连续带式输送机运行阻力计算方法的研究

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连续带式输送机已经成为隧道工程出碴输送系统的重要设备,与传统的出碴方式相比,连续带式输送机具有运距长、速度快、运量大以及污染小等优点。目前,降低输送系统的能耗已成为重要的发展方向,而降低连续带式输送机运行阻力是最重要的方法,因此,运行阻力的计算和分析对连续带式输送机的设计有着十分关键的作用。连续带式输送机压陷滚动阻力主要取决于输送带覆盖层材料的粘弹性性能,本文对输送带覆盖层材料的动态粘弹性特性进行研究,根据下覆盖层材料的DMA测试结果出发应用时温等效理论推出了下覆盖层橡胶材料的模量主曲线;采用广义Maxwell模型建立输送带下覆盖层的储存模量、耗散模量与频率关系的参数化数学模型;基于遗传算法理论给出模型参数的计算方法,确定了广义Maxwell模型的特性参数,从而准确地描述输送带覆盖层材料的动态粘弹性特性。基于广义Maxwell模型建立输送带压陷滚动阻力数学模型,计算了压陷滚动阻力系数;分析了温度、载荷、输送带运行速度、输送带覆盖层厚度以及托辊直径等因素对压陷滚动阻力的影响;根据槽型托辊的结构特征,给出了输送带和物料在槽型托辊组的载荷分布,建立了槽型托辊组的压陷滚动阻力理论计算方法;分别采用三元件Maxwell固体模型的压陷滚动阻力计算方法、Jonkers计算方法和QC-N计算方法求解压陷滚动阻力系数,通过计算结果分析,证明了基于广义Maxwell材料模型的压陷滚动阻力计算方法的正确性。使用Visual Basic.NET编程语言开发带式输送机压陷滚动阻力计算系统,计算系统能够分析输送带覆盖层材料的动态粘弹性特性,计算软件也可以准确地、高效地求解压陷滚动阻力,并绘制影响因素与压陷滚动阻力之间的关系曲线。研究了连续带式输送机运行阻力中的各项阻力,确定了主要阻力、附加阻力、提升阻力以及特种阻力的理论计算方法,给出了连续带式输送机总运行阻力的求解过程;根据储带仓装置的结构,给出了储带仓装置中阻力的计算方法。
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