带式输送机多体动力学仿真及动态特性研究

摘要

带式输送机是目前散状物料运输最重要的连续输送设备，以其结构简单、运行可靠和通用性强等特点，广泛应用于煤炭、矿山、电力、建材和港口运输等诸多领域。但是随着输送距离的加长、运量的增大以及工作环境的要求，带式输送机的动态特性也更加复杂，静态设计方法已不能满足带式输送机设计的要求，传统的实验方法也不能满足动态特性研究的需要。随着计算机技术的不断发展，基于动力学方程的仿真技术和基于CAD和CAE的虚拟样机技术广泛地应用于带式输送机的动态特性研究。 本文首先介绍了带式输送机的主要部件输送带的静态和动态特性，建立其动力学方程，并对带式输送机的运行阻力进行了分析。然后在此理论基础上重点研究了输送带张力的计算方法和托辊间距的确定方法。通过对输送带逐点张力计算方法的研究，发现如果从已知的拉紧张力着手进行张力计算，可以在一定程度上简化运算;随后又对托辊间距的国标确定方法和分级计算方法进行了分析比较，发现结合输送带逐点张力计算和托辊间距分级计算两种方法，可以更加简便地获得托辊间距的理论计算值。 最后利用RecurDyn专业的多体动力学仿真分析平台对带式输送机进行仿真模拟，分析不同工况和参数，特别是负载、拉紧装置和托辊间距，对带式输送机动态特性的影响。通过对仿真结果的对比分析，重点讨论其对带式输送机的驱动力矩、运动传递以及振动等动态特性的影响，为带式输送机的理论研究和设计计算提供参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 带式输送机结构简介

1．2 课题背景

1．3 带式输送机的研究现状及发展动态

1．3．1 国外带式输送机的研究状况及发展动态

1．3．2 国内带式输送机的研究状况及发展动态

1．4 带式输送机设计分析软件

1．4．1 国内外专业设计分析软件

1．4．2 基于虚拟样机技术的带式输送机动力学仿真

1．5 RecurDyn软件介绍

1．6 本文研究的主要内容

第二章 输送带动力特性的分析

2．1 输送带的基本特性

2．1．1 输送带的静态特性

2．1．2 输送带的动态特性

2．2 输送带的动力学模型

2．3 输送带的阻力

2．3．1 带式输送机运行阻力简介

2．3．2 带式输送机阻力计算

2．4 输送带张力计算

2．5 本章小结

第三章 带式输送机托辊间距计算

3．1 带式输送机托辊间距的确定方法

3．1．1 常用托辊间距的确定方法

3．1．2 托辊的分级计算方法

3．2 基于逐点张力计算和托辊分级计算的托辊间距研究

3．3 本章小结

第四章 带式输送机建模与仿真参数设定

4．1 输送带整体的动力学模型

4．2 带式输送机主要参数与部件选型

4．3 带式输送机模型简化与建模

4．3．1 基于Pro／E的带式输送机主要零件的建模

4．3．2 基于RecurDyn的带式输送机整机建模

4．4 带式输送机模型

4．5 仿真驱动函数的确定

4．6 本章小结

第五章 带式输送机的仿真结果分析

5．1 输送带张力计算的仿真验证

5．2 拉紧装置对带式输送机动态特性的影响

5．3 负载对带式输送机动态特性的影响

5．4 托辊间距对带式输送机动态特性的影响

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表论文和参加科研情况

附录