大型带式输送机纵向振动分析与动态特性

"大型带式输送机纵向振动动力学研究，煤矿机械行业，动力学模型，Kelvin-Voigt黏弹性微分本构方程，动位移，动张力，仿真分析，动态特性，阻尼系数，启动时间，振动减小，设计安全系数，生产成本" 大型带式输送机在煤炭运输等领域扮演着重要角色，其动力学性能直接影响设备的稳定性和运行效率。本研究聚焦于大型带式输送机的纵向振动动力学，旨在提高输送系统的运行性能和安全性。通过考虑输送带的黏弹性特性，研究人员基于 Kelvin-Voigt 黏弹性微分本构方程建立了输送机的动态模型。 Kelvin-Voigt 模型是一种常用于描述材料弹性和黏性共存情况的理论，它在本研究中被用来分析输送带在受力时的应力-应变关系。方程（1）和（2）分别展示了输送带的应力和张力计算，其中 E 表示弹性模量，μ 是黏性滞后系数，A 是输送带的横截面积，U 则是输送带的位移。这些参数共同决定了输送带在动态条件下的响应。 研究发现，随着输送机的运距增加、运量增大以及带速提高，输送机的动张力会显著增大，这揭示了大型带式输送机具有显著的动态特性。动张力的增大可能会导致输送系统的不稳定，甚至引发故障。为改善这一情况，研究人员通过仿真分析指出，选择合适的输送带阻尼系数（0.4 至 0.6）能有效降低动张力，并提高系统的稳定性。此外，延长输送机的启动时间也能显著减小振动，进而降低设计安全系数，减少生产成本，这对于优化设备设计和提高经济效益至关重要。 总结而言，大型带式输送机的纵向振动动力学研究对于理解和优化输送系统的动态性能具有重要意义。通过精细调整输送带的阻尼系数和启动时间，可以实现振动控制，确保输送机的安全稳定运行，同时降低维护成本，提高整个煤炭开采和运输过程的效率。这一研究为带式输送机的设计提供了理论依据和技术指导，对煤矿机械行业的技术进步有着积极的推动作用。