AMESim在帶式輸送機(jī)停機(jī)過程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

核心提示：AMESim在帶式輸送機(jī)停機(jī)過程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

MESim在帶式輸送機(jī)停機(jī)過程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在帶式輸送機(jī)朝著長距離、高速化、大功率方向發(fā)展的情況下，其停機(jī)過程的合理設(shè)計(jì)具有重要意義，不合理的設(shè)計(jì)會使停機(jī)過程產(chǎn)生振蕩，停機(jī)過程的過低張力會造成輸送帶的折疊和啟動(dòng)過程的事故。停機(jī)時(shí)間取決于輸送機(jī)允許的停機(jī)運(yùn)行距離，保證此距離較小的目的是防止停機(jī)過程中安全事故的發(fā)生和輸送線上前后輸送機(jī)停機(jī)的協(xié)調(diào)。采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法不能準(zhǔn)確計(jì)算出停機(jī)過程的輸送機(jī)運(yùn)行距離，本文在AMESm平臺下對帶式輸送機(jī)建模與仿真的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究輸送機(jī)停機(jī)過程的力學(xué)模型和停機(jī)過程中重要參數(shù)的變化情況，為合理設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的停機(jī)過程提供一種新的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和理論依據(jù)。

　　1仿真環(huán)境及模型的建立AMESm由法國MAGNE公司開發(fā)，為圖形化的開發(fā)環(huán)境，用于工程系統(tǒng)的建模、仿真和動(dòng)態(tài)性能分析�？梢杂肁MESm的各種模型庫來設(shè)計(jì)系統(tǒng)，快速達(dá)到建模仿真的目標(biāo)，同時(shí)還提供了與MatlbADAMS等軟件的接口，可方便地與這些軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真。

　　600MW火力發(fā)電廠的帶式輸送機(jī)，其主要參數(shù)為：輸送機(jī)長度16255m帶速2 5m/，s設(shè)計(jì)輸送量1 1.4m主電動(dòng)機(jī)額定功率132kW轉(zhuǎn)速1 487r/min總減速比25輸送帶為聚脂帆布，拉緊方式為重錘拉緊。利用AMESm中的機(jī)械類模塊對帶式輸送機(jī)建模，如所示。在AMESm下建立模型非常直觀，建模界面與有限元模型非常相似。

　　2停機(jī)過程的仿真與分析本文分別對該輸送機(jī)的2種停機(jī)方式進(jìn)行分析。一種是自由停機(jī)的狀態(tài)，在此種情況下，當(dāng)制動(dòng)滾筒停止后，在輸送帶的張力差小于制動(dòng)力0寸，制動(dòng)滾筒成為固定端。另一種是當(dāng)輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置斷電后加上制動(dòng)力，制動(dòng)滾筒尚未達(dá)到停止運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)。自由停機(jī)過程如所示，頭部停止時(shí)間20S尾部停止時(shí)間為22S當(dāng)自由停機(jī)開始時(shí)，驅(qū)動(dòng)力消失。在14前輸送帶的速度在尾部發(fā)生轉(zhuǎn)折，在14 s時(shí)尾部輸送帶單元速度與頭部相同，因而在此時(shí)前承載段頭部到尾部的輸送帶長度增加，造成輸送帶張力降低，載荷分布已經(jīng)出現(xiàn)輸送帶張力為“負(fù)”值，說明如果采用自由停機(jī)會造成輸送帶堆積的情況，從而發(fā)生事故。為避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)，需在輸送機(jī)的尾部設(shè)置制動(dòng)器。為有制動(dòng)停機(jī)過程輸送帶頭尾的速度對比曲線，從可見有制動(dòng)停機(jī)時(shí)，頭部帶速按控制的速度曲線變化。

　　帶式輸送機(jī)停機(jī)過程的設(shè)計(jì)需考慮停機(jī)時(shí)間、拉緊位移、輸送帶張力等問題。理想的停機(jī)過程還應(yīng)按速度控制進(jìn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮輸送機(jī)斷電的可能性。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須對自由停機(jī)過程進(jìn)行驗(yàn)算，當(dāng)自由停機(jī)過程不能滿足要求時(shí)需設(shè)置制動(dòng)，制動(dòng)的設(shè)置位置應(yīng)在低張力區(qū)的后部，以提高低張力區(qū)的張力。停機(jī)時(shí)間取決于輸送機(jī)允許的停機(jī)運(yùn)行距離，保證較小距離的目的是防止停機(jī)過程發(fā)生事故和輸送線上前后輸送機(jī)停機(jī)的協(xié)調(diào)，而采用常規(guī)的計(jì)算方法不能準(zhǔn)確計(jì)算出停機(jī)過程的輸送機(jī)運(yùn)行距離。為自由停機(jī)時(shí)輸送機(jī)頭部和尾部的運(yùn)行距離，圖中時(shí)間為0的初始值為正常運(yùn)行時(shí)頭部到尾部輸送帶的伸長量。因此需設(shè)置制動(dòng)器減小此值。經(jīng)過多次仿真實(shí)驗(yàn)得出當(dāng)設(shè)置制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為3000Nm時(shí)，可以消除中出現(xiàn)的問題。

　　3結(jié)語基于AMESm軟件建立帶式輸送機(jī)仿真模型，通過仿真分析，可以看到輸送帶各部分速度以及其他參數(shù)的變化，以便更合理地確定設(shè)計(jì)參數(shù)。

　　充分利用AMESm仿真軟件圖形化的開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)者可以專注于物理系統(tǒng)本身，有效提高設(shè)計(jì)效率。以上仿真過程和理論結(jié)果基本一致。利用AMESm對帶式輸送機(jī)仿真將為輸送機(jī)制動(dòng)過程的分析和控制以及輸送機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供精確的分析手段和計(jì)算方法