高效正铲式货运站煤料装车机铲运机构性能分析

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuchaoli87
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煤炭在我国一次能源结构中占比较大,我国现阶段的主要燃料仍以煤为主,随着煤炭行业对运量与效率要求的提高,货运站煤炭装车设备正朝着多功能、智能化方向发展。由于货运站煤炭装车设备处于煤炭运输的重要环节,因而保证其稳定运行、提高装车效率对货运站安全高效装车具有重要意义。针对现有的货运站煤炭装车方案效率低能耗高等问题,提出了一种新型的火车装车方案,此方案是将传统的装载机运输与输送机运输方案相结合,设计了正铲式的装车机械——铲运一体装车机,其中滑移铲装部和带式输送部都是装车过程中最为重要的组成机构。综合运用经验理论、土力学理论、离散有限元理论、输送机理论等,通过公式计算与软件仿真对铲运机构进行了力学特性研究。意在研究正铲过程中的运行与受力情况,探寻输送机工作过程中对整车稳定性的影响规律,为提高装车效率与降低能耗提供参考依据,为今后智能化大型铲运设备提供方向。首先对能够应用正铲式货运站煤料装车机的现场工况环境进行了说明,介绍了现有的装车机械装载机的装车情况,提出了一种新型的铲运一体装车机的装车方案,对其具有的机构进行了说明,并根据现有的资料对它的装车效率进行了计算,通过结果可以看出此种工作机械能够有效的提高装车效率,为下文对它深入的研究提供支撑。其次对煤炭所具有的物理特性简单的阐述,描述了铲装过程中的工作装置运行情况与典型工况,依据前人总结的经验公式和土力学理论,对铲斗建立了函数表达式与所受阻力分析数学模型,为模拟仿真提供理论基础。根据DEM-FEM耦合方法,采用EDEM生成煤堆模型,将利用Solid Works建好的铲斗模型导入EDEM中,根据一次铲装法模拟真实的铲装过程,将其中受到作业阻载荷最大的时间段的数据导入到ANSYS中进行单向耦合,由此得到了铲斗静态结构分析与六阶模态结果,表明其在受到的作用力时铲斗符合要求。然后对带式输送机的理论进行了简单说明,具体包括静特性、动特性、粘弹特性、输出特性以及启动特性,然后利用Harrison启动曲线与带式输送机的系统模型这些理论在Simcenter Amesim平台上建立了草图模型,仿真完成后得到了输送带的相关参数曲线,得到了输送带会发生的滞后现象与波动现象的结果,验证了粘弹特性和弹性波的传递理论,为今后优化输送带对整机的影响提供参考。该论文有图73幅,表11个,参考文献62篇
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