带式输送机起动和停机动力学解析计算方法的研究

摘要

带式输送机作为一种连续运输设备，在国民生产的很多部门得到了广泛的应用。为了提高带式输送机在使用中的安全性、经济性和可靠性，带式输送机的动态分析和动态特性研究越来越受到人们的重视。
　　本文首先研究了描述输送带粘弹性特性的各种物理模型，并选择Kelvin-Vogit模型对输送带的动力学特性进行研究，推导了动态拉伸测试法测量Vogit模型参数的测试公式。通过对承载段和回程段分别建模，得到了更精确的带式输送机系统的动力学模型，并用连续动力学解析法对其求解，得到输送带各部的速度，加速度，张力和位移的表达式。
　　对一条煤矿用长距离带式输送机进行分析，并用MATLAB编程进行仿真，输出输送机的三维张力-时间-位移图，三维速度-时间-位移图和三维加速度-时间-位移图，并根据边界条件，给出驱动滚筒和拉紧装置松紧边的计算方法和张力-时间、张力-位移二维图，由此得出输送带拉紧行程，驱动力等参数，并通过观察两段张力，加速度和速度变化的曲线，分析带式输送机系统可能存在的潜在的问题。
　　对输送机在不同状况起动时，对输送带张力进行分析，找出影响动张力大小的主要因素，并对输送机起动和制动时的载荷状态、加速度、加速时间提出建议。
　　运用信号处理技术对尾部速度、张力曲线进行频谱分析，得到速度与张力变化曲线的频谱。对驱动控制提出建议。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的意义

1．2 带式输送机动态分析研究现状

1．2．1 研究方法

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 国内研究现状

1．2．4 研究现状的综合分析

1．3 课题研究的内容

第2章 带式输送机动力学模型

2．1 输送带粘弹性力学特性

2．2 输送带动力学模型

2．3 输送带动力学模型的比较选定

2．4 Kelvin-Voigt模型参数测定方法

第3章 带式输送机连续动力学方程的建立与解析求解

3．1 建立输送机动力学方程的基本假设

3．2 带式输送机连续动力学方程的建立

3．3 边界条件和初始条件

3．4 动力学方程的求解

3．4．1 输送带的动位移求解

3．4．2 输送带的张力、速度和加速度求解

3．5 带式输送机的控制起动曲线

第4章 算例分析

4．1 仿真对象参数

4．2 起动过程动态仿真分析

4．2．1 起动过程张力、加速度仿真

4．2．2 驱动装置和拉紧装置的动态分析

4．2．3 起动过程输送带头尾对比分析

4．3 制动停机

4．3 不同启动状态下动张力的对比分析

4．3．1 满载情况下按不同加速度曲线启动时动张力的对比分析

4．3．2 满载情况下不同启动时间动张力对比分析

4．3．3 同一加速度曲线下满载和空载时动张力的对比分析

4．4 输送带的共振分析

第5章 计算结果的频谱分析

5．1 频谱分析基础

5．1．1 数字信号处理

5．1．2 离散时间傅里叶变换DTFT

5．1．3 离散傅里叶变换DFT

5．1．4 快速傅里叶变换FFT

5．2 计算结果的频谱分析

5．2．1 频谱分析的意义

5．2．2 FFT运算程序框图

5．2．3 对频谱进行分析

第6章 结论

参考文献