技术研发成果简介

<正>【800~1000t/h连续卸船机】公司2016年新产品,由港机设计院承担设计任务。连续卸船机主要应用于内河万吨级港口码头,其转载物料主要为煤、矿石、水泥、粮食和化肥等,主要以卸载小型船舶为主。工作原理:卸船机链斗取料机头进入舱内、链斗从船舱中自行连续取料,通过提升卸载到给料机构,再由溜槽转载到臂架中的带式输送机,臂架输送机上的物料再由另一个溜槽转送到机内回转输送机上,最后输送     

带式输送机卸料轨迹运算

通过对带式输送机物料的运行速度及与卸料滚筒分离点的分析，以及对物料与卸料滚筒分离后的运行轨迹的分析，建立合适的坐标系和数学计算模型，并模拟出物料被抛射后的运动轨迹，确定了带式输送机卸料滚筒与搭接输送机机尾的相对位置关系，解决了带式输送机搭接不准的难题。     

港口散料码头带式输送机系统的实践

针对某公司码头环保提质改造工程带式输送机系统的设计与应用,介绍了某港口新建散料码头的卸船、堆取料及装车工艺。针对带式输送机系统的设计问题分析了该系统的特点及其要求,在设计中分别对带式输送机的带速、带宽、功率、张力计算进行了讨论,分析了拉紧装置的确定。对转载站进行了DEM仿真,采用增大溜槽倾角、降低溜槽衬板磨损和防堵料设计,实际运行表明,设计达到了预期的目的。     

散状物料卸料轨迹的预测

根据在设计中的应用，非凝聚和粘附的粒状物料从输送设备卸下的卸料轨迹的理论已有论述。并已提供了散状物料料流的上边界与下边界的卸料轨迹的理论公式。固有力、速度和物料料流的连续性是描述物料轨迹函数的主要因素。解析函数的进一步发展的为运动的物料料流从带式输送机滚筒、溜槽和截面带式取样器上进行卸料。为了在实际条件下，预测其轨迹曲线，在理 论函数中引用了离散系数。计算机的计算与图解法都指明了理论研究结果如何能     

散体物料转载溜槽仿真

在散体物料转载的过程中经常出现磨损、堵塞、粉尘污染等不利于生产的现象。应用离散元软件对散体颗粒物料转载过程进行仿真分析进而对结构进行优化,弥补了单纯对几何体进行受力分析的不足。运用三维软件建立了转载设备的三维模型,并将模型导入到离散元软件中进行仿真运算。仿真得出了集料板角度与料流速度和溜槽受力的关系;溜槽半径与溜槽受力、受料输送带受力、物料分布情况的关系;溜槽半径与物料流动性的关系,为转载站的设计提供了依据。     

论仓压计算对带式输送机设计的影响

对于带式输送机系统中的某条带式输送机的综合计算,现有标准和手册未对漏斗溜槽中物料仓压给予分析计算,本文对带式输送机圆周驱动力和功率计算进行完善,使其值接近实际情况。     

散料输送系统转运站料流的仿真分析

针对散状物料转运站部件受冲击力大、磨损严重等问题,运用EDEM软件对转运站内物料流动状态进行数值模拟,得到了转载溜槽出口处的物料速度,同时对转运站输送带上的物料质量进行监测.通过对不同转载角度、不同结构形式的转载溜槽时物料的运行状态进行仿真,结果表明,当转载角度不同时,需要选用相应结构形式的转载溜槽才能保证物料转运的平稳性,减小物料对转运站部件的冲击和磨损,为转运站的设计提供了理论依据.     

新型移动式分叉溜槽的研制

散货码头带式输送机上的物料通过分叉溜槽改变工艺流程线路时,由于物料粒度过大、流速低、过流面积大等因素,容易结块起拱,堵塞溜槽,引起分叉翻板无法切换流程,针对此问题,对分叉溜槽装置进行研究改进,提出一种新型分叉溜槽装置,并在实际应用中验证了其可靠性。     

隧道工程连续带式输送机的结构设计与计算方法

出渣连续带式输送机已经成为隧道工程高效连续出渣的主流工艺。对隧道工程对出渣连续带式输送机的工作特点进行分析,给出了连续带式输送机的主要结构设计需要考虑的问题,结合工作过程和结构特点给出了该类带式输送机的设计计算要点,包括输送带安全系数、模拟摩擦系数的选取值。提出头部、中间驱动的驱动需要根据输送机全长和尚未设置中间驱动的最大延伸长度的输送带的最大张力和安全系数确定中间驱动的位置,并给出了具体的算例。     

基于EDEM对新型转运站的料流分析

通过优化转运站的结构设计参数,使带式输送机转运站不堵料,减小冲击和磨损,减少粉尘污染。利用离散元软件EDEM对带式输送机转运站进行了数值模拟。选取煤作为仿真材料,对转运站的全程物料仿真表明,抛物线形的头罩与弧线形溜槽,能够很好地引导物料流,控制磨损与冲击。头罩的冲击角度应小于20°,溜槽的倾角应大于等量摩擦角一定范围。本项目投入实际工程应用证明转运站运行状况良好,基本达到设计初期目的。证明了利用EDEM离散元软件对转运站设计的可行性和准确性。     

基于 EDEM 的输送带动态跑偏仿真分析

针对带式输送机在运输物料过程中由于落料不均易出现输送带跑偏的问题,通过离散元法进行分析。运用单因素控制变量法进行 EDEM 仿真计算,分析了不同落料高度、不同落料速度及不同湿度状态下对物料流在导料槽出料口处速度与输送带跑偏的影响。通过对比与研究发现,物料落料高度、落料速度及物料颗粒湿度对带式输送机转运系统会产生影响,在此情况下单一改变某一参数会降低输送带跑偏趋势。研究发现,在一定条件下输送带跑偏趋势随落料高度增加而增加,也随落料速度增加而增加,但是与物料湿度成相反趋势,即物料湿度增大,输送带跑偏趋势减小。同时需注意物料湿度增加,物料附着导料槽影响下段输送带受料。     

转载溜槽衬板磨损预测的DEM仿真方法

针对EDEM自动划分网格较稀疏问题,采用Hypermesh划分仿真模型网格,利用Herz-Mindlin接触理论的Archard磨损模型对转载溜槽磨损问题进行仿真,在网格单元上提取出漏斗和溜管衬板的接触能量和磨损量,分析了磨损量与接触能量的关系。假设转载溜槽衬板磨损深度为物料与溜槽衬板的使用时间为线性函数,根据现场衬板磨损量的测量值,将衬板的磨损系数关系的看作隐式的单变量方程,应用EDEM软件的仿真结果求解出磨损系数的标定值。分析了漏斗和溜管的磨损机理。该方法可用于转载溜槽的磨损预测。     

带式输送机转载溜槽导流板结构形状的分析

针对带式输送机转载溜槽设计问题,分别对普通冲击板、WEBA型冲击板、曲线型导流板、折线型导流板进行DEM仿真,对料流的速度矢量、冲击力和冲击系数进行了对比,根据仿真结果的观察和冲击力比较得出:WEBA型冲击板由于实现了料打料,降低了对冲击板的磨损,但导料效果不明显;曲线导料槽可以降低物料对衬板的冲击,并具有较好的导流效果;折线型导流板能够起到降低冲击和导流的作用,折线段越多降低冲击、导流效果越明显。研究结果为工程设计中冲击板或导流板结构形式的选择提供参考。     

智能四驱汽车分动器壳体有限元分析与模态试验

基于有限元分析和模态试验方法进行了智能四驱车辆分动器设计分析。首先将模态试验和有限元分析相结合,进行了分动器的模态 试验,并验证了模型的准确性;接着基于建立的分动器模型,利用Romax软件进行了不同工况下分动器壳体的轴承受力分析,加载更为精确的边界条件,进行了准确的分动器壳体的静力学和疲劳分析。实例分析结果表明,该款分动器在极限工况时的最大主应力达到196.8MPa,超出了材料的许用应力。对分动器结构进行了改进,通过改进前后的对照分析,发现改进后模型的应力和位移量明显减小,符合设计要求。     

[误差建模及精度保证方法]基于稳定裕度的机床轮廓控制器增益设计方法

机床轮廓控制器通常被设计为P控制器,其控制增益是决定控制效果的关键参数。为定量设计轮廓控制器增益值,提出了基于稳定裕度的控制器增益设计方法。首先基于最小二乘法辨识机床各轴的离散传递函数模型,然后根据传递函数模型及Jury准则确定增益的稳定域,最后根据稳定裕度构造目标函数,并在稳定域内求解满足稳定裕度要求的轮廓控制器增益值。在三轴机床上设计轮廓控制器,实施轨迹联动实验,以验证方法的有效性。实验结果表明,基于稳定裕度设计的轮廓控制器可在保证机床运动平稳性的条件下使螺旋形轨迹的轨迹误差最大值减小39.06%,扇形轨迹的轨迹误差最大值减小少34.33%。     

带轮铸造工艺设计及数值模拟

介绍了灰铸铁皮带轮的铸造工艺设计,铸件质量约23.89kg,材料牌号为HT200.运用ProCAST软件对皮带轮凝固过程进行了数值模拟,分析了该工艺产生缺陷的部位和原因,提出了后处理方法.     

螺杆转子砂带磨削装置开发及材料去除率预测

为实现螺杆转子表面磨削材料的均匀去除,开发了一种新型砂带磨削装置,该装置由接触轮式及自由式砂带磨削工具组成。针对磨削工具与工件的接触特点分别采用半解析法及几何近似法建立接触模型,获得接触区域内接触应力分布规律。提出了基于ThunderGBM算法的材料去除率预测模型,以接触应力及磨削工艺参数作为输入,对螺杆转子砂带磨削材料去除率进行了预测,然后针对五头螺杆转子设计并实施了磨削实验。实验数据与数值计算结果的对比表明提出的去除率预测模型具有较高的准确性与有效性。