帶式輸送機傳動滾筒虛擬樣機的設計與研究
發(fā)布時間：2020-11-16 18:46
帶式輸送機是當今最重要的散狀物料運輸設備,與其它運輸設備相比具有運量大、運輸距離長、可連續(xù)輸送、運行可靠、易于實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點,被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個生產(chǎn)領域。作為現(xiàn)代帶式輸送機的發(fā)展方向,長距離、高帶速、大運量帶式輸送機的出現(xiàn),大幅度地提高了生產(chǎn)效率,但同時也帶來了許多技術性和經(jīng)濟性的問題。滾筒是帶式輸送機的重要部件,由于滾筒是輸送機的主要受力和易損部件。隨著帶式輸送機的大型化,依靠傳統(tǒng)的設計計算方法不能保證滾筒的可靠性和經(jīng)濟性,因而需要采用現(xiàn)代設計方法進行滾筒的設計計算和研究。本文應用有限元分析軟件ANSYS,著重研究滾筒在靜態(tài)受力時,所產(chǎn)生的應力應變及變形等問題,又通過應用RecurDyn軟件對滾筒在動態(tài)工況的速度、受力等進行分析和研究。 本課題主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面: 第一,概述了帶式輸送機的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,接著作者對傳動滾筒的分類、研究現(xiàn)狀和結(jié)構參數(shù)等較詳細地進行了概括和分析,最后對本課題的研究目的及意義、研究方案、研究目標和技術路線做出了闡述。 第二,本課題對虛擬樣機的理論基礎進行了較為深刻的闡述。課題研究中,運用到了ANSYS軟件,作者即對有限元分析的靜力學理論進行了講述。之后,作者用了較大篇幅的文字,對課題中運用的第二款軟件—Recurdyn,進行了較全面的理論解析,并包括對工具箱Belt toolkit的理論概述。 第三,作者對傳動滾筒進行了結(jié)構設計。其中不僅包括滾筒筒殼的直徑、厚度和寬度的設計,還包括滾筒軸、輻板、輪轂及軸與輪轂之間連接件的設計。在將滾筒的各個主體結(jié)構模型設計完成后,作者又對滾筒在裝配后可能的受力情形進行了較詳細的分析。 第四,本課題在Solidworks中將滾筒虛擬樣機完成建模,之后順利導入ANSYS。在對滾筒進行有限元分析時,作者首先對模型結(jié)構進行簡化,然后進行網(wǎng)格劃分和約束的加載。最后將求解結(jié)果進行歸結(jié)和整理,得到了較滿意的結(jié)果。 第五,作者利用Recurdyn軟件中的Belt模塊,聯(lián)合CAD三維軟件對滾筒樣機及工況中其他基本部件進行了建模,之后,對滾筒的虛擬樣機進行系統(tǒng)約束的加載,包括旋轉(zhuǎn)副、速度、和驅(qū)動力等要素的加載。最后作者通過模擬工況的基本條件順利的運行了虛擬樣機,并得出了較為滿意的動態(tài)仿真結(jié)果。 本課題嚴格按照虛擬樣機所設計的路線進行,從大型帶式輸送機傳動滾筒虛擬樣機模型的建立,到對其進行靜態(tài)及動態(tài)雙方面的分析和研究,課題均得出了較滿意的結(jié)果,最終證明了虛擬樣機設計的可行性,這為帶式輸送機傳動滾筒的設計和研究提供了良好的解決方案。
【學位單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：TH222
【部分圖文】：
1.1 帶式輸送機概述1.1.1 帶式輸送機簡介帶式輸送機是化工、煤炭、冶金、礦山、建材、電力、輕工、糧食及交通運輸?shù)炔块T廣泛使用的運輸設備。早在 20 世紀 70 年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了運輸距離高達 100km 的帶式輸送機輸送線路。近年來，帶式輸送機在礦山運輸中已經(jīng)逐漸開始取代汽車和機車運輸，成為散狀物料輸送的主要裝備。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，帶式輸送機的應用越來越廣泛。目前帶式輸送機的主要發(fā)展方向是設備的大型化和新型結(jié)構的特種帶式輸送機。帶式輸送機是以輸送帶作為牽引和承載部件，通過承載物料的輸送帶的運動進行物料輸送的連續(xù)輸送設備。現(xiàn)在它已經(jīng)成為當今最重要的散狀物料運輸設備，與其它運輸設備相比具有運量大、運輸距離長、可連續(xù)輸送、運行可靠，易于實現(xiàn)自動化、集中化控制等優(yōu)點，被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個生產(chǎn)領域。
1.2.1 傳動滾筒研究現(xiàn)狀帶式輸送機滾筒的結(jié)構一般包括以下六部分，滾筒殼、滾筒軸、輻板、脹套、輪轂、軸承座。其結(jié)構如圖2所示：圖 2 滾筒結(jié)構圖Fig.2 Structure chart of Drum滾筒殼與輻板采用焊接結(jié)構。輪轂與輻板連接采用焊接或鑄造結(jié)構，有時在
圖 4 相對坐標系和一個剛體Fig.4 coordinate systems and a rigid body2.2.2 關于相鄰剛體的相對運動學理論如圖 5 所示，物體 i 和物體(i-1)為兩相鄰剛體，iO 點的位置為( 1)( 1)( 1)( 1)=++ iiiiiiiir rsds(2-6設iTiiiAAA( 1)( 1)= ，參照等式(2-4),則物體 i 的角速度在自己的相對參考坐標系中為 =+iiiiTiiiTiiiAAHq(1)'(1)(1)'(1)(1)'ω ω(2-7式中'H 由旋轉(zhuǎn)軸方向決定。對等式(2-6)微分，并將等式(2-4)代入，得''''(1)(1)~( 1)( 1)( 1) = iiiiiiiiA rArAsω
【引證文獻】
本文編號：2886534
【學位單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：TH222
【部分圖文】：
1.1 帶式輸送機概述1.1.1 帶式輸送機簡介帶式輸送機是化工、煤炭、冶金、礦山、建材、電力、輕工、糧食及交通運輸?shù)炔块T廣泛使用的運輸設備。早在 20 世紀 70 年代，就已經(jīng)出現(xiàn)了運輸距離高達 100km 的帶式輸送機輸送線路。近年來，帶式輸送機在礦山運輸中已經(jīng)逐漸開始取代汽車和機車運輸，成為散狀物料輸送的主要裝備。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，帶式輸送機的應用越來越廣泛。目前帶式輸送機的主要發(fā)展方向是設備的大型化和新型結(jié)構的特種帶式輸送機。帶式輸送機是以輸送帶作為牽引和承載部件，通過承載物料的輸送帶的運動進行物料輸送的連續(xù)輸送設備。現(xiàn)在它已經(jīng)成為當今最重要的散狀物料運輸設備，與其它運輸設備相比具有運量大、運輸距離長、可連續(xù)輸送、運行可靠，易于實現(xiàn)自動化、集中化控制等優(yōu)點，被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個生產(chǎn)領域。
1.2.1 傳動滾筒研究現(xiàn)狀帶式輸送機滾筒的結(jié)構一般包括以下六部分，滾筒殼、滾筒軸、輻板、脹套、輪轂、軸承座。其結(jié)構如圖2所示：圖 2 滾筒結(jié)構圖Fig.2 Structure chart of Drum滾筒殼與輻板采用焊接結(jié)構。輪轂與輻板連接采用焊接或鑄造結(jié)構，有時在
圖 4 相對坐標系和一個剛體Fig.4 coordinate systems and a rigid body2.2.2 關于相鄰剛體的相對運動學理論如圖 5 所示，物體 i 和物體(i-1)為兩相鄰剛體，iO 點的位置為( 1)( 1)( 1)( 1)=++ iiiiiiiir rsds(2-6設iTiiiAAA( 1)( 1)= ，參照等式(2-4),則物體 i 的角速度在自己的相對參考坐標系中為 =+iiiiTiiiTiiiAAHq(1)'(1)(1)'(1)(1)'ω ω(2-7式中'H 由旋轉(zhuǎn)軸方向決定。對等式(2-6)微分，并將等式(2-4)代入，得''''(1)(1)~( 1)( 1)( 1) = iiiiiiiiA rArAsω
【引證文獻】
相關碩士學位論文 前1條
1 胡際勇;重型履帶車輛軟地面行駛性能研究[D];吉林大學;2012年
本文編號：2886534
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