刮板输送机链传动系统动力学建模与仿真分析

为研究刮板输送机链传动系统的动力学性能,建立了链传动系统的动力学模型。该模型主要考虑了链轮、链环、槽和刮板等主要零部件的质量、惯量和几何参数,并采用接触副描述各零部件之间的相互作用关系。在额定输出功率工况下利用所建模型进行动力学仿真,得到了链轮和链环的动态载荷,为链轮齿形优化、关键零部件强度校核及疲劳寿命预测提供了准确的边界条件。     

刮板输送机链轮传动系统参数化设计

针对刮板输送机链轮传动系统部件加工困难、设计不便的问题,基于Creo2.0二次程序开发功能,通过设定参数、列出关系和编制程序,对链轮、链条和刮板进行参数化建模。此外,基于MSC.ADAMS虚拟样机仿真技术,对刮板输送机链传动系统进行运动仿真,为进一步对刮板输送机传动系统的运动特性和力学特性分析提供了有利的参考。     

卡链工况下刮板链传动系统的力学特性研究

首先建立了圆环链模型的空间方程,用Hertz理论计算了圆环链接触区域的最大应力及接触区域的压力分布;然后对链轮链环啮合过程的受力进行了分析,得出了链轮链环稳定啮合需要满足的条件,并计算了链轮链环啮合接触区域的最大应力。基于多体动力学仿真软件ADAMS建立了刮板链传动系统的样机模型,仿真分析了卡链工况下,平环与立环的连接合力及平环与链轮的啮合力,得出卡链工况下,圆环链间的连接合力和平环与链窝间的啮合力都会增大,且远远大于正常传输过程中的连接合力和啮合力;为了进一步分析圆环链间及链环与链轮在卡链工况下的动力特性,对刮板链传动系统进行了有限元分析,得出了卡链工况下,圆环链间速度、加速度、应力变化规律和链环与链轮间速度、加速度、应力变化规律,为刮板链传动系统的优化设计提供了关键参数。     

基于CAM技术的链传动啮合机理研究

针对刮板输送机链传动的特点,以CAM技术为分析基础,利用CAD和UG对链传动的啮合机理进行分析研究,并根据链传动啮合机理,对刮板输送机链轮链窝UG建模方法进行讨论,对方法不同所建立的模型进行分析研究,找到合理的链窝建模方法,进而提高链传动啮合的合理性,减缓链条和链轮的磨损速度,提高刮板链和链轮的使用寿命。     

基于RecurDyn的圆环链传动系统仿真

针对圆环链传动系统在实际工况中运动状态复杂、常规手段难以分析这一现象,以煤矿井下刮板输送机链轮链条传动系统为参考建立其三维实体简化模型,在RecurDyn动力学仿真软件中进行分析。结果显示:由于多边形效应的存在,圆环链传动系统的运动学特性不稳定;不同传动位置链环运动学特性不相同。     

刮板输送机张力波动监测及疲劳诊断

为了监测和诊断刮板输送机链传动系统故障,提出了一种基于张力波动特征的疲劳诊断方法。首先分析了刮板输送机载荷变化引起的张力波动变化特性,在此基础上利用ADAMS构建了链传动系统张力波动动力学模型,并以此模型的仿真结果为载荷输入,利用ANSYS有限元分析软件,对链传动系统关键零部件的应力和变形分布情况进行监测,从而完成疲劳诊断。实验仿真结果表明,该方法能有效地对链传动系统张力进行实时监测,以及对链轮、链条等刮板组件的疲劳状态进行诊断。     

大功率刮板输送机软启动过程仿真研究

针对刮板输送机存在启动困难、多机驱动功率不均衡等突出问题,建立了刮板输送机传动系统的动力学模型,并在MATLAB/Simulink软件平台上构建其仿真模型,以2×855 kW刮板输送机为例,对刮板输送机的软启动过程进行数值仿真,分析了偶合器充液流量、电动机额定转速、链轮半径和链条阻尼对刮板输送机软启动过程的影响.结果表明:合理的充液流量可以充分利用电动机的峰值力矩,提高偶合器的启动力矩；电动机额定转速和链轮半径差异对机头、机尾驱动电动机的功率分配不均有较大影响；链条阻尼决定了刮板输送机上链链速震荡衰减的快慢.     

基于ANSYS Workbench刮板输送机有限元仿真分析

针对刮板输送机易发生掉链、跳链等问题,以某型刮板输送机为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS Workbench对刮板输送机机头部链传动系统中的链轮、链轮传动轴、链轮传动轴支撑轴承等重要零部件等效应力和等效弹性应变进行仿真分析。仿真结果表明:刮板输送机机头部链传动系统中的链轮、链轮传动轴、链轮传动轴支撑轴承等重要零部件等效应力对应的安全系数都较大,对应的静态强度安全系数均大于5,满足实际和极端工况下的强度要求;对应的等效弹性应变都较小,满足实际和极端工况下的刚度要求。该研究为刮板输送机结构优化、传动效率提升、综合传动和力学性能的改善等提供理论依据。     

刮板链平环疲劳寿命预测分析

为预测刮板输送机链条平环疲劳失效时间,基于试验载荷数据对其进行寿命预测。以38mm×137 mm的C级型号链环为研究对象,采用张力应变测试装置对刮板输送机链条张力进行在线监测,获得10个工作周期链条平环应变载荷数据,结合张力数值标定、雨流法、Goodman模型等手段对其进行数据处理、分析和平均应力修正,通过链环材料的屈服极限来估算链环疲劳特性曲线。研究结果表明:刮板输送机链条平环轴肩处是强度薄弱点,易发生应力集中现象,最大应力为719.5 MPa;对平环疲劳寿命分析显示,刮板输送机链条平环寿命为42 050次循环,链轮链环共啮合84 100次。该结论可为以后刮板链环结构设计和优化以及定期维修、更换提供参考。     

变节距链条在传动系统中的设计应用

刮板输送机的链传动系统作为其核心部件承担着动力传递及煤炭输送的功能,但在已有的设计系统中链条节距作为一个关键参数,未进行过深入研究。经过几十年的发展,刮板组件和链轮已进行了大量的改进,但由于链条节距的制约,限制了与其配合的刮板组件的强度及链轮组件的寿命,从总体角度出发,采用变节距链条能很好地解决目前所遇到的问题。     

重型刮板输送机振动问题的研究

在考虑了刮板链条的非线性、输送机中部溜槽的间隙及弹性、链条与链轮的啮合特性等条件下,建立了刮板输送机非线性的动力学有限元模型及其方程;通过模态分析,对重型刮板输送机的振动问题进行了研究,得出了刮板输送机在各种工况下的固有频率以及前6阶主振型图。     

刮板输送机传动链限矩减速机的研发

为实现对刮板输送机链传动系统的保护,分析研究了刮板输送机断链原因及保护机理。在计算对比不同限矩技术中链条承受冲击负荷的基础上,优化了限矩单元在链传动系统中的串联位置和方法。基于安全限矩技术在传统减速器三轴上的集成应用,创新性开发了限矩减速机。该限矩减速机能有效吸收和降低链条的冲击载荷,可实现冲击工况下链传动系统的断链保护。     

埋刮板输送机链轮和链条的接触分析

链传动系统是埋刮板输送机的重要组成部分,链轮和链条不能完全啮合主要是因为链条和链轮的磨损或者是链条节距过大,导致啃齿、跳齿和冲击现象发生。为了研究啃齿、跳齿和冲击3种工况的接触强度,利用ANSYS瞬态动力学模块对这3种工况进行了接触强度分析,得出了3种工况的等效应力云图和应力随时间变化曲线。研究结果表明:跳齿、啃齿和冲击3种工况应力最大位置均位于链条和链轮接触的部位,此部位属于相对危险的区域,为链传动系统的改进提供了可靠的依据。     

刮板输送机链轮传动系统动力学仿真分析

为了改善刮板输送机链轮传动系统的性能,进而提高整台刮板输送机的运输性能、质量和使用寿命,从链轮传动系统建模开始,运用运动学和动力学方法,利用多体动力学仿真软件对链轮、链条的啮合和传动过程进行了仿真分析,着重研究了链轮、链条的啮合特性和规律,为链轮传动系统的优化打下了基础。     

滚子链传动啮合冲击载荷特性分析

滚子链传动中的啮合冲击力是主动链轮转速、链条节距和主、从动链轮的齿数和轮齿刚度的函数。采用运动学和动力学对链传动中心距和齿数比为任意值的链传动进行分析；在考虑轮齿刚性系数的影响条件下，给出了冲击力与链传动参数之间的关系和相应应的计算结果。     

刮板输送机链传动系统故障检测与诊断

重型刮板输送机链传动系统故障中影响最大的就是断链事故,不仅影响煤矿企业生产计划,同时还可能造成安全事故。断链故障主要是由于链环所受应力突增导致材料出现塑性变形和开裂,因此从链环和与其啮合的链轮轮齿接触部位的应力分布、应变等动态特性出发,通过ANSYS分析并获取其应力变化特征,并以此作为样本,通过BP神经网络构建和训练预测模型,实现断链故障的预警及诊断。仿真结果表明,该方法对链轮、链条的应力变化跟踪较好,精度较高,可以满足断链故障的诊断及预警要求。     

基于ZigBee技术的刮板输送机链条状态在线监测系统研究与设计

提出了一种刮板输送机链条状态在线监测系统。该系统以ZigBee无线芯片CC2530作为核心控制器件组成刮板输送机链条无线传感器,销锁无线传感器安装在接链环上实时检测接链环销锁受力情况,实现对刮板输送机链条状态的实时检测及故障预警,变断链事后报警为断链事故前预警停机,从而避免了断链事故的发生。     

刮板输送机链传动系统受力特性研究

考虑刮板输送机结构复杂以及对其链传动系统受力分析困难的问题,基于虚拟样机技术研究了链传动系统的受力特性。综合考虑各组成部件之间的相互作用关系,采用ADAMS软件建立了双链牵引链传动系统虚拟样机模型,分析了驱动链轮的啮合特性和刮板链的张力变化,为刮板输送机的结构优化以及状态监测提供有效依据。     

刮板输送机链轮传动系统仿真分析

刮板输送机的链轮传动系统对运输效率影响较大,合理的传动系统能提高输送机工作效率,延长其使用寿命。介绍传动系统结构组成,建立传动系统虚拟模型,根据传动系统各项参数对模型进行简化,在不影响仿真结果的前提下提高分析速度。对链轮的工作过程进行动力学分析,得到不同工况下的链轮转速、驱动力矩等参数的变化曲线,帮助提高对链轮传动系统工作方式的理解和认识。     

低噪型链传动系统在摆动式刮板输送机上的研究应用

阐述了现有摆动式刮板输送机链传动系统的链轮少齿数、链条大节距结构特点,及使用中存在振动、噪声大,运行不平稳和使用寿命低的问题。基于链传动系统非共轭啮合的多边形效应和啮合冲击效应机理研究,进行了低噪型链传动系统的设计研究,并就设计中的可靠性问题进行了分析。分析和研究表明,低噪型链传动系统能够满足设备系统使用功能,应用于整机设备可有效改善振动、噪声大的问题,提高系统使用寿命。