本文關(guān)鍵詞： 帶式輸送機(jī) 自動變頻張緊裝置 動態(tài)特性 建模仿真　出處：《太原理工大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國煤炭企業(yè)年產(chǎn)千萬噸級礦井?dāng)?shù)量在“十二五”期間將會增加二十余座。帶式輸送機(jī)作為現(xiàn)代化大型礦井的主要提升設(shè)備,對其性能要求也越來越高。張緊裝置是保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行的必要部件,尤其對于長距離、大運(yùn)量、高帶速的大型帶式輸送機(jī)來說,其動態(tài)特性直接影響著帶式輸送機(jī)安全可靠的運(yùn)行。因此,對于張緊裝置的動態(tài)特性研究具有非常重要意義。 本文總結(jié)了張緊裝置發(fā)展歷史,國內(nèi)外研究進(jìn)展情況,以及帶式輸送機(jī)對張緊裝置的性能要求。根據(jù)新一代ZJ-120/45D自動變頻張緊裝置的組成結(jié)構(gòu)及工作原理,建立了其機(jī)械系統(tǒng)、液壓緩沖裝置的數(shù)學(xué)模型,并得出了自動變頻張緊裝置的控制方塊圖。通過分析輸送帶的粘彈性力學(xué)特性,建立了帶式輸送機(jī)離散系統(tǒng)的動力學(xué)模型。 以某大型煤礦6.0公里帶式輸送機(jī)為模型,利用AMEsim動力學(xué)仿真軟件建立了帶式輸送機(jī)和自動變頻張緊裝置的動力學(xué)仿真模型,通過對建立的動力學(xué)模型仿真,得出了帶式輸送機(jī)滿載啟動工況下,自動變頻張緊裝置速度、張緊力、位移二維曲線圖,以及承載段輸送帶的三維速度、位移、張力曲線圖,通過對仿真結(jié)果分析,可以得出：滿載啟動工況下,帶式輸送機(jī)啟動55s后,機(jī)尾才開始啟動,機(jī)尾的速度曲線斜率明顯大于機(jī)頭速度斜率,瞬時沖擊較大,容易產(chǎn)生振蕩。機(jī)頭輸送帶的張力大約是機(jī)尾的4.87倍,機(jī)頭機(jī)尾的位移差大約是13m左右。在啟動過程中,張緊裝置的張緊力最大值為28.5kN,平穩(wěn)運(yùn)行時張緊力為28.0kN。 以自動變頻張緊裝置為研究對象,分析了輸送帶彈性模量、啟動方式對自動變頻張緊裝置動態(tài)特性的影響,得出：在啟動時間前1/5內(nèi),張緊裝置的動態(tài)特性不受輸送帶彈性模量的影響,后4/5時間內(nèi),輸送帶彈性模量每提高1/3,張緊裝置的移動速度大約減小0.01m/s,、張緊小車啟動過程移動的位移就縮短大約1/4。選擇正弦加速度啟動方式可以減小輸送帶和自動變頻張緊裝置的啟動過程中振動。最后將自動變頻張緊裝置及重錘張緊裝置進(jìn)行了對比研究,得出：在煤礦井下使用自動變頻張緊裝置,需要較小的張緊行程,與重錘張緊裝置相比行程大約縮小2.7倍。
[Abstract]:The annual output of coal mines in China will increase by more than 20 during the 12th Five-Year Plan period. Belt conveyors are the main lifting equipment of modern large-scale mines. Tensioning device is the necessary part to ensure the normal operation of belt conveyor, especially for the large belt conveyor with long distance, large volume and high belt speed. Its dynamic characteristics directly affect the safe and reliable operation of belt conveyors, so it is of great significance to study the dynamic characteristics of tensioning devices. In this paper, the development history of tensioning device and the research progress at home and abroad are summarized. According to the structure and working principle of the new generation ZJ-120/45D automatic frequency conversion tensioner, the mechanical system is established. The mathematical model of the hydraulic buffer device and the control block diagram of the automatic frequency conversion tensioning device are obtained. By analyzing the viscoelastic mechanical properties of the conveyor belt, the dynamic model of the belt conveyor discrete system is established. Taking 6.0-km belt conveyor of a large coal mine as a model, the dynamic simulation model of belt conveyor and automatic frequency conversion tensioning device is established by using AMEsim dynamic simulation software. Through the simulation of the established dynamic model, the speed, tension force, displacement two-dimensional curve of the automatic frequency conversion tensioning device, and the three-dimensional velocity and displacement of the conveyor belt in the bearing section are obtained under the condition of full-load start-up of the belt conveyor. Through the analysis of simulation results, it can be concluded that under full load starting condition, the tail of belt conveyor starts only after 55 s, and the slope of speed curve of tail is obviously larger than the slope of head speed. The tension of the conveyor belt is about 4.87 times of that of the tail, and the displacement difference of the nose and tail is about 13m. The maximum tensioning force of the tensioning device is 28.5kN, and the tensioning force is 28.0kNwhen it runs smoothly. Taking the automatic frequency conversion tensioning device as the research object, the influence of the elastic modulus of the conveyor belt and the starting mode on the dynamic characteristics of the automatic frequency conversion tensioning device is analyzed. It is concluded that the dynamic characteristics of the automatic frequency conversion tensioning device are within 1/5 before the starting time. The dynamic characteristics of the tensioning device are not affected by the elastic modulus of the conveyor belt. In the 4/5 time period, with the increase of the elastic modulus of the conveyor belt by 1 / 3, the moving speed of the tensioning device decreases about 0.01 m / s. The displacement of the starting process of the tensioning car is shortened by about 1 / 4. The vibration of the conveyor belt and the automatic frequency conversion tensioning device can be reduced by selecting the sine acceleration starting mode. Finally, the automatic frequency conversion tensioning device and. A comparative study has been carried out on the heavy hammer tensioning device. It is concluded that the use of automatic frequency conversion tensioning device in underground coal mine requires a smaller tensioning stroke, which is about 2.7 times smaller than that of the heavy hammer tensioning device.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH222

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本文編號：1487960