自移机尾前移引起的带式输送机动态特性分析

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在煤矿井下,当采煤设备需要向前移动时,带式输送机也就相应的需要向前移动。此时就需要用到自移机尾,该装置作为转载机和输送机的衔接环节,能够很好的配合带式输送机的运煤。当该装置向前移动时,机尾滚筒也随之向前移动,此时张紧装置如若不能及时的配合拉紧,机头驱动滚筒处输送带就容易出现打滑或更严重事故的发生,所以本文对自移机尾前移时的带式输送机动态特性进行了研究。本文从理论分析和仿真分析两个方面对该状态下的带式输送机进行研究。首先,总结了带式输送机在动态特性分析方面的研究进展情况;其次,对该状态下带式输送机的张紧理论及动态特性理论进行了分析;此外,对本文所采用的变频调速自动张紧装置进行了控制方框图的绘制,并对该装置中的各部件进行了数学模型的建立,同时建立了自移机尾以及整个输送机系统在该状态下的数学模型,为后续仿真模型的建立及参数设置作铺垫;最后,采用有限元思想,利用AMESim软件建立了自移机尾前移时的带式输送机动力学仿真模型,并进行了仿真分析。由仿真结果可知:(1)当自移机尾分别以三种成倍数增长的稳定速度0.075m/s、0.15m/s和0.3m/s向前移动时:a.三种情况输送带均在同一时刻做出了响应,机尾输送带迅速做出反应,均经过3.33秒应力波传到了机头;b.当稳定运行速度倍数增大时,机头、机尾处输送带的张力、速度和加速度的最大波动也成倍数增长,速度越大对输送带的瞬间冲击危害就越大;c.机头处输送带张力约为机尾处输送带张力的5倍。当波动性越大时,对机头输送带的振动影响就越大。当运行速度超过一定值时,机头处输送带的张力波动将有可能超出带式输送机启动时的张力波动,危害可想而知。(2)以上述三种运行速度的中间速度对自移机尾进行速度控制。对该状态下带式输送机的驱动滚筒松边分离点处进行了分析,可知在该速度控制下,驱动滚筒松边未出现打滑现象;同时对该状态下张紧装置处的动力曲线进行了分析,可以看出该张紧装置很好的配合了驱动滚筒处张紧力的及时拉紧。综上可知,当自移机尾稳定运行速度在0.75m/s-0.3m/s范围内时,5.9公里带式输送机的机头驱动滚筒松边均未出现打滑,能够满足带式输送机的正常工作。同时从仿真结果也可知:在控制自移机尾前移时应尽量缓慢,以防机头输送带打滑及更严重事故的发生,为带式输送机的设计提供一定的理论支持。
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