刮板輸送機動力學行為分析與控制理論研究.pdf

1、本文總覽了刮板輸送機理論研究的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有研究的不足。 分析了刮板輸送機鏈條縱向振動的特點并進行適當簡化，推導(dǎo)出縱向振動的基本方程，考慮驅(qū)動性能差異確定了不同工況下的邊值及初始條件。構(gòu)造了振動方程的標準形式，得出了特定情況下的解析解。 研究了刮板輸送機振動力學有限元模型的構(gòu)造方法，分析了影響因素，在考慮鏈條的非線性特征、溜槽的彈性以及溜槽間隙、物料的物理特性、刮板的扭轉(zhuǎn)、自動張緊系統(tǒng)作用等因素的情況下，構(gòu)造了4種動力

2、有限元模型并導(dǎo)出相應(yīng)的振動微分方程；研究了刮板推移物料的力學問題；導(dǎo)出了保持物料穩(wěn)定運行的刮板間距以及推力計算式；研究了在無載側(cè)形成料栓時刮板的推力以及刮板輸送機的運行阻力，以運行阻力最小為目標優(yōu)化刮板間距，結(jié)果與目前工程設(shè)計值基本一致；為便于建立仿真數(shù)據(jù)庫，研究了常用驅(qū)動裝置的特性，構(gòu)造了動力學模型，建立了數(shù)學模型；分析了水平彎曲段處的受力和鏈條的張力差；推導(dǎo)出溜槽單元體摩擦阻力的計算式以及鏈輪與鏈條嚙合角的計算式；在考慮鏈環(huán)間彈性接

3、觸問題的情況下，推導(dǎo)出鏈條的彈性伸長、剛度與拉力的關(guān)系，證明了其剛度具有非線性特征。 研究了動力仿真模型的構(gòu)造方法，設(shè)計了一個能夠描述輸送機線路特征的形態(tài)函數(shù)，實現(xiàn)了動力仿真的自動建模；提出了對故障及異常載荷的模擬方法，開發(fā)了仿真軟件，對刮板輸送機的起動、制動、卡鏈、斷鏈、鏈輪有限齒數(shù)波動鏈條產(chǎn)生的沖擊(又稱多邊形效應(yīng))、鏈條節(jié)距誤差等不同工況下進行了數(shù)值仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析了各種工況下不同因素對動載荷的影響。 研究了

4、刮板輸送機動態(tài)特性的控制理論及方法，對刮板輸送機的起制動特性進行了研究，理論研究和仿真結(jié)果證明了控制起動速度可行，且按反“S”曲線起動最優(yōu)；研究了以動載荷最小為目標函數(shù)的輸送機主參數(shù)的匹配優(yōu)化問題，運用振動與控制工程的理論推導(dǎo)出動態(tài)優(yōu)化設(shè)計的目標函數(shù)和約束條件，并提出了便于工程應(yīng)用的無共振設(shè)計方法；分析了刮板輸送機鏈條預(yù)緊力對工作性能的影響，提出了刮板輸送機鏈條預(yù)緊力的自動控制原理，設(shè)計了用電液比例閥或電液伺服閥控制的液壓系統(tǒng)，研究其控