基于ZWT模型的胶带输送机动力学方程的建立

以往在建立输送带的动力学方程时,大多采取Voigt模型。而Voigt模型属于线性粘弹性模型,虽然考虑了胶带的粘弹性,但却忽视了其在大变形下表现出的非线性力学行为。基于ZWT非线性粘弹性本构模型,建立了输送机动力学方程,使用显示有限差分法求解并利用Matlab计算,分析了不同工况下输送机的动态响应特性。结果表明:依据ZWT模型建立的输送带动力学方程,输送带的动张力小于依据Voigt模型建立的输送带动力学方程;输送机以抛物线加速度启动曲线启动,输送带的运行稳定值小于其他两种启动曲线;当输送机启动时,启动时间越长,输送带启动越平稳;启动速率越大,输送带驱动滚筒处的动张力也越大;输送机空载启动比满载启动运行更平稳。     

负载特性对输送带动态特性的影响

针对带式输送机传统的静态设计方法，不能满足大运量、长距离和高带速输送机的使用要求。通过分析在输送机启动过程中，不同负载对输送带动态特性的影响，为带式输送机的动态设计提供理论依据。利用AMESim建模软件，建立了带式输送机启动过程的动力学模型，并对带式输送机在空载、变负载和满载工况下对输送带动态特性的影响进行了仿真。结果表明，在输送机启动过程中，负载特性影响输送带动张力大小、应力波传播的速度以及持续的时间。     

基于液力耦合器的带式输送机启动特性优化研究

带式输送机系统在启动时,产生的启动动张力沿着输送带传递,导致机架受力变形、跑带等事故,给物料输送安全性带来了极大的挑战.因此,根据带式输送机传动系统的启动流程及启动工作要求,提出了一种基于液力耦合器的带式输送机柔性启动系统,即利用液力耦合器控制带式输送机在启动过程中的动态特性的启动系统.根据仿真分析表明,该液力耦合启动系统能够有效降低输送机在启动过程中的振动和冲击,极大地提升了输送机系统运行的安全性.     

技术文摘专栏

长距离带式输送机输送带的动态特性仿真 【摘要】：基于AMESIM软件建立了长距离带式输送机输送带的动态仿真模型在满载、正弦加速度可控启动和不同启动时间条件下对60km长距离带式输送机进行了动态仿真得出了长距离带式输送机在4种启动时间下机头驱动滚筒输送带奔入点与机尾滚筒输送带处的张力变化规律仿真结果显示延长启动时间可显著降低机头驱动滚筒输送带奔入点与机尾滚筒输送带处的张力同时得出了输送带动态特性随启动时间增长的非线性变化规律     

带式输送机输送带的动态特性仿真研究

利用AMESIM仿真分析软件对输送机系统在不同工况下的启动特性进行了仿真分析,得出了输送带在启动时各点的动张力的变化情况,结果表明适当延长输送机在启动时的启动时间能够大幅降低输送机在启动时输送带内的动张力,提升输送机启动平稳性和安全系数,确保煤矿井下的安全生产和物料输送效率。     

阻尼比对输送带横向振动特性的影响研究

为避免带式输送机输送带发生跑偏或引起机架共振现象,影响带式输送机输送带正常摩擦传动,分析了输送带微元受力状况,建立带有黏性阻尼的输送带横向振动方程。基于Recurdyn仿真软件,建立带式输送机虚拟仿真模型。在不同的3个位置布置横向位移传感器,分析了带式输送机启动阶段与平稳运行阶段输送带横向振动特性,研究输送带阻尼比对横向振动的影响,通过分形盒维数定量研究输送带横向振动的系统稳定性。结果表明:输送带阻尼比对带式输送机横向振动影响较大,适当调整输送带阻尼比,能够有效降低输送带横向振动程度,当阻尼比在0.4～0.6内时,输送带横向振动位移盒维数较低,带式输送机系统稳定性较好。     

基于AMEsim的带式输送机制动过程的动态分析

随着带式输送机向长距离、高速度、大运量以及大功率方向地发展,其动态特性尤其是制动过程中的动态特性正在日益凸显出来。为了更好地研究带式输送机的动态特性,本文在分析和研究输送带粘弹性特性的基础上,建立了带式输送机的动力学模型并构建了其纵向振动动力学方程。运用AMEsim仿真软件参考实际工况搭建了带式输送机的仿真模型并对带式输送机制动过程中的运动学特性作了研究,对比分析了不同条件下带式输送机的加速度特性,为带式输送机的优化设计提供了理论基础。     

全永磁驱动带式输送机控制策略及动力学行为

针对传统异步电机驱动和液压绞车张紧带式输送机存在的传动效率低、运行维护困难、张紧响应慢等问题,设计了一种集永磁电机直驱与永磁张紧于一体的全永磁驱动带式输送机,制定了全永磁驱动系统矢量控制策略与机-电耦合动力学模型;利用Matlab/Simulink建模仿真与煤矿井下现场试验相结合的方法,研究了全永磁驱动带式输送机在空载启动、满载启动、变载运行等工况下的矢量控制策略与机-电耦合动力学行为。结果表明：全永磁驱动带式输送机在多种工况下均能实现转矩与转速的快速响应和动态调节,具有良好的动态特性;多台电机间可维持功率平衡与同步传动,具有较强的抗干扰能力;永磁张紧装置可以实现张紧力动态调节,有利于提高带式输送机驱动效率、张紧响应速度以及整机协调可控性;全永磁驱动系统可实现对带式输送机的智能驱动与动态张紧,在机-电耦合动力学行为仿真试验与现场试验中得到的电机动态特性规律基本一致,表明其可满足煤矿井下带式输送机实际工况需求,具有较高的推广应用价值。     

带式输送机输送带纵向振动与稳定性分析

根据Kelvin-Voigt黏弹性理论,建立具有稳定运行速度的带式输送机输送带纵向振动微分方程,采用微分求积法离散振动方程及边界条件,得到含运送速度和质量变化函数的带式输送机纵向振动特征方程,求解得到不同条件下带式输送机纵向振动无量纲复频率随无量纲运送速度之间的关系。结果表明,在均匀质量分布情况下,带式输送机发生第2阶、第3阶颤振失稳;但是,在非均匀质量分布情况下,带式输送机分别发生第1阶、第2阶和第3阶、第4阶的颤振失稳。该结论为带式输送机的稳定运行提供了一定的理论基础。     

带式输送机ADAMS建模与仿真分析

带式输送机传统设计方法不能真实地反映输送带粘弹性这一特殊性能,造成设计结果不够精准。因此,需要对输送机的动态特性进行探索研究,提高输送机可靠性。利用ADAMS建立带式输送机整机的粘弹性模型,对输送机的起动、自由停车、紧急制动、平稳运行的工况进行仿真分析,得出输送带上任一点在上述情况下所受动张力随时间变化的函数曲线图。     

单电机和多电机带式输送机启动特性分析

基于输送带特性的研究以及带式输送机建模的基础上,首先对带式输送机进行概述,研究不同启动时间启动曲线下单电机和多电机启动情况的带式输送机的启动特性,并提出了改善多电机启动时功率不平衡的有效策略。     

输送带刚度与阻尼对带式输送机动态特性的影响

运用ADAMS软件建立了带式输送机虚拟样机模型,通过对动态特性仿真,分析了输送带刚度、阻尼系数对启动过程的影响。随着刚度的降低,输送带带速的浪涌现象变得越来越严重;随着阻尼系数的增加,输送带消减振动的能力增大,使得振动曲线的峰值逐渐减小,阻尼系数起到了消弱振动强度的效果,为带式输送机动态特性分析和研究提供一种新的依据。     

基于ADAMS的带式输送机输送带动特性仿真分析

针对某带式输送机,利用ADAMS动力学仿真软件分别用两种方法建立了输送带的模型并且建立了带式输送机的总机简化模型。通过仿真,得到了带式输送机在不同输送带的建模方式下,启动状态下机头驶入处动张力的变化规律。从而得出,其中一种柔性带块拟合建立输送带模型比另外一种刚性带块拟合建立输送带模型更适合,且更准确的对带式输送机的动态特性进行分析。     

基于AMESim的长距离可伸缩带式输送机动态分析

对长距离可伸缩带式输送机进行模型的建立,并利用AMESim软件对模型进行动态分析,得出长距离可伸缩带式输送机在满载工况下输送带速度和张力的变化曲线及拉紧装置的位移曲线,该方法可作为长距离可伸缩带式输送机动态分析的可靠方法。     

带式输送机时变负载驱动特性的研究

随着带式输送机向长距离、高速度等方向发展,对其动态特性的研究极其重要。在输送机复杂驱动特性的研究领域中,将负载转矩理想地简化为恒定值,却忽略了电机转速和转矩是随负载力矩的改变而实时变化。针对此问题,首先在RecurDyn中基于Voigt输送带模型建立重锤式带式输送机动力学模型;然后利用Simulink搭建异步电机矢量控制模型;最后利用多领域协同仿真思想,用电机驱动带式输送机,将输送机的负载转矩反馈给电机形成闭环控制使其启动至稳定运行,对其电流与动态特性进行分析。研究结果表明：该模型输出的电机磁链和转速达到设定的期望值,相对误差分别为0.01%和1.29%,从而精准地控制带式输送机的启动,证明其运行规律符合实际运行工况,为带式输送机的机电一体化系统设计提供一种行之有效的研究方法与依据。     

带式输送机起动与加载过程建模仿真

带式输送机启动和加载过程受力变化剧烈,产生过大拉应力会对输送带使用寿命造成影响,因此需要研究加载和起动过程的动力学特性。基于此,以输送带的粘弹性力学模型为基础,建立综合考虑输送带运行阻力、相对垂度、初始张力共同影响下的起动过程动力学模型,并以此为依托,建立持续加载过程中的基于载荷变化的时变系统动力学模型,研究带式输送机在实际运行过程中输送带上各段速度、加速度、动张力变化情况。最后,应用Simulink软件搭建动力学模型并结合NI CompactRIO-9038嵌入式系统做实时仿真,通过对比分析仿真结果与实际工况,验证了实时仿真与模型仿真结果的一致性。本文建立的模型为分析带式输送机起动和加载过程中的动力学特性提供了依据,建立的实时仿真模型为带式输送机控制策略开发提供了实时验证平台。     

多绳摩擦式提升机提升系统动态特性分析

针对矿用多绳摩擦式提升机在多绳缠绕时卷筒受力复杂、空载以及满载工况下动态特性复杂等问题，利用计算机数值模拟分析方法对矿用多绳摩擦式提升机提升系统受力变化进行研究，利用Simulation X对矿用多绳摩擦式提升机空载与满载工况下的动态特性进行研究，得出空载启动转速平稳、无超调，在满载启动时系统响应速度比较慢，需要经过6.5s后才能够恢复到稳定状态。结果表明：整个控制系统运行平稳、超调量小、速度波动小，能保证提升系统的平稳运行，分析结果可为后期多绳摩擦式提升系统的控制优化提供参考。     

多机拖动的大型带式输送机功率测试

多电机驱动的大型带式输送机，各台电机的功率分配，超动时差为设计者关心的难题。文中介绍了秦皇岛大型输煤带式输送机的电机功率试方法和数据处理方法。具体分析了空载，满载时起协动差和稳定运行时各电机的功率分配。可为多电机驱动的大型带式输送机设计提供参考。     

煤矿井下输送系统启动特性的优化

针对带式输送机系统在启动时振动、冲击较大频繁导致输送机系统机架损坏、打滑、积带等异常,利用离散分析原理建立了输送机系统的离散动力学模型,并根据输送机系统启动时的工作过程,提出了新的带爬行段的"S"型启动特性曲线和基于模糊神经网络的输送机启动控制系统,利用MATLAB仿真软件对输送机系统的启动过程进行了仿真分析。结果表明,新的输送机启动控制系统能显著降低输送机在启动时的动张力和冲击,能极大提升输送机系统在工作时的可靠性和稳定性。     

带式输送机变载荷起动动力学仿真研究

针对带式输送机动态设计问题,采用连续体模型建立其动力学方程,在此基础上用Manab软件对输送机变载荷起动动态特性进行仿真.通过分析得出了变载荷起动胶带的动张力波动情况比空载和满载时的要复杂得多,验证了变载分析的必要性.