本文關(guān)鍵詞：高固黏稠物料輸送設(shè)備開發(fā)及研究

  更多相關(guān)文章： 黏稠物料 輸送系統(tǒng) 平面六桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動學(xué) 動力學(xué)仿真

【摘要】：高固黏稠物料因其含固量高、黏度較大、流動性差的特點(diǎn),與普通固體物料相比,黏稠物料的輸送顯得十分困難,而傳統(tǒng)的輸送設(shè)備在輸送黏稠物料時(shí)易污染、費(fèi)用高、易損壞,滯后于生產(chǎn)發(fā)展的需要,因此本論文設(shè)計(jì)開發(fā)了一套專門用于輸送黏稠物料的輸送設(shè)備。圍繞黏稠物料輸送設(shè)備的開發(fā)研究本文主要從以下幾個(gè)方面展開。 首先通過對黏稠物料的顆粒特性、濃度、黏度等主要物理特性的分析,確定黏稠物料在管道中的輸送性能,然后利用旋轉(zhuǎn)式流變計(jì)對黏稠物料氯化鋁的流變特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,得到氯化鋁表觀黏度和剪切應(yīng)力與剪切速率和物料濃度的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上完成了氯化鋁在管道中輸送阻力的計(jì)算。 結(jié)合中試廠氯化鋁下料的功能要求,參考氯化鋁在管道中的流變特性和輸送阻力,對黏稠物料輸送系統(tǒng)進(jìn)行了整體方案設(shè)計(jì),確定了輸送設(shè)備的布置型式;根據(jù)整體方案確定傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求,提出了幾種機(jī)構(gòu)類型并進(jìn)行對比分析,并確定平面六桿機(jī)構(gòu)作為傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)型。 通過將平面六桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用于傳動機(jī)構(gòu)以滿足其設(shè)計(jì)要求,根據(jù)六桿機(jī)構(gòu)可以由四桿機(jī)構(gòu)和二級桿組組成,將六桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為優(yōu)化四桿機(jī)構(gòu)連桿點(diǎn)軌跡和優(yōu)化二級桿組的位置尺寸這兩個(gè)子問題,利用曲線自適應(yīng)方法對基礎(chǔ)四桿機(jī)構(gòu)的連桿點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,確保其軌跡曲線上存在兩段近似圓弧或近似直線,再結(jié)合傳動函數(shù)對二級桿組的位置和尺寸進(jìn)行優(yōu)化,并以輸出構(gòu)件的運(yùn)動函數(shù)和所給傳動函數(shù)在間歇位置的誤差最小作為優(yōu)化目標(biāo),利用遺傳算法在Matlab中進(jìn)行計(jì)算求解,得到最優(yōu)的平面六桿滑塊機(jī)構(gòu)和平面八桿機(jī)構(gòu)。 對求得的傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析,運(yùn)用ADAMS對兩種進(jìn)行建模仿真,得到各構(gòu)件的位移、速度和加速度曲線,以及各構(gòu)件運(yùn)動副的支反力情況,將仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析,確定平面八桿雙間歇機(jī)構(gòu)為黏稠物料輸送系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)。 本文最后對黏稠物料輸送設(shè)備的關(guān)鍵零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定主要結(jié)構(gòu)參數(shù),包括缸數(shù)、沖次、沖程、活塞直徑等參數(shù),完成曲軸、柱塞、連桿及十字頭等主要零件的設(shè)計(jì),并對柱塞和缸體的密封進(jìn)行設(shè)計(jì),完成了電機(jī)的設(shè)計(jì)選型。在此基礎(chǔ)上利用SolidWorks完成了整機(jī)的三維樣機(jī)建模。
【關(guān)鍵詞】：黏稠物料 輸送系統(tǒng) 平面六桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動學(xué) 動力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH22
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 課題研究的產(chǎn)生背景12-16
• 1.1.1 高固黏稠物料12-13
• 1.1.2 現(xiàn)有黏稠物料輸送設(shè)備簡介13-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 國外發(fā)展?fàn)顩r17-19
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r19
• 1.3 課題的提出19-21
• 1.4 研究內(nèi)容21-22
• 2 黏稠物料流變特性研究及輸送阻力計(jì)算22-34
• 2.1 黏稠物料的物理性質(zhì)22-25
• 2.1.1 物料的顆粒特性22-23
• 2.1.2 物料的濃度23-24
• 2.1.3 物料的黏度24-25
• 2.2 黏稠物料流變特性實(shí)驗(yàn)研究25-31
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及其表達(dá)式25-27
• 2.2.2 表觀黏度的測量27-28
• 2.2.3 剪切應(yīng)力的測量28-31
• 2.3 黏稠物料管道輸送阻力計(jì)算31-33
• 2.4 小結(jié)33-34
• 3 黏稠物料輸送系統(tǒng)方案研究34-42
• 3.1 整體方案設(shè)計(jì)構(gòu)思34-36
• 3.1.1 整體方案布局設(shè)計(jì)34-36
• 3.1.2 方案對比36
• 3.2 傳動機(jī)構(gòu)的型綜合36-41
• 3.2.1 基本概念36-37
• 3.2.2 多種可能的傳動機(jī)構(gòu)37-40
• 3.2.3 對比分析40-41
• 3.3 小結(jié)41-42
• 4 傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)42-62
• 4.1 傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思想42-46
• 4.1.1 平面四桿機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)42-43
• 4.1.2 平面六桿基礎(chǔ)43-44
• 4.1.3 自適應(yīng)方法簡介44-46
• 4.2 平面六桿雙間歇機(jī)構(gòu)的求解模型46-52
• 4.2.1 六桿滑塊雙間歇機(jī)構(gòu)的求解模型46-48
• 4.2.2 導(dǎo)桿六桿雙間歇機(jī)構(gòu)的求解模型48-51
• 4.2.3 平面六桿雙間歇機(jī)構(gòu)求解模型中的約束條件51-52
• 4.3 平面六桿雙間歇機(jī)構(gòu)近似函數(shù)模型的解法52-56
• 4.3.1 平面六桿雙間歇機(jī)構(gòu)近似函數(shù)鞍點(diǎn)規(guī)劃模型解法52-53
• 4.3.2 遺傳算法在平面六桿雙間歇機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用53-56
• 4.4 平面六桿雙間歇機(jī)構(gòu)的求解56-60
• 4.4.1 滑塊六桿雙間歇機(jī)構(gòu)的求解56-58
• 4.4.2 導(dǎo)桿六桿雙間歇機(jī)構(gòu)的求解58-60
• 4.5 小結(jié)60-62
• 5 傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)仿真分析62-74
• 5.1 傳動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析62-65
• 5.1.1 位移分析63-64
• 5.1.2 速度分析64
• 5.1.3 加速度分析64-65
• 5.2 運(yùn)動學(xué)建模與仿真65-67
• 5.3 傳動機(jī)構(gòu)的動力學(xué)分析67-72
• 5.3.1 數(shù)學(xué)模型的建立67-68
• 5.3.2 動力學(xué)建模與仿真68-69
• 5.3.3 動力學(xué)仿真結(jié)果及后處理69-70
• 5.3.4 機(jī)構(gòu)增力性能的驗(yàn)證70-72
• 5.4 小結(jié)72-74
• 6 黏稠物料輸送設(shè)備關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)74-86
• 6.1 黏稠物料輸送系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)74-75
• 6.2 輸送設(shè)備參數(shù)的確定75-76
• 6.3 液力端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)76-78
• 6.3.1 液缸體壁厚確定76-77
• 6.3.2 柱塞及其密封77-78
• 6.4 傳動端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)78-81
• 6.4.1 主軸軸承的選擇78-79
• 6.4.2 曲軸的設(shè)計(jì)與校核方法79-81
• 6.5 原動機(jī)的選型81-84
• 6.5.1 電動機(jī)的選擇81-83
• 6.5.2 同步帶選型83-84
• 6.6 小結(jié)84-86
• 7 總結(jié)與展望86-88
• 7.1 工作總結(jié)86-87
• 7.2 研究展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-90
• 附錄A 曲軸圖紙90-92
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果92-96
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集#@@

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：559044