基于波动理论的带式输送机动张力及不打滑研究

针对带式输送机连续性方程采用偏微分法进行动态分析存在求解复杂的问题,建立带式输送机弹性连续动力学方程,在用达朗贝尔原理对带式输送机弹性波动特性进行分析的基础上,揭示了弹性波在带式输送机二分支边界上的透射和反射传播特性,得出了反射系数和透射系数之和为1的特性,并由此建立了带式输送机纵向波动动力学方程,求解出了机头重锤张紧的不同工况下带式输送机启动和制动过程中输送带极限动张力,并以此得出了带式输送机启(制)动过程中的不打滑条件.     

基于分形维数的大型带式输送机动态特性研究

为定量研究带式输送机启动制动过程中的动态特性,利用基于分形维数的评价方法,分析输送带黏弹性模型特性,建立离散有限元模型与仿真模型,并设计了带式输送机系统正弦速度控制曲线,研究在启动制动时,机头部、机尾部纵向动张力变化特性,应用分形理论分析在不同启动时间下,机头部张力维数与输送机系统稳定性的关系,内置张紧装置与外置张紧装置动态特性。结果表明:分形维数适用于评价带式输送机动态特性,分形维数越大,系统越不稳定,故障率越高,启动时,机头部张力维数大于机尾部,机头部更易发生故障,内置张紧装置载荷维数更大,故障率更高;启动时间为35～40 s时,机头部张力维数较小,带式输送机稳定性较高。     

大型带式输送机纵向振动动力学研究

针对大型带式输送机的动力学问题,基于输送带Kelvin-Voigt黏弹性微分本构方程,建立了带式输送机黏弹性纵向振动动力学方程,得到了输送机的动位移和动张力的解析解,通过仿真分析得到:随着带式输送机运距的加长、运量的加大及带速的提高,输送机的动张力越来越大,从而说明了大型带式输送机具有明显的动态特性;输送带阻尼系数取0.4~0.6时,输送机不仅具有较小的动张力,且具有良好的稳定性;延长启动时间,可以有效地减小输送机的振动,从而可以降低输送机的设计安全系数,减小生产成本。     

带式输送机软启动动力学模型分析与仿真

带式输送机系统可认为是弹簧-质量系统,系统启动加速度过大会使输送带产生较大的动张力,引起瞬间冲击力,对系统产生冲击和振动,从而缩短零部件使用寿命。从黏弹性动力学模型分析入手,研究带式输送机启动特性,通过比较异步电机软启动方案,提出分级变频启动技术,利用Matlab仿真软件,进行启动性能分析,为系统设计提供较好的技术方案。     

基于RecurDyn的带式输送机启动过程动态特性分析

针对带式输送机工作过程中物料突然变化、启动不合理等因素容易造成输送带启动时张力过大而导致输送机部件损坏的问题,采用多体动力学方法建立带式输送机虚拟样机模型并对启动控制工况进行动态特性的分析和求解,得到带式输送机启动过程中符合实际情况的输送带速度、加速度及动张力分布规律,通过对不同启动控制曲线的对比分析,得出通过延长启动控制时间和选择合理的启动控制曲线可以很好地降低输送带启动动张力。     

基于永磁涡流传动的长距离带式输送机启动特性研究

针对矿用带式输送机启动过程易出现打滑、淤带和断带等问题,基于永磁涡流传动技术,将双盘式磁力耦合器作为带式输送机的驱动装置,建立双盘式磁力耦合器动态数学模型,运用AMEsim软件搭建带式输送机系统仿真模型,设置启动时间分别为60、80和100 s,采用Harrison控制曲线启动时,研究带式输送机满载启动时机头、机尾部输送带的速度特性和张力特性,张紧装置位移特性以及双盘式磁力耦合器调速气隙特性,仿真结果表明:当启动时间为60 s时,带式输送机输送带速度波动大,动张力明显,尾部输送带最大张力达到29 kN,启动过程不平稳;双盘式磁力耦合器调速时,气隙变化与带式输送机启动速度变化趋势相反,启动过程气隙从22 mm减小到4 mm;当启动时间为80 s和100 s时,带式输送机启动过程相对平稳,速度和张紧装置位移波动小,尾部输送带张力波动幅度分别为5 kN和3 kN;带式输送机启动过程存在最佳启动时间,继续延长时间,对带式输送机启动特性影响越来越小,80 s可作为合理启动时间。     

基于Matlab的带式输送机软启动过程胶带动力学仿真研究

基于带式输送机胶带粘弹性动力学方程,用Matlab软件仿真重锤张紧方式下输送机胶带的动张力。某工程实例的仿真结果与美国CDI公司用有限元数值计算的结果进行了对比,两例计算结果吻合较好。同时,用Matlab软件仿真在采用正弦形、三角形、抛物线形、梯形和矩形启动加速度时胶带的动张力,比较得出最优启动加速度曲线,为输送机部件参数设计提供依据。     

带式输送机永磁智能驱动系统及其控制策略

矿用带式输送机传统驱动系统存在传动线路长、传动效率低、可靠性不高等技术不足,针对传统驱动系统的不足,设计了一种集多点永磁直驱与永磁张紧于一体的带式输送机永磁智能驱动系统,并通过仿真试验和现场应用验证了其可行性。对带式输送机永磁智能驱动系统的结构进行了设计,并基于传感器矢量控制永磁电机驱动系统的技术特点,提出了带式输送机永磁直驱系统的双闭环矢量控制、柔性启动与多机协调控制,永磁张紧系统的三闭环控制与打滑抑制等控制策略。在此基础上,利用MATLAB/Simulink软件构建了带式输送机永磁智能驱动系统的仿真模型,通过仿真分析在理论层面验证永磁智能驱动系统的正确性。通过现场应用实例与经济效益分析,验证了永磁智能驱动系统的优势。仿真分析与现场试验结果表明,带式输送机永磁智能驱动系统的多种控制策略在保证带式输送机重载柔性平稳启动的同时,也有效减小了启动时动张力对胶带的冲击损伤;可实现带式输送机的多机转矩平衡,能够解决多点驱动功率分配不均带来的问题;张紧系统与驱动系统协调性良好,可实现快速张紧,同时在发生打滑时张紧系统可快速响应消除打滑带来的不利影响。与传统的异步电机驱动系统相比,永磁智能驱动系统可大幅度提高带式输送机的智能化程度,有利于推进矿山装备的智能化发展。     

基于AMEsim的带式输送机仿真建模方法研究

本文分析了带式输送机的动力学模型,介绍了利用AMEsim仿真平台建立带式输送机仿真模型方法,并运用工程实例对带式输送机的动态特性进行了仿真,得出带式输送机启动过程中输送带的动张力、速度、位移的3维曲线图.工程实例得出的仿真结果曲线和带式输送机现场测得实际数据近似.该建模方式可以作为带式输送机的动态分析可靠方法.     

带式输送机的动态特性分析与软起动设计

给出了带式输送机的黏弹性振动方程及位移解和动张力的计算方法,研究了在采用矩形、正弦形、抛物线形加速度时胶带的 动张力特性,并给出了限制和消除带式输送机黏弹性振动的设计方法,提出了最佳的软起动和软制动控制曲线,结合沙曲矿井主斜井胶带输送机工程实例与美国CDI（Converor Dynamics,Inc）。用有限元数值计算结果进行了对比,两个计算结果非常接近,可用于理论研究与工程设计。     

采场松软底板极限比压的确定方法

通过现场实测研究的方法,着重分析了压模尺寸变化引起的底板岩体破坏,获得了底板岩体极限比压与压模尺寸的关系式[q]=aΦb及有关结论。提出了采场底板岩体侵入特性的综合指标,形成了现场测定底板极限比压的一套方法。     

岩石非线性拉、压蠕变模型及其参数识别

基于岩石单轴拉、压作用下加速蠕变曲线的幂函数拟合分析,推导了二元件黏塑性蠕变模型中黏性元件的非线性表达式,并将建立的非线性黏塑性模型与Burgers蠕变模型串联建立一个新的非线性黏弹塑性拉、压蠕变模型。分析显示该模型能够描述岩石在直接拉伸、压缩作用下的衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变3个阶段。结合对重庆红砂岩单轴直接拉伸与单轴压缩蠕变试验结果,通过Matlab编写Quasi-Newton优化算法(BFGS)实现了岩石非线性黏弹塑性拉、压蠕变模型的参数辨识,辨识参数相关性系数平方R 2均在96%以上。将模型与修正西原模型比较发现非线性黏弹塑性拉、压蠕变模型线型吻合程度均高于修正西原模型,表现出拉、压蠕变特性的适用性,从而进一步验证了模型描述岩石拉伸以及压缩蠕变特性的正确性。     

反光膜卷张力控制系统的建模分析

通过对车牌半成品自动生产线中反光膜收放卷张力控制系统的各部分进行机理分析．给出了控制系统中的张力模型、料卷实时卷径模型、张力臂受力模型以及放卷过程中动力学模型，为以后控制策略的选择提供了理论依据和设计参考．     

深部围岩分区破裂化模型试验研究

为研究深部巷道围岩破裂机理,在"深部巷道围岩破裂机理与支护技术模拟试验装置"进行了模型试验,系统研究了深部巷道围岩在最大初始开洞荷载与洞室轴线平行作用下直墙拱顶试验的破坏形态和机理。模型试验表明:当最大主应力与洞室轴线平行,在较大轴向压力作用下产生较大的朝洞内的膨胀变形,使得在围岩内产生较大的径向拉应变,其产生的拉伸断裂是出现分层破坏现象的关键,分布特点是随着轴向应力的增加其拉应变值增加,随距洞壁距离的增大其拉应变值减小。拉伸断裂面形成后,相当于在原来的介质内又形成了一个新的半径增大的洞室,洞室在较大的轴向压应力持续作用下,拉伸破坏过程不断重复出现,就会形成交替的破裂区域和未破裂区域,即分层破裂现象。     

复配起泡剂强化低阶煤浮选的试验研究

为了探究复配起泡剂对低阶煤浮选的强化效果,选取正戊醇、MIBC、仲辛醇和聚乙二醇(PEG)进行浮选动力学试验,通过表面张力和泡沫稳定性试验,揭示了复配起泡剂强化低阶煤浮选的作用机理.浮选结果表明:起泡剂单独使用时,PEG浮选精煤产率最高,浮选速率最快,正戊醇浮选效果最差;三种短链醇和PEG复配后,浮选精煤产率随着复配药...     

基于耦合动力学模型的围岩-支架相互作用分析

液压支架处于与围岩相互作用的工作环境中,因此掌握其耦合作用规律,对于液压支架的抗冲击、自调适设计具有十分重要的意义。以ZY12000/28/64支顶掩护式液压支架为研究对象,运用拉格朗日第二类动力学理论建立6自由度围岩-支架耦合动力学方程。应用该动力学方程,分析了基本顶质量、基本顶初始高度及断裂点位置对液压支架动力学响应的影响。结果表明,立柱千斤顶、平衡千斤顶的受力随着基本顶质量和基本顶初始高度的增加呈线性增大;随着断裂点位置的前移,立柱千斤顶受力增大、平衡千斤顶受力减小。     

添加纳米颗粒对溴化锂溶液表面张力的影响及其机理分析

纳米颗粒可以改变溴化锂溶液的表面张力,从而促进其传热传质效果。利用Wilhelmy平板法研究了温度、溶液浓度、分散剂和纳米颗粒添加量等因素对溴化锂溶液表面张力的影响。结果表明,溴化锂溶液表面张力随溶液浓度和纳米颗粒添加量的增加而增大,随温度和分散剂添加量的增加而减小。分散剂的添加量存在最佳值,此时溶液表面张力趋于稳定,且稳定纳米溴化锂溶液的表面张力是分散剂和纳米颗粒耦合作用的结果。并拟合出溶液温度25~60℃、溶液浓度50%~59%、分散剂质量分数0~5%、纳米颗粒质量分数0~0.2%时,稳定纳米溴化锂溶液的表面张力半经验模型。     

张紧量对单边驱动式弛张筛筛面动力学参数的影响

为解决传统筛分设备在处理潮湿细粒煤炭时存在严重堵孔的问题,设计了一种单边驱动式弛张筛。根据单边驱动式弛张筛的结构和筛面弛张原理,建立了弛张筛筛面的动力学模型,研究了正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响。借助Matlab软件绘制出筛面中点的位移、速度、加速度特性曲面,将正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响加以对比分析。利用ANSYS Workbench软件对不同张紧量的筛面进行瞬态动力学分析,研究筛面中点的位移、速度、加速度最大时,筛面上各点的位移、速度、加速度分布情况。研究结果表明:随张紧量的增加,筛面的挠度减小,速度、加速度增加。当筛面张紧量选取在2 mm左右时,筛面加速度能够达到50 g,筛分效果比较理想。     

石墨的浮选动力学模型及浮选行为研究

用经典的动力学数学模型对阿姆滩矿区某微晶质细鳞片石墨浮选试验进行拟合及误差分析。拟合结果表明：该浮选试验过程适合用经典动力学一级模型描述。结合浮选速率k和回收率ε确定最佳的石墨浮选药剂制度。试验结果表明：调整剂、捕收剂、起泡剂用量的增加均有利于浮选过程浮选速率常数k的提高,抑制剂用量增加则会起到相反的作用。最终确定石墨浮选过程的药剂用量分别为：调整剂石灰用量1000 g/t、抑制剂水玻璃用量500 g/t、捕收剂煤油用量200 g/t、起泡剂2号油用量60 g/t。     

岩石钻掘过程钻头受力动力学解析模型

为深入研究钻头在岩石钻掘这一动力学过程中的受力变化规律,对钻头的钻掘过程进行了系统的动力学分析,建立了描述钻头在岩石钻掘过程中力与运动间关系的微分方程组,归纳了运动条件下影响钻头受力变化的各种影响因素。在对钻头钻掘岩石的运动过程进行解析的基础上,提出了运动条件下钻头压入力和切削力的解析计算方法,并分别给出了压入力和切削力的动力学解析方程。进行岩石钻进力学测试实验,结合相关实验结果对动力学计算模型和静力学计算模型进行了对比分析,研究表明：钻头在钻掘岩石过程中的受力与其运动状态密切相关;在其它条件一定情况下,钻头所受的压入力和切削力均随钻头推进速度V的增加而增加。计算结果显示动力学解析模型比传统静力学计算方法更接近实验测量值,而且更有利于直观方便地指导工程实践。