带式输送机停机过程动态分析及仿真

论文摘要

带式输送机动力学分析是要了解带式输送机的动力学现象和机理。将输送带简化为适当的力学模型,掌握动力学的基本规律。根据设计要求,能进行系统的静、动特性分析。利用计算机求解较精确的动态解,实现对起停过程的控制和优化。带式输送机起停过程的合理设计是带式输送机设计的重要内容。输送机各元件的受力状况都是在起停过程中达到最大,所以分析输送机各元件的最大受力要对起停过程进行动力学分析。输送带是带式输送机重要的部件之一。本文根据输送带的力学特性,应用粘弹性理论的知识,建立了三元件模型。建立了三元件模型的本构关系,最终求解出三元件模型的参数。并且作为带式输送机停机过程动态分析中的已知参数参与运算。带式输送机停机过程动态分析,本文采用有限元分析法建立动力学微分方程。并将输送带运行阻力,各点张力,等效弹性模量,各段刚度,各段阻尼等参数分别求出,将所有已经求解出来的参数按照Newmark-β法计算步骤带入,最终求得带式输送机在各种工况下,在各种停机方式下各个单元任意时刻的位移、速度、加速度。将以上计算过程实现了程序化,用VB6.0开发出了这一算法的带式输送机停机过程动态分析软件,算法的一些关键技术在程序中得到了良好的实现。软件具有方便的用户操作界面,用户只需输入输送机的相关参数,所有计算都在后台进行,便可以得到任意位置任意时刻的位移、速度和加速度。利用实例计算以及结果分析,验证了算法的正确性和实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 带式输送机动态分析的目的和意义
• 1.2 带式输送机动态分析的发展概况
• 1.2.1 国内的发展概况
• 1.2.2 国外的发展概况
• 1.3 本课题研究的主要内容及研究方法
• 第2章 输送带力学特性及模型参数的确定
• 2.1 输送带的静特性、动特性
• 2.1.1 输送带的静特性
• 2.1.2 输送带的动特性
• 2.2 输送带的动力学模型
• 2.2.1 两种基本粘弹性模型
• 2.2.2 三元件粘弹性模型
• 2.2.3 模型参数的确定
• 第3章 带式输送机停机时动态过程分析
• 3.1 停机时动态过程概述
• 3.1.1 建立输送机动力学模型的基本假设
• 3.1.2 停机过程的描述
• 3.1.3 停机过程的分类
• 3.1.4 停机的计算方法
• 3.2 带式输送机停机过程的研究分析方法
• 3.2.1 带式输送机停机过程的研究分析方法
• 3.2.2 连续体动力模型的离散化
• 3.3 带式输送机离散模型的动力学方程
• 3.3.1 带式输送机离散模型的动力学方程
• 3.3.2 边界条件和初始条件
• 3.3.3 制动过程中的力学模型
• 3.4 动力学方程的求解方法
• 3.4.1 数值解法概述
• 3.4.2 Newmark—β法概述
• 3.4.3 Newmark—β法求解过程
• 3.5 带式输送机动力学方程中主要参数的确定
• 3.5.1 带式输送机运行阻力的计算
• 3.5.2 带式输送机各点张力的计算
• 3.5.3 其他主要参数的确定
• 3.6 带式输送机的制动装置和拉紧装置
• 3.6.1 制动装置
• 3.6.2 停机曲线
• 3.6.3 拉紧装置
• 第4章 带式输送机停机过程分析程序的开发
• 4.1 带式输送机停机过程动态分析的参数
• 4.2 带式输送机停机过程动态分析程序的功能与结构
• 4.2.1 程序的功能
• 4.2.2 程序的结构流程
• 4.3 各个模块的设计
• 4.4 输送机停机过程动态分析程序的使用方法
• 第5章 带式输送机滚筒应力分析软件算例
• 5.1 算例参数
• 5.2 自由停机分析
• 5.3 制动停机分析
• 5.4 拉紧装置分析
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢