基于AMEsim的带式输送机动态仿真.pdf

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1、基于AMEsim的带式输送机动态仿真李鑫韩刚太原科技大学太原030024摘要：对带式输送机的动力学模型进行了分析研究，利用AMEsim软件建立了输送机仿真模型，并进行了工程实例仿真，得出带式输送机满载起动更为适合的加速度曲线，以及张力、速度和位移的2D、3D曲线，为输送机的动力学分析提供一种较直观、有效的方法。关键词：带式输送机；动态仿真；AMEsim中图分类号：TH222文献标识码：A文章编号：1001—0785(2015)02—0048—04Abstract：Thepaperintroducesanalysisresearchonthedynamicmodelofthebelt

2、conveyer，withthesimulationmodelbuiltfortheconveyerbyAMEsimforthepurposeofengineeringpracticesimulation，hencetofigureouttheacceler-ationCurvemoresuitableforfull-loadedstartingofthebeltconveyer，aswellas2Dand3Dcurvesfortension，speed，anddisplacement，providingavisualizedandefficientmethodfordynamic

3、analysisoftheconveyer．Keywords：beltconveyer；dynamicsimulation；AMEsim目前带式输送机的发展趋势为大功率、高速度、长距离、大运量¨，对于其动态特性的研究日益受到了重视。传统的静态设计方法已不能满图1输送带的Kelvin—Voigt模型足其发展要求，因此有必要对带式输送机的动态特性进行一定的预测分析J。本文采用基于离散其应力一应变关系为模型的有限单元法，对带式输送机系统进行了动EBEtBds力学分析，并利用法国IMAGINE公司开发的s十AMEsim软件J，先后建立并分析了整机系统的仿式中：Ei为输送带的弹性模量，B为输

4、送带真模型，通过对几种常见起动曲线的仿真研究，带宽，厶为输送带单元长度，为应力，占为应得出最适合的起动曲线，以及输送机的主要部件变，f为流变常数。在起动过程中的动态特性，为带式输送机起动过将带式输送机整机系统划分为有限个单元，程的分析研究提供了一种预测依据。首尾连接形成一个闭环结构]，如图2所示。1带式输送机的动力学模型悃_播l_’。酬歪惜ll虿}髑固_播酬戳}lq啃匕：：1．1模型建立的条件-‘昔圣舸-桃圣本文的仿真模型基于以下几个假设条件来建立⋯：仅考虑输送带的纵向运动，物料及托辊等P嘲效质量沿输送带运行方向均匀分布，滚筒及输送带都看成是刚性的。图2整机系统离散模型1．2整机离

5、散模型本文选用Kelvin．Voigt模型作为输送带粘弹性1．3模型参数设置模型，由质量块和弹簧阻尼模块组成，如图1输送带主要单元模型为质量块与弹簧阻尼模所示。块。其中质量块有两个状态变量，如图3所示，太原市科技明星项目资助(20101075)、太原科技大学博士基金项目资助(2007088)一48～《起重运输机械》2015(2)分别为速度和位移，主要参数有：质量、粘滞摩4)梯形加速度曲线，其加速度表达式为擦【大l数、库伦摩擦力(即运动摩擦)、粘着力、倾，czt／tl(0≤t≤t1)角等。n(t)={0(t1≤t≤t2)La(t3一t)／(t3一t2)(t2≤t≤7’)其巾，f．=￡

6、3一t2=／、，，L~为整数，一般取10，在t，≤t≤tH,tIN范嗣内，加速度最大，为n=Nv／[(N一1)，]。2实例仿真与结果分析2．1仿真实例参数已知某输送机线路简图如罔4所示，其技术参数如表1所示。4输送机线路简罔冬13质世块参数没置表1带式输送机主要技术参数1．4起动曲线分类输送机全长／m4602常见的加速度起动曲线有矩形、正弦、i角输送量／(t·h)2220形和梯形，其公式分别为：1)矩形力Ij速度曲线(等加速度曲线)带宽／mml200”(t)=at(0≤t≤T)带速／(nl·s)4弹性模量／(N·m)l5．6×102)正弦力I1速度曲线(Harrison曲线)，其加

7、速度与速度表达式分别为输送带单位长度质量／(kg·m)40．8物料单位长度质量／(kg·m)l54．17n(￡)=in(0≤z≤)I分支托辊等效质量／(kg·m)42．3下分支托辊等效质量／(kg·m)l5()=考(-一c)(0≤t≤r，／2)模拟摩擦阻力数0．025T／2时加速度最大，为n=vlr．，为设计带输送带与滚筒之间的摩擦因数0．3速，71为扁动时间。以每153．4m和306．8m输送带分别作为输送3)i角形加速度曲线(Nordell曲线)，其加机承载段和同