本文關鍵詞：螺旋輸送機理及設計方法的研究

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【摘要】：本文對以LS型螺旋輸送機為代表的水平螺旋輸送機的機理和設計方法進行了研究。首先分析了螺旋輸送機工作過程中物料顆粒的受力和運動情況，并在已有的設計計算理論的基礎上結合ADO的數據庫訪問技術以VB為開發(fā)平臺完成了螺旋輸送機傳統(tǒng)設計方法的軟件化。隨后，在進一步分析輸送機理的基礎上針對系列化螺旋輸送機闡述了以效率最大為目標螺距優(yōu)化理論；針對使用頻率較低的長距離螺旋輸送提出了以螺旋體質量最輕為目標的優(yōu)化設計理論；針對一般的非標螺旋輸送機提出了以驅動功率與輸送量的比值最小為目標的優(yōu)化理論；根據上述優(yōu)化理論分別建立數學優(yōu)化模型，創(chuàng)建以VB編寫操作界面，以MATLAB優(yōu)化工具箱函數fmincon為后臺運算程序的交互式參數驅動的優(yōu)化設計程序。分別選取典型實例在優(yōu)化設計程序中試算，結果表明通過優(yōu)化設計后螺旋輸送機整體性能都得到了提升。 在后期的工作中，為提高工作的效率采用VB與PFC3D的混合編程技術開發(fā)了一種專門用于螺旋輸送機離散元仿真的可視交互式程序。通過該程序可據輸送機設計參數和單元體設計參數生成能被PFC3D直接執(zhí)行的命令流文件，，且可調用PFC3D執(zhí)行上述命令流文件完成仿真并將結果保存到指定文件夾內。最后利用上述軟件首先分析了在輸送量一定的情況下，螺旋直徑、轉速和填充系數對顆粒分布的影響以及驅動功率的影響，其次分析了螺旋輸送機經過優(yōu)化后所需驅動功率的變化，間接驗證了本文所涉及的優(yōu)化理論的合理性。
【關鍵詞】：螺旋輸送機 優(yōu)化設計 離散元仿真
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH224
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 螺旋輸送機概述11
• 1.2 螺旋輸送機的主要構件11-12
• 1.2.1 螺旋體11-12
• 1.2.2 料槽12
• 1.2.3 中間軸承12
• 1.3 螺旋輸送機的特點12-13
• 1.4 螺旋輸送機的基本類型13-15
• 1.4.1 水平螺旋輸送機13
• 1.4.2 垂直螺旋輸送機13-14
• 1.4.3 傾斜式螺旋輸送機14-15
• 1.5 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢15-18
• 1.5.1 螺旋輸送機的發(fā)展歷程15-16
• 1.5.2 螺旋輸送機的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5.3 螺旋輸送機發(fā)展的趨勢17-18
• 1.6 課題提出的意義及研究內容18-21
• 1.6.1 課題提出的意義18-19
• 1.6.2 課題研究內容19-21
• 第二章 水平螺旋輸送機常規(guī)設計的軟件化21-29
• 2.1 水平螺旋輸送機選型軟件概述22-26
• 2.2 后臺程序設計26-29
• 2.2.1 螺旋直徑、轉速、驅動裝置的確定26
• 2.2.2 機殼長度組合的確定26-29
• 第三章 VB 與 MATLAB 的混合編程技術29-37
• 3.1 混合編程技術簡介29
• 3.2 VB 和 MATLAB 的簡介29-31
• 3.2.1 Visual Basic 6.0 概述29-30
• 3.2.2 MATLAB 概述30-31
• 3.3 VB 和 MATLAB 混合編程的實現(xiàn)方法31-37
• 第四章 螺旋輸送機的優(yōu)化研究37-65
• 4.1 優(yōu)化設計概述37-39
• 4.1.1 機械優(yōu)化設計的概念37
• 4.1.2 機械優(yōu)化設計的數學模型37-38
• 4.1.3 機械優(yōu)化設計的流程38-39
• 4.2 物料顆粒的力學和運動學分析39-44
• 4.2.1 物料顆粒的力學分析39-41
• 4.2.2 物料顆粒的運動分析41-44
• 4.3 螺旋輸送機機械效率的優(yōu)化數學模型44-51
• 4.3.1 物料顆粒的軸線方向速度分析44-45
• 4.3.2 單圈葉片上任一微小圓環(huán)的軸向負荷45-46
• 4.3.3 螺距優(yōu)化公式的推導46-49
• 4.3.4 效率最優(yōu)目標下螺距優(yōu)化的軟件實現(xiàn)49-51
• 4.4 螺旋體優(yōu)化設計51-58
• 4.4.1 確定優(yōu)化變量51-52
• 4.4.2 確定目標函數52
• 4.4.3 約束條件的建立52-55
• 4.4.4 螺旋體優(yōu)化計算實例55-58
• 4.5 螺旋輸送機整體優(yōu)化58-65
• 4.5.1 設計變量的確定58
• 4.5.2 目標函數的確定58-59
• 4.5.3 約束條件的建立59-61
• 4.5.4 優(yōu)化計算實例61-65
• 第五章 離散元仿真65-81
• 5.1 離散元法的簡介65-67
• 5.1.1 離散元法的概念65-66
• 5.1.2 離散元法的發(fā)展歷程66
• 5.1.3 離散元法在散體力學方面的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢66-67
• 5.2 離散元軟件 PFC3D 概述67-70
• 5.2.1 PFC3D 簡介67
• 5.2.2 PFC3D 的計算原理67-68
• 5.2.3 離散元法建模過程68-69
• 5.2.4 PFC 離散元程序的主要特點69-70
• 5.3 Visual Basic 與 PFC3D 程序的混合編程70-71
• 5.4 程序結構流程71-73
• 5.5 離散元仿真模型參數的確定73-75
• 5.5.1 摩擦系數的確定73-74
• 5.5.2 接觸剛度系數的確定74-75
• 5.5.3 粘性阻尼系數的確定75
• 5.6 離散元模型的建立75
• 5.7 仿真結果分析75-81
• 5.7.1 填充系數對輸送機驅動功率和顆粒分布的影響76-78
• 5.7.2 螺距優(yōu)化理論的驗證78
• 5.7.3 輸送機整體優(yōu)化理論的驗證78-81
• 第六章 總結和展望81-83
• 6.1 總結81
• 6.2 展望81-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-89
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文89-90

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：628296