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无机械辅助结构自行车机器人控制仿真及实现
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作者 艾红 童璐 李成荣 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2019年第2期187-193,201共8页
为实现自行车机器人的平稳直线行驶,论证了无机械辅助结构、仅靠调整车把维持自平衡的后驱自行车机器人动力学建模、姿态控制、系统仿真及实物样机实验.针对具有典型对称性欠驱动非完整约束的自行车机器人系统难于实现平衡控制问题,首... 为实现自行车机器人的平稳直线行驶,论证了无机械辅助结构、仅靠调整车把维持自平衡的后驱自行车机器人动力学建模、姿态控制、系统仿真及实物样机实验.针对具有典型对称性欠驱动非完整约束的自行车机器人系统难于实现平衡控制问题,首先基于拉格朗日方法分析系统力学机理,建立简化动力学模型.然后基于部分反馈线性化原理,对车体横滚角与转把力矩的欠驱动子系统进行线性化处理及模糊自适应控制.仿真及实验结果表明,有效地实现了自行车机器人直线运动自平衡控制,为进一步开展自行车机器人以及其他欠驱动系统平衡运动控制奠定理论基础. 展开更多
关键词 无机械辅助结构 欠驱动系统 动力学建模 模糊自适应控制
基于电力系统仿真软件的静止无功系统模型应用 预览
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作者 杨健 徐政 游广增 《云南电力技术》 2019年第1期1-6,21共7页
静止无功系统(Static Var Systems,SVS)是静止无功补偿装置和机械投切的无功补偿装置的组合,可用于提高电力系统电压稳定性、增加系统阻尼和改善电能质量等。SVS模型的适用性直接影响仿真结果的准确性。电力系统仿真软件PSS/E中的三种SV... 静止无功系统(Static Var Systems,SVS)是静止无功补偿装置和机械投切的无功补偿装置的组合,可用于提高电力系统电压稳定性、增加系统阻尼和改善电能质量等。SVS模型的适用性直接影响仿真结果的准确性。电力系统仿真软件PSS/E中的三种SVS模型具有通用性和准确性,是机电暂态仿真中模拟SVS动态特性的典型模型。本文首先讨论SVS模型在机电暂态仿真中的模拟原则,之后对PSS/E中的三种SVS模型进行分析比较。最后,通过仿真算例验证SVS的动态无功补偿作用,分析慢速电纳控制、非线性斜率控制和直接死区控制的特点。研究结果表明,控制参数选择时应兼顾响应时间、动态无功裕度和允许的电压变化范围。 展开更多
关键词 静止无功系统 动态模型 机电暂态仿真 PSS/E SVC
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基于RBF网络灵巧机械手的自适应控制 预览
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作者 杨昆明 马翔宇 +1 位作者 卿绿军 曹静 《电子设计工程》 2019年第4期6-9,15共5页
针对BP神经网络收敛速度慢、易于陷入局部极小值这一问题,结合灵巧机械手实时控制的要求,求解一种基于径向基函数神经网络灵巧机械手的自适应控制,研究灵巧机械手的动力学模型,采用RBF三层前向网络设计灵巧机械手的神经网络控制方法,采... 针对BP神经网络收敛速度慢、易于陷入局部极小值这一问题,结合灵巧机械手实时控制的要求,求解一种基于径向基函数神经网络灵巧机械手的自适应控制,研究灵巧机械手的动力学模型,采用RBF三层前向网络设计灵巧机械手的神经网络控制方法,采用MATLAB软件进行仿真,结果表明:所设计的控制方案可有效提高系统的精度、鲁棒性和自适应性。 展开更多
关键词 灵巧机械手 动力学模型 神经网络 仿真分析
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基于小扰动理论的潜航器动力学建模及仿真 预览
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作者 刘春 边德勇 王巍 《计算机仿真》 北大核心 2019年第8期20-24,共5页
潜航器仿真系统主要采用OSGOcean三维渲染引擎建立水环境。运用面向对象技术以及OSG视景系统实现了动态视景。目标潜航器通过CFD计算得到数据,并经过预处理得到潜航器水动力参数,利用经典动量定理与动量矩定理在搭建动力学模型。运用潜... 潜航器仿真系统主要采用OSGOcean三维渲染引擎建立水环境。运用面向对象技术以及OSG视景系统实现了动态视景。目标潜航器通过CFD计算得到数据,并经过预处理得到潜航器水动力参数,利用经典动量定理与动量矩定理在搭建动力学模型。运用潜航器特殊姿态对动力学与运动学方程组进行求解,依据在小扰动理论做线性化处理,对潜航器横纵航行稳定性分析,便于方程简化找到主要影响因子,达到稳定控制潜航器姿态目的,最终实现潜航器能在较小扰动环境下稳定运行的效果。 展开更多
关键词 潜航器模型 动力学模型 小干扰理论 视景系统
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不同贮藏方式下鲜核桃生理指标响应及动力学模型 预览
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作者 王纪辉 耿阳阳 侯娜 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期927-932,共6页
为探讨不同贮藏方式下鲜食核桃品质的变化规律,在常温条件下,以鲜食核桃仁为研究材料,采用PA/PE复合膜真空袋、自封铝箔袋及普通自封袋进行包装,定期对相关指标进行测定,并结合一级反应动力学模型就相关指标的变化进行非线性拟合。结果... 为探讨不同贮藏方式下鲜食核桃品质的变化规律,在常温条件下,以鲜食核桃仁为研究材料,采用PA/PE复合膜真空袋、自封铝箔袋及普通自封袋进行包装,定期对相关指标进行测定,并结合一级反应动力学模型就相关指标的变化进行非线性拟合。结果显示,真空塑料袋贮藏鲜食核桃的保鲜效果较佳,真空贮藏可有效减缓油脂酸价、过氧化值的变化速率,减少丙二醛的积累,推迟过氧化氢酶活性高峰出现时间,保持较高的过氧化物酶活性。真空贮藏能延缓油脂中不饱和脂肪酸被氧化,能较好保持鲜食核桃品质,一级反应动力学模型能较好地折射出鲜食核桃贮藏期间相关指标变化。 展开更多
关键词 鲜核桃 贮藏 生理指标 动力学模型
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基于低通滤波器的机械手滑模控制 预览
6
作者 袁新娣 卢清 钟林 《安徽大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第2期54-59,共6页
机械手是典型的多输入多输出非线性系统,具有时变、强耦合、非线性、快速高精度跟踪等特点.滑模控制是机械手控制的一种重要方法,但基于一般滑模控制方法设计的控制器,其输出存在高频抖动,给被控对象带来不利影响.采用滑模结合低通滤波... 机械手是典型的多输入多输出非线性系统,具有时变、强耦合、非线性、快速高精度跟踪等特点.滑模控制是机械手控制的一种重要方法,但基于一般滑模控制方法设计的控制器,其输出存在高频抖动,给被控对象带来不利影响.采用滑模结合低通滤波器的控制策略,定义滑模面,利用趋近律方法设计滑模控制律,基于李亚普诺夫(Lyapunov)函数证明系统的渐近稳定性.以双关节刚性机械手为例,MATLAB仿真结果表明,该控制策略能减小抖动、实现高精度跟踪. 展开更多
关键词 机械手 动态模型 滑模控制 低通滤波器 仿真
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机械灵巧手设计与控制研究 预览
7
作者 杨武成 马翔宇 宋文学 《自动化技术与应用》 2019年第6期93-97,共5页
针对残疾人手指灵活性这一问题,结合人体手指的灵巧性,设计一种机械灵巧手,且对其握持和敲打等特征进行仿真分析;基于拉格朗日公式求解机械灵巧手的动力学方程,尤其探究关节的动力学模型,鉴于灵巧手的工作需求,采用非线性PD和自适应反... 针对残疾人手指灵活性这一问题,结合人体手指的灵巧性,设计一种机械灵巧手,且对其握持和敲打等特征进行仿真分析;基于拉格朗日公式求解机械灵巧手的动力学方程,尤其探究关节的动力学模型,鉴于灵巧手的工作需求,采用非线性PD和自适应反馈控制对其控制器设计,且对误差扰动为未知进行仿真分析,结果表明:所设计的自适应控制器能够满足所设计的工作需求,为仿生辅助医疗机器人设计提供一些参考价值。 展开更多
关键词 灵巧手 运动仿真 动力学模型 自适应控制
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全海深ARV动力学建模及简化研究 预览
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作者 刘金夫 王亚兴 +1 位作者 唐元贵 姚湘琳 《海洋技术学报》 2019年第2期21-29,共9页
以全海深自主遥控水下机器人(Autonomous&Remotely-operated Vehicle,ARV)为研究对象,针对全海深ARV的稳定航行和作业控制需求,借助潜艇标准运动方程建立直航动力学模型,还提出使用多元函数泰勒展开的方法建立独立的垂直运动动力学... 以全海深自主遥控水下机器人(Autonomous&Remotely-operated Vehicle,ARV)为研究对象,针对全海深ARV的稳定航行和作业控制需求,借助潜艇标准运动方程建立直航动力学模型,还提出使用多元函数泰勒展开的方法建立独立的垂直运动动力学模型。其次,以节约计算机资源为目的,采用拟合优度分析、显著性检验和全局敏感性分析的方法剔除动力学模型中不重要的水动力系数项,得到简化的动力学模型。将初始和简化动力学方程的拟合结果与计算流体力学仿真(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算结果进行对比分析,对比结果表明,全海深ARV直航和垂直运动动力学模型和简化动力学模型均是可靠的。 展开更多
关键词 全海深自主遥控水下机器人(ARV) 水动力系数 动力学模型 计算流体力学(CFD)
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光伏逆变器动态谐波等效建模及其影响因素研究 预览
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作者 沈阳武 刘佳润 +1 位作者 张斌 梁利清 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期126-132,共7页
逆变器是新能源发电的重要设备,因此研究发电单元的谐波发生机理和影响因素,建立新能源发电单元动态谐波模型,是新能源发电开展谐波特性分析的基础。建立了一种基于诺顿等效电路的光伏并网逆变器谐波特性等效模型,将死区、SPWM产生的谐... 逆变器是新能源发电的重要设备,因此研究发电单元的谐波发生机理和影响因素,建立新能源发电单元动态谐波模型,是新能源发电开展谐波特性分析的基础。建立了一种基于诺顿等效电路的光伏并网逆变器谐波特性等效模型,将死区、SPWM产生的谐波电压作为谐波源与谐波导纳并联构成诺顿等效模型,确保模型具有较好的动态性能,并综合分析了发电单元出力及滤波器结构对逆变器谐波输出的影响。将所建模型的计算结果与仿真分析对比,验证了模型的准确性。 展开更多
关键词 光伏 并网逆变器 谐波 动态模型
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优化分级T-S模糊控制动态估计纯电动汽车电池健康状态 预览
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作者 陈德海 华铭 +1 位作者 邹争明 任永昌 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期609-614,共6页
针对纯电动汽车动力电池健康状态(state of health,SOH)预测中非线性影响因素多、算法繁杂、难以在单片机开发平台中实现等难点,首先利用累计充电循环次数计量法得到使用循环次数,将SOH与使用循环次数、内阻变化量、电压降值的相关非线... 针对纯电动汽车动力电池健康状态(state of health,SOH)预测中非线性影响因素多、算法繁杂、难以在单片机开发平台中实现等难点,首先利用累计充电循环次数计量法得到使用循环次数,将SOH与使用循环次数、内阻变化量、电压降值的相关非线性关系转换成离散的二维数据表,依据使用条件,采用二分查表法获得不同估计方法下SOH值;再将使用循环次数、电压降值和内阻变化量作为输入量,以相应SOH的权重作为输出,利用T-S模糊控制建立SOH动态预测模型,根据权重和边界条件计算得到SOH.仿真结果表明,所提方法最大预测误差4.3%,响应时间55ms内,预测效果比现有方法显著提高. 展开更多
关键词 SOH 累计充电循环次数计量法 二分查表法 T-S模糊控制 动态模型
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一种薄膜航天器展开与锁定机构设计验证 预览
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作者 孙亮 纪明 +2 位作者 王克成 夏成明 左华平 《机械设计与制造工程》 2019年第7期67-70,共4页
介绍了一种基于空间应用标准的可自动展开锁定的新型薄膜航天器展开与锁定机构研究情况。该机构集展开与锁定功能于一体,简单可靠。依托于兰州空间技术物理研究所新型薄膜航天器平台技术项目,研制了演示样机,并进行了地面试验。详细介... 介绍了一种基于空间应用标准的可自动展开锁定的新型薄膜航天器展开与锁定机构研究情况。该机构集展开与锁定功能于一体,简单可靠。依托于兰州空间技术物理研究所新型薄膜航天器平台技术项目,研制了演示样机,并进行了地面试验。详细介绍了展开与锁定机构的工作原理,建立了动力学模型,并对影响地面试验结果的因素进行了分析,提出了相应的解决措施。结果表明所设计的机构满足项目要求,为中国超大型薄膜航天器的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 薄膜航天器 展开与锁定机构 动力学模型 地面试验
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行星轮系故障动力学仿真及其诊断软件开发 预览
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作者 史丽晨 刘洋 +1 位作者 李坤 王海涛 《机床与液压》 北大核心 2019年第13期186-191,共6页
行星齿轮箱的诸多传动优点使其越来越广泛地被应用于诸多机械设备中,其振动响应比定轴齿轮箱更为复杂,相应的动力学模型建立及故障诊断成为近年来的研究难点和热点。建立了行星齿轮系统动力学模型;通过对行星齿轮系统动力学模型的求解,... 行星齿轮箱的诸多传动优点使其越来越广泛地被应用于诸多机械设备中,其振动响应比定轴齿轮箱更为复杂,相应的动力学模型建立及故障诊断成为近年来的研究难点和热点。建立了行星齿轮系统动力学模型;通过对行星齿轮系统动力学模型的求解,并利用MATLAB/Simulink模块对模型进行分析,得到了行星轮断齿时系统的频谱响应特性;同时,运用现代信号处理方法,以面向对象的程序设计语言Visual C++6.0和关系型数据库SQL Server为工具,建立故障诊断类型及信号处理方法数据库,将不同故障特征录入故障库,研究开发了一套行星轮系健康状态监测和故障诊断的软件。运用行星齿轮箱故障诊断实验台对所设计软件进行试验测试,通过试验信号的对比,验证了动力学模型分析结果的准确性以及该软件具有可用性和准确性。 展开更多
关键词 行星轮系 动力学模型 故障特性 故障诊断
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壳聚糖涂膜鸡蛋贮藏中品质变化的动力学模型 预览
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作者 胡云峰 张利苹 +2 位作者 位锦锦 魏增宇 陈君然 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2019年第1期87-91,共5页
为研究壳聚糖涂膜鸡蛋在贮藏过程中品质变化与贮藏时间的相关性,本文利用统计软件对5、10、15、20、35℃下贮藏的壳聚糖涂膜鸡蛋的气室直径、重量、蛋黄系数和哈夫单位随贮藏时间变化的数据进行拟合,建立动力学模型。结果表明,壳聚糖涂... 为研究壳聚糖涂膜鸡蛋在贮藏过程中品质变化与贮藏时间的相关性,本文利用统计软件对5、10、15、20、35℃下贮藏的壳聚糖涂膜鸡蛋的气室直径、重量、蛋黄系数和哈夫单位随贮藏时间变化的数据进行拟合,建立动力学模型。结果表明,壳聚糖涂膜鸡蛋的气室直径可以建立零级动力学模型,重量、蛋黄系数和哈夫单位可以建立一级动力学模型。且根据建立的模型,计算得到预测值与实测值拟合曲线的决定系数R^2分别为:0.9797(气室直径)、0.9601(重量)、0.9786(蛋黄系数)和0.991(哈夫单位),并且其平均相对误差w分别为1.95%、0.53%、7.66%和2.84%,均小于10%。说明本文建立的模型可分别预测壳聚糖涂膜鸡蛋的气室直径、重量、蛋黄系数和哈夫单位在5~35℃范围内的变化情况和壳聚糖涂膜鸡蛋的贮藏期,为壳聚糖涂膜鸡蛋的贮藏和销售提供参考。 展开更多
关键词 壳聚糖 鸡蛋 贮藏 品质变化 动力学模型
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高速冷轧机辊系非线性动力学模型及控制参数优化 预览
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作者 王桥医 朱媛 +1 位作者 过山 张秋波 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期896-901,共6页
综合运用轧制过程动态轧制力模型、轧机系统分段非线性弹性力模型和分段非线性摩擦力模型,建立了考虑非线性因素耦合的高速冷轧机辊系动力学模型,采用平均法求解幅频响应方程,研究了轧机系统主要参数对轧机垂直振动的影响.分析结果表明... 综合运用轧制过程动态轧制力模型、轧机系统分段非线性弹性力模型和分段非线性摩擦力模型,建立了考虑非线性因素耦合的高速冷轧机辊系动力学模型,采用平均法求解幅频响应方程,研究了轧机系统主要参数对轧机垂直振动的影响.分析结果表明:动态轧制力一次项刚度越小,轧机系统固有频率越大;动态轧制力三次项刚度不为零时,轧机系统出现明显跳跃现象;非线性弹性力起主导作用时,易发生跳跃现象;非线性摩擦力越大,轧机系统振动幅值越小,分段特性减弱;外扰力幅值越大,振动幅值越大,振动越剧烈;线性阻尼越大,振动幅值越小且减小幅度越缓慢. 展开更多
关键词 轧机 动力学模型 非线性 幅频响应 振动
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Petrel-II 200水下滑翔机动力学建模及仿真 预览
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作者 孙秀军 王雷 桑宏强 《水下无人系统学报》 北大核心 2019年第5期480-487,528,共9页
国内对水下滑翔机动力学行为的研究多针对深海型及横滚转向机制,而对浅海型、尾舵转向类型研究较少。基于此,文中以Petrel-II 200浅海型水下滑翔机作为模型进行动力学建模及运动仿真分析,并引入海流等干扰因素,为浅海型水下滑翔机的运... 国内对水下滑翔机动力学行为的研究多针对深海型及横滚转向机制,而对浅海型、尾舵转向类型研究较少。基于此,文中以Petrel-II 200浅海型水下滑翔机作为模型进行动力学建模及运动仿真分析,并引入海流等干扰因素,为浅海型水下滑翔机的运动形式提供参考。根据Petrel-II 200三维模型中各质量的相对运动关系将其质心简化为由多个质点组成的多刚体系统,构造质心与质点之间的关系式;基于动量及动量矩定理对Petrel-II 200进行动力学分析,对水下滑翔机所受重力、驱动浮力以及水动力进行体坐标系转换,并推算出完整的动力学方程,明确了升阻比与回转半径表达式;通过选取水下滑翔机物理、水动力学参数,对锯齿、螺旋等典型运动进行仿真试验。该仿真结果验证了动力学模型的准确性和可靠性,为后续Petrel-II 200水下滑翔机的运动性能优化和控制算法设计提供了良好的仿真平台。 展开更多
关键词 水下滑翔机 动力学建模 动力学方程 运动仿真
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供热系统用户入口智能控制装置的应用及动态仿真 预览
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作者 王伟 郭洪涛 +2 位作者 王志强 赵庆亮 李连众 《区域供热》 2019年第1期125-131,共7页
运用能量和质量守恒定律创建和基于经验数据校核供暖系统动态数学模型,并通过动态模型的开环实验获取系统特性,用于各种控制策略仿真。文中给出6种控制策略,通过仿真对运行参数动态响应和能耗进行分析和对比。结果表明,基于热力入口智... 运用能量和质量守恒定律创建和基于经验数据校核供暖系统动态数学模型,并通过动态模型的开环实验获取系统特性,用于各种控制策略仿真。文中给出6种控制策略,通过仿真对运行参数动态响应和能耗进行分析和对比。结果表明,基于热力入口智能控制装置,采用当量室外温度和室内温度补偿的控制策略可获得最佳效益。可以为系统设计、运行和控制提供借鉴。 展开更多
关键词 供暖系统 动态模型 补偿方式 控制策略 动态仿真 能耗分析
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城市快速路危险货物运输风险动态评估 预览
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作者 王征 陶健 王文君 《重庆交通大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期96-102,共7页
为研究危险货物在城市快速道路运输过程的动态运输风险,基于现有的危化品运输监管技术动态参数,分析了运输动态因素、城市快速交通流特征和运输风险这3者的相关性,建立了城市快速道路危险货物运输动态风险评价模型,重点研究了交通流参... 为研究危险货物在城市快速道路运输过程的动态运输风险,基于现有的危化品运输监管技术动态参数,分析了运输动态因素、城市快速交通流特征和运输风险这3者的相关性,建立了城市快速道路危险货物运输动态风险评价模型,重点研究了交通流参数对危险货物事故概率和人口暴露量的影响。实例结果表明:不同车速对运输风险影响显著,该模型可实时评估城市快速道路危险货物运输动态风险,对加强危险货物运输风险监管力度,降低运输风险有现实意义。 展开更多
关键词 交通运输工程 城市快速路 危险货物 运输风险 动态模型
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固面天线可展开机构设计及动力学分析 预览
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作者 郭宏伟 王建东 +2 位作者 刘荣强 罗阿妮 刘贺平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1-8,共8页
为解决抛物面式固体反射面天线收拢率及主反射面形面精度较低问题,根据天线面板的运动形式,设计一种固面天线可展开机构.基于机构位置矢量方程,利用向量封闭投影法,结合D-H坐标变换矩阵建立可展机构拉格朗日动力学模型,用MATLAB编程求... 为解决抛物面式固体反射面天线收拢率及主反射面形面精度较低问题,根据天线面板的运动形式,设计一种固面天线可展开机构.基于机构位置矢量方程,利用向量封闭投影法,结合D-H坐标变换矩阵建立可展机构拉格朗日动力学模型,用MATLAB编程求解机构运动过程驱动力并分析运动学参数对驱动力的影响;利用Workbench软件分析天线收拢和展开状态下基频及阵型,采用Design Exploration优化模块中响应面法分析结构参数对可展机构基频的影响和参数灵敏度;研制天线原理样机并进行展开功能试验和模态测试,对天线展开功能和结构动力学分析进行验证.结果表明:可展机构翻转比展开过程驱动力大很多,减小输入速度、调整球铰位置和减小初始夹角能降低机构翻转过程驱动力;收拢和展开状态下天线基频满足设计要求,支撑杆尺寸参数对可展机构基频影响比切换连杆大,但可增加切换连杆尺寸参数适当提高机构基频;可展机构可重复实现天线展开功能,展开状态下天线基频和阵型与分析结果接近,具备很好的结构动力学性能. 展开更多
关键词 固面天线 可展开机构 动力学模型 驱动力 基频 展开功能
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重型机械传动系统动态载荷优化研究 预览
19
作者 胡俊平 孙俊 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第7期81-84,共4页
采用ADAMS建立了某重型机械传动系统整车结构的动力学模型。针对满载和空载工况下装载机结构系统进行了动态载荷计算,采用多岛遗传算法优化了桥壳载荷分配率。分析了不同车速和工作装置的不同提升高度对车辆动态性能的影响。结果发现,... 采用ADAMS建立了某重型机械传动系统整车结构的动力学模型。针对满载和空载工况下装载机结构系统进行了动态载荷计算,采用多岛遗传算法优化了桥壳载荷分配率。分析了不同车速和工作装置的不同提升高度对车辆动态性能的影响。结果发现,在在不平坦的路面上快速行驶时,对车辆造成的振动较大。通过试验分析了不同作业过程下桥壳所受载荷的动态变化规律和大小,试验数据为装载机的多体动力学分析提供了数据参考。 展开更多
关键词 重型机械 动力学模型 动态载荷优化 多岛遗传算法
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考虑物料因素的圆管带式输送机直线段托辊接触力研究 预览
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作者 黄伟 郭帅平 +2 位作者 范星明 李学军 叶桂林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2267-2276,共10页
托辊接触力是圆管带式输送机托辊结构设计的关键参数,工程设计中基于输送带成形力、物料与输送带重力近似计算托辊组接触力,并将其作为单个托辊接触力的设计依据,使托辊接触力误差较大。为提高托辊接触力的计算精度,得到托辊接触力的计... 托辊接触力是圆管带式输送机托辊结构设计的关键参数,工程设计中基于输送带成形力、物料与输送带重力近似计算托辊组接触力,并将其作为单个托辊接触力的设计依据,使托辊接触力误差较大。为提高托辊接触力的计算精度,得到托辊接触力的计算方法,将托辊接触力分解为与物料重力、输送带成形力、输送带重力相关的3个分量,同时考虑托辊组中6个托辊的不同位置,分别研究各托辊接触力中3个分量,最终得到托辊接触力计算式。以管径为150mm的圆管带式输送机直线段为研究对象,具体研究过程如下:首先,研究了物料因素对托辊接触力的影响,基于有限元法建立了输送带-托辊动力学模型,考虑8组不同物料填充率下各托辊接触力的变化规律,分析得到各托辊承受物料重力的占比,当物料填充率大于50%时,下方两侧托辊承受33%~34%的物料重力,最下方托辊承受约60%的物料重力;其次,基于输送带-托辊动力学模型,分别考虑承载5组不同密度的物料,分析得到物料密度对托辊承受物料重力的占比影响较小,可忽略不计;基于上述物料因素分析,确定了托辊接触力中物料重力分量的计算式。然后,研究了输送带重力、输送带成形力对托辊接触力的影响,分别建立了只考虑输送带成形力和只考虑输送带重力的2种输送带-托辊动力学模型,分析得到下方两侧托辊承受约32%的输送带重力,最下方托辊承受约70%的输送带重力;下方5个托辊受输送带成形力作用相近,最上方托辊受输送带成形力作用最大,约为下方5个托辊平均值的1.49倍。综合托辊接触力中3个分量,得到各托辊接触力的计算式。最后,通过实验测试了不同物料填充率下的托辊接触力,验证了托辊接触力计算式,其计算精度较高。 展开更多
关键词 圆管带式输送机 动力学模型 物料填充率 物料密度 托辊接触力
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