串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機的“三化”綜合設計及其實驗研究.pdf

1、散狀物料輸送機械是起重運輸機械中廣泛應用的一種形式。串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機是一種新型的散料輸送設備，它能滿足對環(huán)境要求很高的輸送任務，而且所占空間小，效率高，運輸成本低；它解決了粉體機械輸送中重質粉料遠距離輸送的難題?！?+實驗研究”綜合設計法是集“動態(tài)優(yōu)化、智能化、可視化+實驗研究”的優(yōu)點，以提高產(chǎn)品總體質量為目標的先進設計方法。因此利用“3+實驗研究”綜合設計方法，以串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機為研究對象進行研究具有重要的理論意義及應用價

2、值。 “動態(tài)優(yōu)化設計、智能化設計與可視化設計”的三化綜合設計法，是以提高產(chǎn)品總體質量為目標，以非線性理論為基礎，以廣義優(yōu)化為手段，匯集動態(tài)優(yōu)化設計、智能化設計和可視化設計為一體的設計法。提出了對于新開發(fā)的產(chǎn)品、有相似產(chǎn)品可借鑒的時候，應采取“3+實驗研究”綜合設計法進行設計比較合適。本文利用“動態(tài)優(yōu)化、智能化、可視化+實驗研究”的“3+實驗研究”綜合設計方法對串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機進行理論及實驗研究，提出了串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機

3、工作理論框架；根據(jù)設計結果加工成試驗樣機，通過樣機試驗來檢驗設計的合理性，為串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機的繼續(xù)研究奠定了理論基礎。 對串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機輸送系統(tǒng)進行了動力學及運動學分析以實現(xiàn)其動態(tài)優(yōu)化設計。對傳動系統(tǒng)進行了初步優(yōu)化設計，確定驅動輪齒數(shù)的合適范圍為5-8。 利用先進的三維建模及有限元分析軟件對串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機的關鍵零件進行了有限元分析。 利用離散化的方法建立了串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機傳動系統(tǒng)的動力

4、學模型；確定了串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機傳動系統(tǒng)是一個小阻尼振動系統(tǒng)，將傳動系統(tǒng)的非線性阻尼系統(tǒng)簡化為線性阻尼系統(tǒng)，并被實驗證明在一定的誤差范圍是可行的；串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機傳動系統(tǒng)有載荷運行時是一個變阻尼、變輸入力的非線性隨機振動系統(tǒng)，且物料的運行阻力在單元的不同振動方向上取值不同，很難用現(xiàn)有的解析方法進行求解，本文提出了一種分步加載的漸進方法進行求解。 利用“3+實驗研究”綜合設計方法，對串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機進行了智能化設計

5、。由于串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機傳動系統(tǒng)有載荷運行時是一個變阻尼、變輸入力的非線性隨機振動系統(tǒng)，為了保證驅動電機在恒功率下運行，需對受料電機轉速進行自動控制。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡的自學習功能，對串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機工作控制過程進行訓練，得到訓練樣本，利用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡整定的PID智能控制理論對串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機工作過程進行控制，利用MATLAB軟件對控制系統(tǒng)進行仿真，仿真方針結果證明采取此種控制方法是可行的。 利用“3+實驗研究

6、”綜合設計方法，對串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機進行了實驗研究。設計加工出了實驗樣機；設計出了驅動輪軸扭矩測量裝置，實現(xiàn)了在輸送系統(tǒng)運轉過程中扭矩在線測量。設計出了串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機傳動系統(tǒng)振動試驗的實驗裝置，從測試的信號分析可以看出，實驗的設計是合理可行的。對測試信號進行分析計算，驗證了串聯(lián)盤式管道連續(xù)輸送機動態(tài)設計理論是正確的。從振動試驗結果可以看出，為了防止共振的發(fā)生，在計算驅動系統(tǒng)轉頻時，應考慮驅動輪齒數(shù)的影響。 利用“3+