带式输送机的动态分析及工艺优化研究

摘要

带式输送机是先进、高效率的散状物料输送设备。通常用于冶金、煤炭、钢铁、水泥等行业。应实际的工业生产要求，远距离、大输送、大扭矩以及快传送正逐渐成为输送机的发展趋势，相关行业对其动力学特性及控制自动化也尤为重视。而全面地去研究输送机的动态特性及相关理论，有利于从设计阶段对输送机的性能先行优化，以促使技术更趋成熟、经济更趋节约、产品更加可靠的带式输送机的发展。
　　本文先把带式输送机的发展及特点结合国内外对带式输送机动态特性的研究情况作出了简单介绍，描述了济钢物流系统2＃生产线的带式输送机的实际状况和存在的问题。其次，利用输送带的静态、动态特性结合实际使用中的问题，选择Kelvin-Voigt模型以建立输送带的数学模型对其进行力学分析以便详细地对输送带的有关特性进行研究。而后，运用杜汉梅耳原理解出哈密顿原理带式输送机的系统粘弹性连续型动态特性方程，再算出三角形、正弦形及抛物线形这三种加速度的计算公式，最后去对动加速度及动张力做出求解。再后，选择济钢物流系统取-1带式输送机为参考案例，把输送机的起动工况用MATLAB软件进行仿真研究，分析其基频的冲击及纵向振动等特性，以便分析输送机的动态特性，而向带式输送机在系统优化及改进时提供理论支持。最后，通过论文分析以及输送带的实际运行工况，对济钢物流系统带式输送机和有关工艺设备在稳定、安全和经济方面提出合理的优化方案，主要包括带式输送机、斗轮机的设备改造优化和创新。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 带式输送机的发展状况及其结构特征

1．2 带式输送机动态特性研究状况

1．2．1 带式输送机动态特性研究的必要性

1．2．2 国外带式输送机动态研究状况

1．2．3 国内带式输送机动态研究状况

1．3 济钢物流系统带式输送机现状及问题的提出

1．3．1 济钢物流系统带式输送机概况

1．3．2 济钢物流系统带式输送机问题及分析

1．4 本文研究的目的和意义

1．5 本文主要研究的内容

1．5．1 主要研究内容

1．5．2 主要的思路

1．6 本章小结

第2章 输送带的特性和模型研究

2．1 输送带的结构特性

2．1．1 静态特性分析

2．1．2 动态特性分析

2．2 输送带的动力模型

2．2．1 粘弹性模型的基本概念

2．2．2 两种粘弹性模型

2．3 输送带动力模型的确定

2．4 本章小结

第3章 带式输送机的动力模型的确立

3．1 带式输送机系统动态特性方程的建立

3．1．1 带式输送机动力学模型分析

3．1．2 物理模型分析

3．1．3 粘弹连续型模型分析

3．2 带式输送机动态特性方程的求解

3．2．1 边界条件

3．2．2 初始条件

3．2．3 动态模型求解

3．3 几种起动方式的参数方程

3．4 本章小结

第4章 济钢某带式输送机的动态特性仿真实例

4．1 三种起动方式的动力学方程

4．2 取-1带式输送机动态特性仿真应用

4．2．1 MATLAB软件介绍

4．2．2 取-1带式输送机动态特性仿真应用实例

4．3 本章小结

第5章 济钢物流系统带式输送机的优化控制策略

5．1 整体优化方案的提出

5．2 济钢物流系统带式输送机起动方式的优化改造

5．2．1 输送机现有起动方式及存在问题

5．2．2 变频器在带式输送机的应用

5．3 济钢物流系统带式输送机托辊间距的合理优化

5．4 物流系统斗轮机的改造

5．4．1 斗轮机设备的重要性及存在的问题

5．4．2 低速大扭矩液压马达在斗轮机的应用

5．5 本章小结

第6章 结论

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

研究生期间撰写的论文、专利

致谢