高速重载气垫带式输送机气膜形成机理及其实现

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1、学校代码：密级：公开七暴又邊义學硕士专业学位论文高速重载气垫带式输送机气膜形成机理及其实现作者姓名刘大昌工程领域机械工程指导教师方跃法教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年六月硕士专业学位论文办速茕戗格带式输送机气脱形成机理及实现作者：刘大肖导师：方跃法北京交通大孕年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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。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

2、校可以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）学位论文作者签名：导师签名：卞队签字日期：士年《月广日签字日期广年月■日7:校代密级：公汗北京交通大学硕士专业学位论文高速重载气垫带式输送机气膜形成机理及其实现作者姓名：刘大呂学号：导师姓名：方跃法职称：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在写作期间得到了来自实验室两位老师的悉心指导和同学们大力支持。这其中郭盛教授对本文的完成给予了极大的帮助了指导。郭盛教授在本人攻读硕士学位期间，从课程学习到科研工作再到生活为人等各

3、个方面都给予全力支持与关心。郭教授以其丰厚的人生阅历，严谨的求学态度，扎实的理论基础，活跃的学术思维以及多年的工程经验，为包括我在内的实验室学生树立了非常良好的榜样。是郭教授两年来不厌其烦的言传身教，使我对机械工程学科认识得到了进一步提高，同时也在工程实践方面得到了很好的锻炼。除此之外，郭教授对本人的人生职业规划、为人处事态度等方面也影响深远，郭盛教授不但在学术上是本人的良师益友，更是本人非常尊敬的人生导师。在此，对郭教授的辛勤付出表示由衷的感谢。在科研工作过程中，方跃法教授同样对本文的创作、项目的实施等方面均予以帮助了关心。方教授虽在学院己是德高望重

4、，但与学生交流学术问题仍是平易近人，常常以其坚实的学科积累给本人项目中遇到的问题予以不一样的见解和建议。另外，还要感谢无锡华能电力机械设备有限公司对本项目的大力支持，在无锡出差期间公司工作人员予以悉心照顾，工程部毛工更是教授本人许多宝贵的工程经验。在此一并表示衷心的感谢。最后还要特别感谢实验室一起学习的刘建、曲海波、张涛、邹超平、黄冠宇、赵福群等师兄弟。各位同学在本人项目的进行、实验的设计搭建以及最终的论文写作过程中都给予了无私的帮助，通过同各位同学的积极讨论不但解决了我对工程科研的诸多问题，更让我学会了如何通过集体合作去完成工程项目。对我日后工作学习

5、都有十分重要的意义，在此对以上各位同学表示感谢！最后，衷心感谢在百忙中评阅本论文的各位专家。屮文摘要中文摘要气垫带式输送机是釆用气垫取代传统托辊支撑输送带，对物料进行输送的物料输送装置。因其具有节能、环保、高效、低摩擦等优势而被广泛应用于矿山、港口等领域。但由于气垫机产品的设计理论和方法尚不完善，局部结构不合理，致使其在工业化应用进程中受到极大的阻碍。本文以高速重载工况为设计目标，提出气垫机产品设计评价方法，完善设计理论，并相应对气垫机产品关键零部件进行优化设计，为气垫机产品的工业化设计应用提供了有力的理论和技术支持。本文通过对比提出应采用雷诺方程取代

6、方程对气膜物理模型进行理论分析。通过应用气体阻抗理论分析项目气路系统，并针对直管、弯头、三通、气室等气路元件，应用流体软件仿真模拟及实验的方法分析了其各自的阻力特性提出了不同局部阻力间的影响关系。此外本文针对皮带载荷属性分析，借鉴了弹簧模型概念，提出应用气膜刚度作为气膜质量评价标准。设计幵展实验对现有试验机气膜刚度进行测量并通过平台分析了节流孔流速、个数、孔径及盘槽角角度、温度等因素对气膜刚度的影响关系。最后，基于实验提出最优膜厚模型，作为气垫机产品的设计目标。结合高速重载设计背景，本文在仿真结果的基础上得出输送带速度对气膜形成过程的影响效果，并通过单

7、向流固耦合的方式，对重载下输送带变形情况进行了模拟分析，提出面向高速重载工况的全系列气垫机产品设计原则。最终，本文基于以上理论与仿真结果对系统管路进行重新选型，并提出双侧供风方案及主动控制阀选型方案。提出形气室优化设计及气室内分风板设计并改良了气室除尘窗设计方案。分析了节流孔出流大孔机理与小孔机理的影响关系，提出盘槽厚度设计须保证节流孔出流应符合小孔机理。关键词：气垫带式输送机；雷诺方程；管路气阻；气膜刚度；流固耦合；ABSTRACTABSTRACTAircushionbeltconveyorreplacesthetraditionalrollerby

8、theaircushiontosupportthebelttoconveymaterial.B