。因此在输送机设计阶段及运行阶段进行优化，可以更进一步提高效率，减少物料输送费用，使输送机更受用户欢迎。
　　美国带式输送设备制造商协会于2005年推出了散状物料输送机一书的第六版，书中提出一种新的运行阻力计算方法，将其简称为CEMA6计算方法。该计算方法将输送机运行阻力按来源详细划分，同其他计算方法相比具有准确性高的特点，然而该计算方法参数繁多，手动计算较为麻烦。根据每项阻力的公式，列出了计算所需的参数，分析了各区段各项阻力的存在情况，画出了求各区段阻力及各点张力流程图，然后以VB6.0为工具，实现了该算法程序化，并计算了一条工程实际中的输送机的运行阻力。
　　参照手册及书籍整理了带宽，带速等参数的选取方法。基于CEMA6算法分析了输送机各结构参数对运行阻力，驱动功率，购置费的影响。建立了以年运营费用最低为目标函数的优化模型，给出了求解方法和求解流程图。
　　输送机按照最大运量进行设计，然而输送机却常常工作在轻载条件下。以能量最小为目标，建立了带速和运量的关系，并给出了优化方法。仍采用第2章算例，计算了不同运量下的最优带速。接下来建立了两个优化模型，要求在一定时间内输送一定量的物料。第一个模型以能量消耗最小为目标函数，第二个模型在考虑电价的情况下，消耗电费最小为目标函数，给出了模型的求解方法和步骤，得出了结果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．2 文献综述

1．2．1 带式输送机的现状与发展趋势

1．2．2 结构参数优化研究现状

1．2．3 调速节能研究现状

1．3 主要研究内容及方法

第2章 CEMA6计算方法程序化

2．1 带式输送机设计方法简介

2．2 CEMA6计算方法程序化

2．2．1 参数输入界面设计

2．2．2 单位转换实现

2．2．3 阻力计算公式汇总

2．2．4 各区段阻力存在情况分析

2．2．5 计算流程设计

2．2．6 输出界面设计

2．3 算例

第3章 带式输送机结构参数优化

3．1 结构参数的选取

3．1．1 带宽的选取

3．1．2 带速的选取

3．1．3 输送带下覆盖层厚度的选取

3．1．4 托辊直径的选取

3．1．5 托辊间距的选取

3．2 结构参数对驱动功率的影响

3．2．1 带宽的影响

3．2．2 带速的影响

3．2．3 输送带下覆盖层厚度的影响

3．2．4 托辊直径的影响

3．2．5 托辊间距的影响

3．3 结构参数对购置费用的影响

3．3．1 带宽与带厚的影响

3．3．2 托辊直径与托辊间距的影响

3．4 结构参数优化模型

3．4．1 优化模型的建立

3．4．2 优化流程设计

第4章 带式输送机调速优化分析

4．1 速度控制优化模型

4．1．1 优化模型的建立

4．1．2 优化流程设计

4．1．3 算例

4．2 运量分配优化模型

4．2．1 优化模型一的建立

4．2．2 优化模型二的建立

4．2．3 优化模型一算例

4．2．4 优化模型二算例

4．2．5 两种模型结果对比

第5章 结论

参考文献

致谢