【摘要】：帶式輸送機(jī)是當(dāng)今世界最重要的散狀物料運(yùn)輸設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于煤礦、電力、港口、化工、環(huán)保、物流等行業(yè)。由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的限制,帶式輸送機(jī)存在著能源資源耗費(fèi)量大、安全系數(shù)取值高、整機(jī)造價(jià)成本高、技術(shù)含量低、噪聲粉塵污染等問題。本文將綠色設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,以環(huán)境保護(hù)為設(shè)計(jì)理念,綜合考慮帶式輸送機(jī)產(chǎn)品的環(huán)境屬性、資源屬性、能源屬性以及經(jīng)濟(jì)性,對(duì)帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)、虛擬樣機(jī)技術(shù)以及可拆卸設(shè)計(jì)等綠色設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,對(duì)節(jié)約產(chǎn)品成本,降低能耗,提高產(chǎn)品可維護(hù)性及可靠性,減少環(huán)境污染有著重要的意義。主要研究?jī)?nèi)容和特色如下： 1.帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)特性取決于輸送帶的性質(zhì),在考慮輸送帶內(nèi)部摩擦效應(yīng)的前提下,以BERG模型為基礎(chǔ),提出了一種包含內(nèi)部摩擦的輸送帶力學(xué)模型,給出了模型內(nèi)部參數(shù)的確定方法,建立了計(jì)算機(jī)模型,并對(duì)其進(jìn)行仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證；利用離散單元法,推導(dǎo)出了基于包含內(nèi)摩擦輸送帶力學(xué)模型的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程,其動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果與啟動(dòng)工況相一致,表明了包含內(nèi)摩擦的輸送帶力學(xué)模型的正確性及動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法的有效性。 2.利用功率鍵合圖方法推導(dǎo)出了帶式輸送機(jī)液壓自動(dòng)拉緊裝置的數(shù)學(xué)模型；并以此為理論基礎(chǔ),采用多領(lǐng)域統(tǒng)一建模方法,建立了液壓自動(dòng)拉緊裝置虛擬樣機(jī)；進(jìn)而對(duì)拉緊裝置穩(wěn)定性和快速性的相關(guān)因素進(jìn)行了仿真研究。研究結(jié)果表明,帶式輸送機(jī)液壓拉緊裝置虛擬樣機(jī)還原了物理樣機(jī)的功能性,可以方便地取代昂貴的物理樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。通過改變虛擬樣機(jī)的相關(guān)參數(shù),能夠?qū)Σ煌O(shè)計(jì)方案進(jìn)行性能測(cè)試,從而完成液壓拉緊裝置的系統(tǒng)優(yōu)化,達(dá)到節(jié)約能源材料,降低設(shè)計(jì)成本,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的目的。 3.零件的可拆卸性決定了帶式輸送機(jī)在使用過程中的可維護(hù)性,以及系統(tǒng)報(bào)廢后的零件重用性和材料回收性,是帶式輸送機(jī)綠色設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。以帶式輸送機(jī)關(guān)鍵部件滾筒作為研究對(duì)象進(jìn)行可拆卸設(shè)計(jì)研究,針對(duì)現(xiàn)階段普通整體式滾筒的缺點(diǎn),提出一種可拆卸式滾筒結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行可拆卸性及工作性能評(píng)價(jià)分析,結(jié)果表明可拆卸式滾筒不僅具有良好的可拆卸性,同時(shí)還具備可靠的工作性能。 4.以帶式輸送機(jī)綠色設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ),提出了帶式輸送機(jī)綠色設(shè)計(jì)方法的基本步驟,并對(duì)一帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)例研究,經(jīng)過方案選型,系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析,零部件虛擬設(shè)計(jì),可拆卸設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),得到改進(jìn)的帶式輸送機(jī)綠色設(shè)計(jì)方案；綠色設(shè)計(jì)方案比原方案節(jié)約成本約8.51%；應(yīng)用多層次模糊評(píng)價(jià)方法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綠色評(píng)價(jià),結(jié)果表明帶式輸送機(jī)綠色設(shè)計(jì)方案比原方案具有更好的綠色環(huán)保性。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH222

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2784426