帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊絞車裝置的設(shè)計(jì)

第36卷第07期 2015年 07月 Vol.36No.07 Jul. 2015 煤礦機(jī)械 Coal Mine Machinery doi:l 0.13436/j?mkjx?201507078 帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊絞車裝置的設(shè)計(jì) 袁海鵬，蔣衛(wèi)良，俊紅偉 (煤炭科學(xué)研究總院上海分院，上海20X)30) 摘 要：根據(jù)目前對(duì)帶式輸送機(jī)的發(fā)展需求，設(shè)計(jì)了一種能夠滿足帶式輸送機(jī)對(duì)于張緊力和 動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求的自動(dòng)張緊絞車裝置。并且對(duì)其機(jī)械和液壓結(jié)構(gòu)、工作原理以及控制流程等方面分 別進(jìn)行了介紹和設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：輸送機(jī)；張緊絞車；制動(dòng)器 中圖分類號(hào)：TD528 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1003 - 0794(2015)07 - 0191 - 03 Design on Automatic Take-up Winch for Belt Conveyor YUAN Hai-peng, JIANG Wei-liang, HOU Hong-wei (Shanghai Branch, China Coal Science Research Institute, Shanghai 20UU3U, China) Abstract: According to the current development needs of the belt conveyor, design the automatic takeup winch device can meet for take-up and dynamic response requirements for belt conveyorQ And by starting its mechanical and hydraulic structure, working principle and control processes and other aspects were introduced and designed separately? Key words: belt conveyor； take-up winch； brakes 莎頑硬站萸荼在芬i * * * 站廠箱苗菇萄 — 191 — 第36卷第07期 2015年 07月 Vol.36No.07 Jul. 2015 gi(兀)=1.3-刃久 W0 (10) g2(%)=1.3-<?76W0 (11) g3(x)=1.3-a■屁W0 (12) g4(%)=1.3-o76W0 (13) (2)幾何約束條件 綜合考慮板材規(guī)格和支架剛度及變形等條件, 對(duì)設(shè)計(jì)變量的邊界進(jìn)行約束。 15W/W20 (14) 15SW20 (15) 180Cx3<230 (16) 線性約束的系數(shù)矩陣A及列向疑b為 -10 0 -15 1 0 0 20 0-1 0 -15 0 1 0 W 20 0 0-1 -180 0 0 1 230 3優(yōu)化結(jié)果的分析 根據(jù)以上的數(shù)學(xué)模型，已知頂梁前端彎矩 786 600 Nm,扭矩M滬742 900 Nm,頂梁疑大彎矩 Afw2=l 245 600 Nm,Bj=800 mm,B2=l 350 230 mm,編寫 Matlab 程序，賦初值為 Xo=[18,18^3Or， 進(jìn)行求解,得到其最優(yōu)解，如表1所示。 1飲面積最小時(shí)各參數(shù)值 <i/mm Cj/mm <j/mm /4/min^ <rwyMPa <^am/MPa 16.022 3 15 230 75 336 24835 265.38 如表1所示，最優(yōu)解中上下蓋板厚度的參數(shù) 不是整數(shù),不滿足鋼板的規(guī)格。對(duì)勾進(jìn)行圓整，得到 以下4種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，如表2所示。 方案 l/mm “mm l/mm 4/mm2 <r/MPa /MPa 1 16 15 230 75 260 248.75 265.69 2 16 16 230 76 544 246.25 265.27 3 17 15 220 77 770 252.48 264.60 4 17 15 219 77 680 253.97 265.86 如表2所示，比較4種優(yōu)化方案可得到：方案1 頂梁截面的面積最小，方案4腹板高度(頂梁厚度) 最小,但方案1和方案4的最大等效應(yīng)力”喚都超 過了材料安全系數(shù)下的強(qiáng)度值(265.38 MPa),不符合 要求，故不應(yīng)該采用。方案2和方案3都滿足材料 安全系數(shù)下的強(qiáng)度要求，相比于方案3,方案2的上 下蓋板厚度更小，頂梁截面面積(重量)更小，所以 選擇方案2作為最佳優(yōu)化方案，其頂梁重量比初始 重量減少了 10.89%,達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。 4結(jié)語 本文提洪了一種優(yōu)化頂梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法，將 Matlab優(yōu)化工具箱應(yīng)用于超靜定液壓支架頂梁的結(jié) 構(gòu)優(yōu)化，通過對(duì)頂梁截面各個(gè)板元的分析建立數(shù)學(xué) 模型，得到了頂梁截面面積(重量)最小時(shí)對(duì)應(yīng)的結(jié) 構(gòu)參數(shù),最終得到最佳優(yōu)化方案。 參考文獻(xiàn)： [1] 劉鴻文.材料力學(xué)[M].北京：高等教育出版社,2004. 〔2]郭仁生.墓于Matlab的優(yōu)化分析與計(jì)算〔J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2004 (2) :60-62. [3] 揚(yáng)世文.許小健.Matlab優(yōu)化工具箱在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程,2008(05 )：1347?1349. [4J軌宏偉.王啟廣.洪建云.尊.基于Matlab的液壓支架頂梁斷面參 數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械,2010,31(9):1-3. 作者簡(jiǎn)介：蔣歡(1991?)，女，遼寧興城人，中鳳礦業(yè)大學(xué)機(jī)電 丁程學(xué)院2013級(jí)碩士在讀.研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論，電子信箱： cumtjianghuan@ ]. 越編輯:侯淑華 收稿B期：2015-04-07 — 191 —