高固黏稠物料输送设备开发及研究

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文高固黏稠物料输送设备开发及研究作者姓名张涛工程领域机械工程指导教师郭盛教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年六月如交乂攀硕士专业学位论文高同黏稠物料输送设备开发及研究作者：张涛导师：郭盛北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以

2、为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签字曰期：丨七年月化日签字日期：丨一月曰学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士专业学位论文高固黏稠物料输送设备开发及研究作者姓名：张涛学号：导师姓名：郭盛职称：教授工程硕士专业领域：机械工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文是在我的导师郭盛教授的悉心指导下完成的，郭老师不仅从我的论文选题、课题研究到论文撰写及修改，每一步都倾注了大量的心血，给予了我细心的指导和极大的帮助，而且在生活中也给予我无微不至的关怀。郭老师渊博的专业知识，

3、严谨的治学态度，精益求精的工作作风，海人不倦的高尚品德，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远，在此特向郭老师表达我最崇高的敬意和最衷心的感谢。在此我还要感谢课题研究期间给予我大力支持的无锡市华能电力机械有限公司薛总及其公司的工作人员，他们在我课题研究过程中提出了很多宝贵的意见，锻炼了我的实际工程能力，在此表示衷心的感谢。此外，硕士论文的顺利完成也得到实验室的各位师兄、师姐、师弟们的指导和帮助，在此要特别感谢曲海波、汪从哲、刘建、黄伟、梁艺翰、孙振遥、禹润田等师兄，邹超平、刘大昌、郑思凯、黄冠宇、赵福群等同学在我的论文研究工作

4、中的大力支持和帮助。另外我也要深深感谢我的父母、亲人和朋友们对我的一贯支持、关心、爱护和帮助，他们默默的支持、理解和鼓励是我努力完成学业的精神支柱，我将带着他们深深地爱、关怀和期望继续勇敢前行。最后，衷心感谢在百忙中评阅本论文的各位专家。摘要摘要高固黏稠物料因其含固量高、黏度较大、流动性差的特点，与普通固体物料相比，黏稠物料的输送显得十分困难，而传统的输送设备在输送黏稠物料时易污染、费用高、易损坏，滞后于生产发展的需要，因此本论文设计开发了一套专门用于输送黏稠物料的输送设备。围绕黏稠物料输送设备的幵发研究本文主要从以下几个方面展

5、开。首先通过对黏稠物料的颗粒特性、浓度、黏度等主要物理特性的分析，确定黏稠物料在管道中的输送性能，然后利用旋转式流变计对黏稠物料氯化铝的流变特性进行实验分析，得到氯化铝表观黏度和剪切应力与剪切速率和物料浓度的关系，在此基础上完成了氯化铝在管道中输送阻力的计算。结合中试厂氯化铝下料的功能要求，参考氯化铝在管道中的流变特性和输送阻力，对黏稠物料输送系统进行了整体方案设计，确定了输送设备的布置型式；根据整体方案确定传动机构的设计要求，提出了几种机构类型并进行对比分析，并确定平面六杆机构作为传动机构构型。通过将平面六杆机构应用于传动机构

6、以满足其设计要求，根据六杆机构可以由四杆机构和二级杆组组成，将六杆机构的设计转化为优化四杆机构连杆点轨迹和优化二级杆组的位置尺寸这两个子问题，利用曲线自适应方法对基础四杆机构的连杆点进行优化，确保其轨迹曲线上存在两段近似圆弧或近似直线，再结合传动函数对二级杆组的位置和尺寸进行优化，并以输出构件的运动函数和所给传动函数在间歇位置的误差最小作为优化目标，利用遗传算法在中进行计算求解，得到最优的平面六杆滑块机构和平面八杆机构。对求得的传动机构进行运动学和动力学分析，运用对两种进行建模仿真，得到各构件的位移、速度和加速度曲线，以及各构件

7、运动副的支反力情况，将仿真结果进行对比分析，确定平面八杆双间歇机构为黏稠物料输送系统的传动机构。本文最后对黏稠物料输送设备的关键零部件进行结构设计，确定主要结构参数，包括缸数、冲次、冲程、活塞直径等参数，完成曲轴、柱塞、连杆及十字头等主要零件的设计，并对柱塞和缸体的密封进行设计，完成了电机的设计选型。在此基础上利用完成了整机的三维样机建模。关键词：黏稠物料；输送系统；平面六杆机构；运动学；动力学仿真ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:Comparedwithordinarysolidmaterial,high-so

8、lidviscousanddensematerialhasthecharacteristicsofhighsolidcontent,highviscosityandpoormobility.Amainlyproblemisthedificultyofthevis