带式输送机动力学及其计算机仿真的研究.pdf

第 3 9卷第 9期 2 0 0 3 年 9 月 机械工程学报 V o 1 ． 3 9 N o ． 9 CHI NESE J OURNAL OF M ECHANI CAL ENGIN EERI NG S e p ． 2 0 0 3 带式输送机动 力学及其计算机仿真 宋伟 刚柳 洪义 东北 大学机械 工程与 自动化学 院沈 阳 1 1 0 0 0 4 王 鹰 太原重型机械学 院 的研 究木 摘要针对大型带式输送机动态设计 问题，建立了起动和停机过程的动力学模型，其特点是综合考虑了阻力的作 用、输送带为粘弹性、拉紧装置分为 2自由度。讨论了停机方式和计算方式的关系。提出了一种梯形加速度起动 曲线 。以多驱动带式输送机系统为对象 ，采用跟踪控制方法建立了控制起动 、停机过程的动态分析算法。开发了 动态设计软件 B CD． 2 0 ，通过对实际系统的仿真 ，证 明了算法和软件 的正确性 得出控制起动方式输送机有较好 的受 力状态 ，不 同 的停机 方式 输送 带 的张力 分布 是不 同 的等 结论 。 关键词带式输送机动力学动态设计粘弹性计算机仿真控制算法 中图分 类号 T D 5 2 8 ． 1 0 前言 带 式 输 送 机 是 现 代 物 料 连 续 输 送 的 重 要 设 备 ，随着 工 业和技 术 的 发展 ，具 有长 距 离 、高带 速 、大运 量特 征 的 大型 带式 输送 机 已成 为 带式输 送 机 发展 的主流 。 对 于 大 型带 式输 送机 ，沿用 标 准 的静 态设 计方 法 进行 设 计 已无法 满足 输 送机 的 使 用要 求 ，运 行事 故 时有 发 生 ，如 山西 马兰矿 2 k m 输送 机 发 生 飞车 事 故 ，致 使 制 动 系统 全 部损 坏 ；陕西大 柳塔煤 矿 4 ． 6 k m 输送机 出现 拉紧重锤 冲顶事 故 ；平朔煤 矿 2 k m 输 送机 出现制动 事故 ； 哥伦 比亚北 不 列颠 一条 带 式输 送 机 出现输 送 带张 力 过低 的 问题 ，造 成 输送 带撕 裂 和托 辊损 坏 ，设 备损 失超 过 1 0 0万美 元 ，生产损 失达数 百万美 元 。 近 年 来 ，在 国 际上形 成 了输 送 机动 力学 研 究 的热 潮 ，德 国【 ， 、澳 大 利 亚【 ， 、美 国【 ， 、荷 兰【 、 波 兰【 】 和 韩 国【 】 等 国 的大 学 或 公 司 已进 行 了一 些 研究。虽然 尚未达到完全进行动态设计的程度 ， 但 已达 到 采用 动 态分 析 的手 段对 静态 设 计 的结 果 进 行改进 。 在 国 内，作 者对 带 式输 送 机起 动过 程进 行 了 动 态 分 析[ 1 O , l l 】 ，开 发 了动 态 分析 软件 ，该 软件 只 针对 于 具有 固有机 械特 性 的驱动 系统 ，不能满 足 带式 输 送机 驱 动 系统 的发 展 ，近 年来 ， 已经 有 多 教 育部 留 学归 国人 员启 动基 金 资助项 目。2 0 0 2 0 4 0 1收 到初稿 2 0 0 3 0 4 2 5收到修 改稿 种驱 动装 置 可 以对 带式 输送 机 的非 稳态 过程 进 行 控 制起 动和 制 动 ，并在 重 大 工程 中应 用 ，如变 频 调 速 、调速 型液 力 耦合器 、Do d g e 的可 控起 动装 置 CS T等 。因而 需要针 对可控 系统 进行动 态分析 与设 计 。首 先建 立 带式输 送 机起 动 和停 机过 程 的 动 力 学 模 型 ，给 出控 制 起 动 理 想 的起 动 速 度 曲 线 ，进而 建 立输 送 机 系统 的动 力 学方程 和 基于 实 际系统 控制 方 法 的功 率跟 踪控 制 算法 ，开发 了动 态 分 析 软件B CD． 2 0，对 实 际系 统 进 行 了计 算机 仿真 。 1 带式输送机系统 的动 力学模型 带式输送机是一个复杂 的机 电系统 ，它是 由闭 环 的承载输送带 、托辊 、驱动 装置、拉紧装置、改 向滚筒构成 的系统 。输送 带运行的驱动力 由驱动装 置提供 ；拉紧装 置给系统提供必要的拉紧力 ；改 向 滚筒给输送 带导 向；托辊 的作用是减小输送 带的挠 度 。在 输送 机系统 的起 、制动过程 中，主要 影响因 素是 ①输送 带的力学性质 。 ②输送机 的运行 阻力。 ③驱动装置 的机械特 性及 其控制方法 。④输送机 的 起 、制动 的工况 。⑤ 拉紧装置 的动力 响应 。⑥输送 机 的线路和 载荷状况 。 在 建立 输送 机 动 力 学方 程 时 作 以下假 设 ① 在 动 态 过 程 中输 送 带 可 看 作 是 具 有 几 何 变 形 的 杆 。② 物料 在 承载 区段上 均 匀分 布 。③ 托 辊 的旋 转部 分 的等 效 质量 在 承载 和 回程 段上 沿 带纵 向均 维普资讯 机械工程学报 第 3 9卷第 9期 匀分布。④运行阻力在承载段和回程段沿输送带 纵 向均匀 分 布 ，且 阻 力系 数与 带 速 成线 性 关系 。 ⑤ 将 驱动 装 置 、拉 紧 装置 和 改 向滚 筒都 看 成 是刚 性 的 。⑥ 缠 绕 在滚 筒 上 的输送 带 段 ，按 刚性考 虑 并 忽略 质量 。 在 输 送 机 线 上输 送机 的运 行 阻 力包 括 主要 阻 力、 倾斜 阻力和 托 辊前 倾 阻 力 。倾斜 阻力 是 由物 料提 升 或下 降产 生 的阻 力 ，倾斜 阻力 在 已知料 流 的情 况 下 可准 确地 计 算 。前 倾 阻力 是输 送 机 的一 种特 种 阻力 ，它 由为防 止输 送 带跑 偏将 托 辊 设置 成前 倾产 生 ，前 倾 阻 力可 以采 用标 准 中的计 算方 法 进行 计 算 。 输 送机 的主 要 阻力 是综 合 的模 拟 阻力系 数 与 物料 、输 送 带和 托辊 作 用在 与 输送 机 垂直 方 向的 重 力相 乘 ，在 一般 的工 程 设计 中，输送 机 的运 行 阻力 是按 定值 进 行 计算 的。研 究表 明 ，输 送机 的 综 合 阻 力系 数 并不 是一 个 定值 ，它和 许 多参 数有 关 ，在输 送 机 的动 态过 程 中输 送 带 的不 同点 、不 同 时刻 的速 度 是不 同的 ，须 考虑 阻 力系 数和 带速 的关 系 。 Vi e r l i n g [ 】 研究表 明 ，在速 度为 1 ． 5 ～ 5 ． 0 m／ s 时 ， 近似地采取 与速 度 的线性关系 。 输 送 机 的主要 阻 力包 含 由摩擦 产 生 的部 分 ， 在 处 理 时将 其看 作 摩擦 阻力 。前倾 阻力 也 是 由托 辊 和 输送 带 之 间 的摩擦 产 生 的 ，物体 间 的摩 擦 阻 力是 和物 体 间 的相 对运 动 方 向有 关 的 ， 由摩擦 产 生 的 阻力 的方 向决定 于 物体 间 的相 对运 动 方 向 ； 倾斜 阻力 的方 向是重 力沿 输 送 线 的分量 ，它与 运 动方 向无 关 。所 以，将输 送 机 的运 行 阻 力处理 成 与 运动 方 向和速 度无 关 的阻力 、 与运 动方 向有关 与速 度无 关 的 阻力和 与 运 动速 度 有关 的 阻力 三个 分 量 。 输 送 机 上 作 为 承 载 和 牵 引元 件 的输 送 带 是 由橡 胶 和 钢 丝 绳 构 成 的 ，将 输 送 带 按 粘 弹 性 处 理 。考 虑 输 送 带 挠 度 对 刚 度 的影 响采 用 等 效 的 刚度 ， 等 效 刚 度 与 输 送 带 的刚 度 、 输 送 带 的 张 力 有 关 。 在建立动力学模型时，把驱动装置所提供的驱 动力作为系统 的输入 。考虑 到输 送机拉紧装置 的作 用，将 输送机离散 为闭环 和分支结构 。输送机 的运 行阻力为 w i s g n f 口 “ b i s f a 2 f 1 式 中 a a 2 ， b 阻力系数 各单元 的速度 驱动 装置可 以分成控制驱动和 按驱动装置本身 的特性 驱动两种方式 。前者可 以将 驱动 装置输 入的 驱动力随 时间变化 的函数 作为输入 ，当进行速 度 闭 环控制时 ，可通 过给 定的速 度求解 出驱动单元对输 送机 的输 入驱 动力 。后者是按驱动力随驱动速度变 化 的函数 关系 。实 际的驱动装置 多为非线性 的，处 理时采用 了分段线性化 的方法可 以得 出按驱动装 置 固有特性输入 的驱动力 Fi Fv i ,ji Fi i i 式 中 ． 『 ， ，， 与驱动装置机械特性有关的系 数 各驱 动的速度 1 ． 1 输送带单 元的方 程 当将输送 带划分 成若干单 元后 ，单 元 i 上有 刚 度 k f 、 k 川 ， 阻尼 c f 、 c 川 ，质 量 m ，运行 阻力 w 的作用 ，若其位移 为 s 如图 1 ，该单元的动力 学方程 为 mf k i f 一1 k f k f 1 S f 一七 f 1 S 『 1 一 cf i 一1 [ C f c f 1 s g n f b f ] f 一 2 C i l S i l 一s g n i 口 l i 口 2 ‘ ■●- -一 Z U- 图 l 单元 i 的 力学模 型 1 ． 2 拉紧装置 单元的方程 拉 紧滚 筒 有转 动 和 移动 两 个 自由度 的运 动 。假 设滚筒 周边上 的输送带和滚筒相对速度 为线 性关系 ，如 图 2 ，有 I 2 S r s r 1 s r 2 I 1 s r Z S f 【 2 Z S f S r 2 一 S r 1 【 S r 2 S r Z S i 式 中z拉紧端滚筒 的数量 图 2 拉 紧单元 的 力学模 型 在对拉紧装 置建 立方程时 ，其影 响到拉 紧滚筒 二 维普资讯 2 0 0 3年 9月 宋伟刚等带式输送机动力学及其计算机仿真 的研究 l 3 5 的转动 S ， 、拉 紧 的位移 S 和与 其相 邻 的 S 川 、 S H 等 4个 自由度 ，可得相应 的 4个方 程 m f l l k i l s 一2 k f k i _ 1 f l z k f S f k i s ， 一 Ci -1 一 2 C I C i - 1 f l Z C f f C i S ， Wi l 0 mf 一z k i s 『 f l z k i 1 f z 一k i I ， z k i l S f l ZCJ f l Z c f c f 1 f z c f c f 1 ， Z C 件 l 『 l 0 m r ，一ki S f ～l z k f k i 1 f k f k 1 S ， 一k i l S f l cj 一1 z c f C i 1 f c f C i 1 ， 一C i l S f l 0 mi l l l f 1 S r l k i 2 l 一 2 2 Z C i l f --C i l ， q l 2 l -- C i 2 2 w i l 0 3 式中 m， 拉紧滚筒 的等效质 量 1 ． 3 带输送机系统 的动 力学方程 将 输送 带单元 、驱动单元和拉 紧单元动力学方 程组合 可得输送 机系统 的动力学方程 m k sF 4 1 2 停机过程 的力学模型 2 ． 1 停机过程 的描述 输送机系统 的制动有两种 ，即输送 机系统 的停 机 和运行过程 的速度控制减速 。 输送机 系统进行制 动过程 力学模型有两种 ，一 种 是 当输送 机 的驱 动装 置 断 电后 ，尽 管加 上 制动 力 ，制动滚 筒尚未 达到停止运 行 时，此 时输送机 系 统 的力 学模型与起动过程 的相 同。当制动滚 筒停止 后 ，在 输送带的张力作用下可 能出现 两种情 况 ，当 制动滚 筒所受的张力差大于制动 力时其力学模型也 和 起 动过 程 的力学 模 型相 同 ；张 力差 小 于制动 力 时，制动滚筒成 为固定端 ，系统 的力学模型变成如 图 3所示 的制动过程 的第二力学模型 ，相 反又变成 第一力 学模型。 图 3 制动过程的第二力学模型 2 ． 2 停机过程 的分类 带式输送机 的停机 过程可 以分成 自由停机 、减 力停机 、增惯停机和制动停机 。 自由停 机是在停机过程 中不施加驱动力 的停机 方式 。输送 机断 电后一般 为 自由停 机 ，它是最 为经 济 的停 机方式 ，在满足 工作条件下应尽量采用这种 停机方式 。当 自由停机 的平均减速度过 大或停 机时 间过短时 ，要采用在驱动单元上增加 惯量或减力停 机 ；当平 均减速度过 小或 停机时间过长 时需采用制 动 停机方 式 。 增惯停机 是在驱动 单元上增加转动惯量 ，其 实 现方式是采用 大惯量 电机或增设飞轮 。增加惯 量的 作用是延长动 力系统 的时间常数 ，在 相同的作 用力 下减 缓起 动和停机过程 的加减速度 ，达到减小输送 带惯性 力的效果 。 制动和减力停机 的共 同特 点是对输送机系统输 入力 ，减力 的输 入力与输送机运行方 向相 同；制 动 输入 力在输送 机处于运行状态 时与运行 方 向相反 ， 在 制 动 单元 上制 动 力 总是和 制 动滚 筒 的运 动方 向 相 反 。 逆 止器 的作用 是 装 设逆 止器 的滚 筒不 发 生逆 转 ，从而要求此 处的输送 带只 能沿输送机运行 方 向 运 动 。 制 动 器 的作 用 是使 输送 机 减速 和将 输送 机 停 止 。制动 器可在下面几种方式 使用 ① 自由停机 ， 当输送 带在制动器处速度接近 零时，制动器将滚筒 抱死 。②可控停机 ，抱死 。③制动停机 ，增 大减速 度 ，抱死 。 制 动或停 机的力学模型也可 以表示 为式 4 。 3 大型带式输送机 的理想起动 曲线 大 型带 式 输送 机 一般 需 采用 多 驱动 装 置 ， 由 于输 送 带 具有 弹性 ，在其 起动 过 程 中需 要避 免应 力 波 的 震 荡 和 过 大 的应 力 ， 以使 输 送 机 的输 送 带 、滚 筒 、托 辊及 机 架等 承 受较 低 的载 荷 ，提 高 设备 整体 的经 济 性 。理 想 的起 动 过 程应 保证 加速 度 的最 大值较 小 ， 没有 加速 度 的突 变 。基 于这 种 思想 ，Ha r r i s o n推 荐 的起动 过程 的速度 为摆线 ， No r d e l l推 荐 对 称 抛物 线 的速 度 曲线 【 ” 】 ， 实现 了 没有 加速 度 突变 的起 动 过 程 。上述 两 种起 动 曲线 实际上都是 s形曲线。由于输送带在静止状态下 会 发 生下 垂 ，实 际起 动过 程 中需 要 设置 一段 低速 爬 行 段 以拉 紧输 送带 ，这样 可 以得 到输 送 机 的起 动过 程 曲线 为带 爬 行段 摆 线和 抛物 线 曲线 。作者 对各 种起 动 过程 进 行分 析研 究 ，提 出 了一种 更 为 合理的起动 曲线梯形加速度 曲线【 H j ，其起动 速度 可表示 为 维普资讯 1 3 6 机械工程学报 第 3 9卷第 9期 f 1 0 t≤ t 1 f 1 t -t 0 f l f ≤f l f 2 l n l a x f l f k 1 f 一 ] f l t 2t ≤ 一 V f 。 t≤ t 十 v r 一 T I m a x ／ r 】 2 t 十 。 n a x t≤ t 十 。n a x t 3 f 十 。 t 3 t f十 In a xt 3 t≤ t f十 In a xt 3t 4 十 m a x t 3 t 4 2 _【 f _ f t f十 m a 【 十 t 3 t 4 t≤ T t V T t t 5 式中t 低速爬行 时间 达到爬行速度所用 时间 主加速 时间 v 爬行速 度， v v ／ 1 0 除去爬 行段的起 动时 间 T 一 L一 2 k v 2 k v V [1 - 1 ／ 2 k ]T l2 k 2 豪 t 1 1 1 ／ 2 七 一 t 2 Ⅱ m x一2f 1 t 3 1 1 ／ 2 k 一 t 4 Ⅱ m x一 2 f 3 6 7 4 带式输送机动态过程 的计算机仿真 在建 立 系 统 动力 学模 型 和基 于 功率 跟 踪控 制 算法 的基 础 上 ， 开发 了大 型 带式 输 送机 动态 分析 软件 BC D． 2 0 ，本软 件是 继 1 9 9 6年 开发 的大型 带 式输 送机 动态 分析 BC D． 1 0 的新 版本 。软 件是 在 Wi n d o ws 环 境 下 ，应 用 V i s u a l Ba s i c 6 ． 0开发 的 。 为 解决 动 态设 计 问题 ，采用 了基 于 功 率跟 踪控 制 的算 法 。 软件可 以对任何布 置的大型带式输送机进行 动 态分析 ，驱动方式包括按 驱动装置机械特性 、按 时 间控制和 可控起动等起动 方式 ；数据录入通过交 互 方式 ，并将 输入数据结构存 储到数据库 中；过程 计 算包括起动过程 和停机过程 ，通过查看数据 可 以检 查输入 原始数据 的正确性和部 分计算 结果；软件可 以绘制 出 1 7 个计算结果 的变化 曲线 ，分析结果主 要 以曲线方式给 出。 计 算机 仿 真 以某矿 平 峒 大 型带 式输 送 机 为对 象 ，其主要参数如下 。 1 性 能参数输送机长度 7 6 0 2 m带速 4 ． 0m／ s 设计输送量 2 5 0 0t ／ h ；带 宽1 ． 4m。 2 驱动装 置 主 电动机 额定 功率 8 0 0 k w 转 速 1 4 8 7 r ／ mi n ；数量 3台效 率 9 4 ． 2 9 ％ 功 率 因数 O ． 8 6 6转 动 惯 量 4 0 k g m2 ；减 速 器 型 号cs T 6 3 0 K总减速 比 1 9 ． 2 5 转 动惯 量 1． 36 kg m 。 3 输 送 带 规 格 S T 2 0 0 0 抗 拉强 度 2 0 0 0 N／ mm；输送 带单位 长度质量5 4 k g ／ m。 4 托辊直径 1 5 9 mm托辊 间距 承载段 为1 ． 2 m，回空段为3 ． 0 m。 5 拉 紧装 置 自动拉紧 拉紧力 1 8 6 5 8 0 N； 行程 5 m。 图4 为线路和计算工况 的载荷情况 。 1 薹 l l 埘 一 1l lI { 水 平坐 标y ／ m 图 4线路和 计算 工况 的载荷 情况 4 ． 1 可控起动过程 此输 送 机线 路 和载 荷 状况 都较 复 杂 ，作 为 示 例 ，这 里仅给 出一种载荷状况 的分析 结果。可控 起 动采 用 带爬 行段 的梯 形 加速 度 曲线 ，起 动 时 间为 1 5 0 s ，计算 结果如 图 5 。从图中可 以看 出 ，由于采 用控 制的起动速度 曲线 ， 起 动平稳 ， 满足传 动要求 拉紧装置 的运动平稳 ，这对 系统 的其他部件的设计 都十分有利 。 4 ． 2 停 机过程 图 6为控制停机过程 的计算机仿 真结果，停机 过程 的速 度采用摆线 ，停机时间为 3 0 s 。通过 自由 停机 、制动停机和可控停机 的分 析可 以得 出停机方 式的不 同，拉紧装置 的停止位 置也不相同 ，这是各 种停机方式 的最后输送带 的张 力分布 不同所致 ，这 就证 明了输送机起动 前的输送 带张力是不确定 的。 实际上 ，由于输送带 是粘弹 性体 ，输送带 的张力还 和输送机 的停机 时间的长短 ，托辊 间距 ，载荷 等因 素有关 。 维普资讯 2 0 0 3年 9月 宋伟 刚等 带 式输送 机 动力 学及其 计 算机 仿真 的研 究 1 3 7 0 一 0． 日一 1 。 彗_ z ． 一 3 - 4 ． 时 间 t ／ s a 1拉紧装置位移 5 ， 、 4 下 3 2 燃 嘲 1 时 间 t ／ s b 3个驱动输入驱动力 0 4 0 80 12 0 1 60 20 0 时 间 t ／ s c 头尾速度对 比 图 5 控制起动过程的计算机仿真结果 5 结论 建 立了带式输送机动 力学模 型和控制起动 、停 机过程 的动态设计算法 ，解决了大型带 式输送机 动 力学逆 问题 ，即动态 设计 问题 。开发 的动态 分析软 件计算结果准确 、方便 ，可 以应用 于带式输 送机 的 动态设计 。此方法还 可推广到其他 多驱动系统 。 采 用动态分析软件可 以为带式输送机 的设计提 供 设计 依据 ，其主要作用如 下。 1 给 出输送 机各 主要部件 的受 力状况 ，应用 这 些结果可 以进 一步对各零部件进行 强度设计 ，从 而使输送机 系统 更具有 经济合理性 。 一 一 4。 3 ． ● g 2 ． 毯 馏 1 ． 时 问 t ／ s a 拉紧装置位移 时 间t ／ s f b 1头尾速度对比 g 酶 时 间t ／ s C 头尾张力对 比 时 间t ／ s d 1头尾位移对 比 图 6 控制 停 机过程 的计 算机 仿真 结 果 1 ．头 部2 ． 尾 部 2 提供 合理 的驱动装 置 、 力和制动 力 的控 制要求 。 3 提 供合理 的驱动装 置 、 置的布置位置 。 起制动 过程 的驱动 拉 紧装置 、制动装 4 为输送 机 的拉紧装置 设计提供 设计参 数 ， 包括拉 紧装 置的速 度 、行程 ，进而 可 以设计拉紧装 置 的驱 动功率。 5 检验初 步设计结 果的合 理性 ，通过 分析结 维普资讯 l 3 8 机械工程学报 第 3 9卷第 9期 果对初步设计进行改进。 参考文献 l Fu n k e H．Z u m d y n a m i s c h e n v e r h a l t e n vo n F o r d e r b a n d a n l a g e n be i m Anf a h r e n u n d s t i l l s e t z e n u n t e r Be r u e ks i c h t i g u n g d e r Be we g u n g s wi d e r s t a n d e 【 P h D Di s s e r t a t i o n ] ． Ha n n o v e r T U Ha n n o v e r , 1 9 7 3 2 F u n k e H，Ha r t m a n n K ， La u ho ff H．De s i g n a n d o p e r a t i n g p e r f o r ma n c e o f a l o n g d i s t a n c e b e l t c o n v e y o r s y s t e m wi t h h o r i z o n ml c u r v e s an d s i mu l t a n e o u s ma t e ria l t r an s p o r t i n t h e u p p e r an d l o we r s t r a n d s ． Bu l k S o l i d s Han d l i n g ，2 0 0 0 ， 2 0 1 4 5 ～ 5 5 3 Ha r r i s o n A ． Be l t c o n v e y o r r e s e a r c h 1 98 0 - 2 0 0 0 ． Bu l k S o l i ds Hand l i n g ， 2 0 0 1 ， 2 1 2 1 5 9 - 1 6 4 4 Ha r r i s o n A， Ro b e r t s A W ．T e c h n i c a l r e q u i r e me n t s f o r o p e r a ti n g c o n v e y o r b e l t s a t h i g h s p e e d ． Bu l k So l i d s Hand l i n g ， 1 9 8 4 ， 4 1 9 9 - 1 0 4 5 No r d e l l L K．Th e c h a r m e r 2 0 k m o v e r l an d -- a fla g s h i p o f m o d e m be l t c o n ve y o r t e c h n o l o g y ． Bu l k So l i d s Han d l i n g ， 1 9 9 1 ， 1 l 4 7 8 1 - 7 9 2 6 No r d e l l L K．Ci o z a d a Z P．T r an s i e n t b e l t s tre s s e s d u rin g s t a r t i n g an d s t o p p i n g； e l a s t i c r e s p o n s e s i mu l a t e d b y fi ni t e e l e me n t me t h o d ． Bu l k S o l i d Hand l i n g ， 1 9 8 4 ， 4 1 9 3 - 9 8 7 L od e wij k s G． No n l i n e a r d y n a mi c s o f b e l t c o n v e y o r s y s t e r n s ． B u lk S o l i d s Hand l i n g ， 1 9 9 7 ， l 7 1 5 7 - 6 7 8 Z u r T w ． Vi s c o e l a s tic p r o p e r t i e s o f c o n v e y o r b e l ts mo d e l l i n g o fv i b r a ti o n p h e n o me n a i n b e l t c o n v e y o r s d u r i n g s t a r - 血l g a n d s t o p p i n g ． Bu l kS o l i d s H a n d li n 1 9 8 6 ， 6 3 5 5 3 -5 6 0 9 Ki m Park Le e S ． Tr a n s i e n t d yn a mi c an a l y s i s o fb e l t c o n v e y o r s y s t e m u s i n g the l ump e d p ar a m e t e r m e t h o d ． B u lk S o l i d s Hand l i n g ， 1 9 9 5 ， 1 5 4 5 7 3 - 5 7 7 l 0 宋伟刚，邓永胜 ，彭兆行，等．大型带式输送机起动过 程的仿真．东北大学学报 ，1 9 9 8 ， 1 9 3 1 9 5 ～ 1 9 9 l l 宋伟 刚．动态 分 析方 法 在带 式 输送 机 设计 中 的作用 ．起 重运输机械， 2 0 0 1 增刊 3 6-45 1 2 Oe h me n H．带式输送机 的设计与运转．起重运输机械， l 9 8 2 8 3 0 - 3 5 1 3 S i n g h M P Th e r o l e o f d r i v e s y s t e m t e c h n o l o g y i n ma x i mi z i n g t h e p e r fo ma n c e an d e c o n o mi c s o f l o n g b e l t c o n v e y o r s ． B u l k S o l i d s Hand l i n g ， l 9 9 4 ， 1 4 4 6 9 5 ,- - 6 7 0 l 4 宋伟刚，衣统帅，邓永胜．一种大型带式输送机的可控 起动曲线．煤矿机械， 2 0 0 2 6 8 -1 0 RESEARCH oN DYNAM I C AND CoM PUTER S I M ULASI oN oF THE BELT CONVEYOR 勋 We i ga n g Li u H o n gy i No r t h e a s t e r n U n i v e r s i t y Wan g Y i n g T a i y u a nHe a v yMa c h i n e r yI n s t i t u t e Ab s t r a c t 1 1 1 e k i n e t i c mo d e l o f s t a rti n g an d s t o p p i n g p r o c e s s e s i s e s t a b l i s h e d t o s t u d y o n the d yn am i c d e s i g n q u e s ti o n o f the l a r g e b e l t c o n v e y o r ．1 1 1 e r e s i s t a n c e a c ti o n i s c o mp r e he n s i v e l y c o n s i d e r e d t h e be l t i s v i s c o e l ast i c an d t h e t a k e u p p u l l h as t WO f r e e d o ms i n t h e k i n e ti c mo d e 1 ． Th e r e l a tio n b e tW e e n t h e s t o p p i ng mo d e an d the c a l c u l a t i o n mo d e i s d i z c u s s ed ．An d a k i n d a c c e l e r a t i o n s t a r t i n g c u r v e wi th t r a p e z o i d i s p u t for ward ． S tud y i n g t h e mu l t i d r i v e b e l t c o n v e y o r s y s t e m， d yn am i c an a l y s i s a l g o rit h m s o f th e c o n tro l s t a r t i n g an d t he s t o p p i n g p r o c e s s h as e s tab l i s h e d a d o p t i n g the f o l l o wi n g u p c o n tro l me t h o d ． Th e n the d yn am i c d e s i gn s o ft ware BCD． 2 0 i s d e v e l o p ed ．S i mul a ti o n o f t h e a c tu a l s y s t e m p r o v e d th e c o r r e c t ne s s o f the a l g o rit h m an d s o ft w are me n t i o n ed a b o v e ， c o n tr o l o f s t a r t i n g mo d e ， s tre s s s tat e a p p e ars an d the d i ffe r e n t s t o p p ing mo d e s p r o d uc e the d i ffe r e n t b e l t t e n s i o n d i s t r i b u t i o n s ． Ke y wor ds Be l t c on vey or Dyn ami c s Dyn ami c d e s i gn Vi s c o - e l a s t i c Co mp u t e r s i mu l a tio n Co n tro l alg o ri t h m s 作者简介 宋 伟刚，男，1 9 6 3年 出生，博士 ，教授 。主要研究方 向为 机器入学 、物流系统 自动化和机 电一体化技术 。 维普资讯