刮板輸送機(jī)動(dòng)力學(xué)行為分析與控制理論研究.pdf

1、本文總覽了刮板輸送機(jī)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(jī)鏈條縱向振動(dòng)的特點(diǎn)并進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，推導(dǎo)出縱向振動(dòng)的基本方程，考慮驅(qū)動(dòng)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(dòng)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式，得出了特定情況下的解析解。 研究了刮板輸送機(jī)振動(dòng)力學(xué)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(dòng)張緊系統(tǒng)作用等因素的情況下，構(gòu)造了4種動(dòng)力

2、有限元模型并導(dǎo)出相應(yīng)的振動(dòng)微分方程；研究了刮板推移物料的力學(xué)問題；導(dǎo)出了保持物料穩(wěn)定運(yùn)行的刮板間距以及推力計(jì)算式；研究了在無載側(cè)形成料栓時(shí)刮板的推力以及刮板輸送機(jī)的運(yùn)行阻力，以運(yùn)行阻力最小為目標(biāo)優(yōu)化刮板間距，結(jié)果與目前工程設(shè)計(jì)值基本一致；為便于建立仿真數(shù)據(jù)庫(kù)，研究了常用驅(qū)動(dòng)裝置的特性，構(gòu)造了動(dòng)力學(xué)模型，建立了數(shù)學(xué)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(jì)算式以及鏈輪與鏈條嚙合角的計(jì)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(zhǎng)、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(dòng)力仿真模型的構(gòu)造方法，設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠描述輸送機(jī)線路特征的形態(tài)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力仿真的自動(dòng)建模；提出了對(duì)故障及異常載荷的模擬方法，開發(fā)了仿真軟件，對(duì)刮板輸送機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、卡鏈、斷鏈、鏈輪有限齒數(shù)波動(dòng)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(jìn)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(duì)動(dòng)載荷的影響。 研究了

4、刮板輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性的控制理論及方法，對(duì)刮板輸送機(jī)的起制動(dòng)特性進(jìn)行了研究，理論研究和仿真結(jié)果證明了控制起動(dòng)速度可行，且按反“S”曲線起動(dòng)最優(yōu)；研究了以動(dòng)載荷最小為目標(biāo)函數(shù)的輸送機(jī)主參數(shù)的匹配優(yōu)化問題，運(yùn)用振動(dòng)與控制工程的理論推導(dǎo)出動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)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(jì)方法；分析了刮板輸送機(jī)鏈條預(yù)緊力對(duì)工作性能的影響，提出了刮板輸送機(jī)鏈條預(yù)緊力的自動(dòng)控制原理，設(shè)計(jì)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