【摘要】：隨著現(xiàn)代物流行業(yè)的興起,帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸行業(yè)有著無可替代的位置,隨著運(yùn)輸需求與效率的不斷增長(zhǎng),長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等類型的輸送機(jī)已成為一種趨勢(shì)并逐漸被普及。為了克服主要阻力,輸送機(jī)在運(yùn)行過程中消耗了大量能源,對(duì)如何減小主要阻力的研究是專家一直關(guān)注的焦點(diǎn)。主要阻力由四部分組成,隨著輸送機(jī)類型和需求的變化,四部分中各個(gè)阻力的占有比例也在不斷的發(fā)生變化,其中面臨的新問題是輸送帶的彎曲阻力和物料的擠搓阻力在主要阻力中所占的比例越來越大,且不容忽視。故很有必要對(duì)輸送帶的彎曲阻力和物料的擠搓阻力的影響因素展開敏感性分析研究,找出其中規(guī)律為減少阻力提供理論依據(jù)。本課題在前人的基礎(chǔ)上,考慮了輸送帶在運(yùn)輸物料情況下動(dòng)態(tài)效應(yīng),通過模型建立,機(jī)理推導(dǎo)并提供了求解方法,最后用MATLAB軟件通過程序編程快速實(shí)現(xiàn)了求解并依據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)輸送帶的彎曲阻力和物料的擠搓阻力的影響因素展開了敏感性分析研究。首先,在大撓度基礎(chǔ)上,采用正交異性板力學(xué)為輸送帶建立微單元模型;不僅考慮了輸送帶自重,還考慮到物料運(yùn)輸時(shí)輸送帶的受力情況,根據(jù)彎矩、內(nèi)力、應(yīng)力應(yīng)變、幾何方程、物理方程等關(guān)系,得出關(guān)于撓度W的偏微分方程及應(yīng)力函數(shù)的相容性方程。其次,為了提高求解精度及準(zhǔn)確度,對(duì)輸送帶網(wǎng)格劃分,通過有限差分的十三點(diǎn)差分法,與輸送帶模型結(jié)合,將每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的微分方程離散化為代數(shù)方程組的形式;通過研究代數(shù)方程組的規(guī)律,再次改寫代數(shù)方程組為矩陣方程的形式;再結(jié)合指定的邊界條件,利用MATLAB構(gòu)造相關(guān)矩陣,并迭代求解得出每個(gè)節(jié)點(diǎn)撓度值;通過撓度W和輸送帶的彎曲阻力及物料擠搓阻力的相關(guān)理論公式,利用MATLAB編程求得輸送帶的彎曲阻力及物料擠搓阻力。最后,通過定向改變托輥間距、托輥槽角、物料單位長(zhǎng)度的重量、物料堆積密度、不同型號(hào)的輸送帶即不同彈性模量等因素來數(shù)值模擬,敏感性研究分析其變化規(guī)律。通過以上分析研究,得到了求解輸送帶撓度的偏微分方程,掌握了有限差分法的求解,得出了不同的影響因素對(duì)輸送帶彎曲阻力和物料擠搓阻力的敏感性數(shù)據(jù)與規(guī)律,為今后減小阻力提供可靠的參考,為合理設(shè)計(jì)提供有效的理論依據(jù)。
【圖文】：

力段情況下對(duì)輸送帶張力的影響，進(jìn)一步提供了理論參考依據(jù)[17]；太原科技威，彭偉等設(shè)計(jì)了固定式的帶式輸送機(jī)模擬摩擦系數(shù)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)[18,19]，這一主要阻力是兩端傳感器讀數(shù)之差，但皮帶和物料的彎曲阻力不在計(jì)算之內(nèi)，度不高；山東科技大學(xué)的王曉凱、李金良利用 MATLAB 通過研究物料的擠輸送帶產(chǎn)生的運(yùn)行阻力，以運(yùn)輸速度及承載量和托輥間距作為變量來研究分帶彎曲阻力及物料擠搓阻力的因素，并得到了定量的公式及定性的結(jié)論；太的杜錫剛、韓剛通過對(duì)圓管式輸送機(jī)進(jìn)行力學(xué)建模，以六邊形托輥為例在水輸送帶彎曲進(jìn)行分析研究，并推導(dǎo)得出重要結(jié)論，為動(dòng)態(tài)模擬研究開辟新思分析提供經(jīng)驗(yàn)，，為技術(shù)建模系統(tǒng)仿真提供有效的依據(jù)[20]；太原理工大學(xué)黃偉在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)阻力的計(jì)算思路，研究分析了槽型托輥下輸送機(jī)的主要阻力，涵蓋曲阻力和物料擠搓阻力的研究[21]。這種計(jì)算方法只停留到理論基礎(chǔ)上，對(duì)于復(fù)雜工況沒做研究，具有一定的局限。要研究?jī)?nèi)容及方法

第二章 輸送帶兩托輥段模型及撓度微分方程第二章 輸送帶兩托輥段模型及撓度微分方程輸送機(jī)基本的結(jié)構(gòu)特性，性能優(yōu)點(diǎn)才能更佳的對(duì)輸送帶進(jìn)行模型的建立，解問題，輸送帶的研究屬于大撓度理論問題，故研究輸送帶的彎曲阻力及力不僅僅要了解經(jīng)典的小撓度理論還必須要研究薄板大撓度理論來與實(shí)析。帶的結(jié)構(gòu)及特性帶的結(jié)構(gòu)組成
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH222

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2692295