带式输送机动态模型相关问题的研究

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本文总结了带式输送机动态特性分析的两种经典的模型,即基于偏微分方程的连续模型和基于有限单元法的离散模型,讨论了他们的建立方法,分析了他们的求解思路。本文在把输送带单元视作一维粘弹性杆件的前提下,利用有限差分的数值方法对连续模型(偏微分方程)进行了算法设计、求解仿真,并将结果与典型方法做了对比。并且将差分方法的仿真结果与实际试验结果进行比较,证明了有限差分方法解决此模型的可行性。  本文还对输送带二维动力学模型进行了研究。将每一个输送带单元视作一个梁单元,将输送带离散成为横向、纵向均可变形的梁单元,每个梁单元有三个位移参量,可以表示输送带的纵向位移、横向位移及垂度变化。结合输送带在滚筒、托辊上的运动学特性及输送带本身的粘弹性等参数影响,以及拉紧装置的振动特性的边界条件,得到了带式输送机二维动力学模型。  文章对驱动系统中的电动机进行了动态分析,选取三相电动机的转子电流、定子电流、转子角速度、转子角位移八个参变量作为状态变量,建立了电动机运行的状态方程。最后讨论了如何将输送带二维动力学模型结合驱动装置的动态特性对带式输送机整机系统动态特性进行求解仿真的思路,设计了动态模型仿真数值求解程序的流程图,并对带式输送机动态特性分析软件的组织方法做了介绍,说明了主要模块的特点。
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