本文關(guān)鍵詞：隧道連續(xù)皮帶機(jī)設(shè)計(jì)及動態(tài)分析研究

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【摘要】：目前,皮帶機(jī)連續(xù)出碴系統(tǒng)已經(jīng)成為了隧道出碴運(yùn)輸系統(tǒng)的重要發(fā)展方向,而其關(guān)鍵設(shè)備連續(xù)皮帶機(jī)卻主要依賴進(jìn)口,因此有必要對連續(xù)皮帶機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。連續(xù)皮帶機(jī)作為專用于長大隧道出碴的長距離、大功率的大型帶式輸送機(jī),在非穩(wěn)定工況時(shí)的動態(tài)特性問題十分突出,傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足其設(shè)計(jì)要求,必須采用動態(tài)分析技術(shù)對其設(shè)計(jì)研究。 本文首先通過擬定隧道工程并設(shè)計(jì)皮帶機(jī)連續(xù)出碴方案確定了常規(guī)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù),并在解決了中間驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)和自動張緊裝置張緊力的計(jì)算這兩個(gè)關(guān)鍵問題后,對連續(xù)皮帶機(jī)進(jìn)行了常規(guī)設(shè)計(jì),得到了動態(tài)仿真所需的初始參數(shù)。接著探討了輸送帶的靜特性和動特性,通過對比分析兩種輸送帶粘彈性模型的特點(diǎn),確定了應(yīng)采用Kelvin模型作為輸送帶的動力學(xué)模型。之后,利用有限元分析法建立了連續(xù)皮帶機(jī)的離散力學(xué)模型,并根據(jù)力學(xué)模型建立了模型各個(gè)單元的動力學(xué)方程,從而得到了整機(jī)的動力學(xué)方程,同時(shí)還研究了動力學(xué)模型中各參數(shù)的賦值方法。最后,根據(jù)連續(xù)皮帶機(jī)動力學(xué)模型的特點(diǎn),選擇了Wilson-θ法作為動力學(xué)方程的數(shù)值求解方法,根據(jù)所提出的連續(xù)皮帶機(jī)動力學(xué)逆問題的求解步驟,得到了仿真程序的流程圖,并采用MATLAB語言編寫了動態(tài)仿真程序,利用仿真程序?qū)B續(xù)皮帶機(jī)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析以優(yōu)化常規(guī)設(shè)計(jì)結(jié)果。 本文通過對連續(xù)皮帶機(jī)進(jìn)行動態(tài)分析研究為其設(shè)計(jì)研制提供了理論依據(jù)及樣例,具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：隧道出碴 連續(xù)皮帶機(jī) 中間驅(qū)動 動力學(xué)模型 動態(tài)分析 MATLAB 仿真
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH222
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題的提出11-12
• 1.2 連續(xù)皮帶機(jī)概述12-16
• 1.2.1 連續(xù)皮帶機(jī)工作原理13-14
• 1.2.2 連續(xù)皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)組成14-16
• 1.3 帶式輸送機(jī)動態(tài)分析研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及意義19-21
• 第2章 連續(xù)皮帶機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)21-30
• 2.1 常規(guī)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)的確定21-23
• 2.2 中間驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì)23-26
• 2.3 自動張緊裝置張緊力的計(jì)算26-27
• 2.4 常規(guī)設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 輸送帶的動力特性研究30-37
• 3.1 輸送帶的結(jié)構(gòu)與種類30
• 3.2 輸送帶的靜特性與動特性30-33
• 3.2.1 輸送帶的靜特性30-31
• 3.2.2 輸送帶的動特性31-33
• 3.3 輸送帶的動力學(xué)模型33-36
• 3.3.1 輸送帶的粘彈性動力學(xué)模型33-36
• 3.3.2 輸送帶動力學(xué)模型的選擇36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 連續(xù)皮帶機(jī)的動力學(xué)模型37-50
• 4.1 連續(xù)皮帶機(jī)離散力學(xué)模型的建立37-39
• 4.1.1 建立模型的基本假設(shè)37-38
• 4.1.2 力學(xué)模型的建立及單元的劃分38-39
• 4.2 連續(xù)皮帶機(jī)動力學(xué)方程的建立39-45
• 4.2.1 各單元動力學(xué)方程的建立39-44
• 4.2.2 整機(jī)動力學(xué)方程的建立44-45
• 4.3 動力學(xué)模型中主要參數(shù)的確定45-49
• 4.3.1 質(zhì)量矩陣M46-48
• 4.3.2 剛度矩陣K和阻尼矩陣C48-49
• 4.3.3 外力向量F49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 連續(xù)皮帶機(jī)的動態(tài)仿真50-69
• 5.1 微分方程的數(shù)值解法50-53
• 5.1.1 Wilson-θ法的推導(dǎo)50-52
• 5.1.2 Wilson-θ法的計(jì)算機(jī)求解步驟52-53
• 5.2 仿真程序的編寫53-55
• 5.2.1 編程語言的選擇53
• 5.2.2 仿真程序的算法53-54
• 5.2.3 仿真程序的流程圖54-55
• 5.3 啟動過程的仿真及分析55-68
• 5.3.1 啟動速度曲線56-58
• 5.3.2 啟動仿真的初始條件58
• 5.3.3 仿真結(jié)果及分析58-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文78

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本文編號：829713