带式输送机拉紧装置动力学一维模型及其共振研究

本文主要探讨了带式输送机拉紧装置的动力学分析及其数学模型建立。在带式输送机的运行过程中，保持适当的张紧力至关重要，尤其随着输送距离增长和速度提升，动态特性愈发显著，因此对其进行深入的动力学研究显得尤为关键。拉紧装置处的振动特性直接关系到整个输送机系统的稳定性和效率，静态分析方法仅考虑了静力学因素，而忽略了动态效应，这可能导致共振和动张力的增加。 作者首先提出了拉紧装置的振动特性研究，强调了动态分析的重要性。拉紧装置不仅需要吸收输送带的伸长，还要维持所需的张紧力。在数学建模过程中，作者考虑了两个主要方面：一是输送带张力对拉紧装置的影响，二是拉紧装置振动对输送带张力的反馈作用。同时，考虑到长距离和大运量带式输送机的启动与制动过程中的不稳定性，这些因素也被纳入模型构建。 作者将拉紧装置分解为三个单元，并简化为一维纵向分析，如图1所示，通过局部离散示意图，着重研究拉紧滚筒的动态特性，如重锤的质量、位移、转动惯量、半径以及轴上的阻力等参数。通过这些参数，文章给出了拉紧装置的运动方程，如式(1)和(2)，分别描述了拉紧重锤的垂直振动和拉紧滚筒的角位移与张力的关系。 拉紧装置的动力学分析涉及到复杂的力学原理，包括质量、力矩和阻力等物理量的相互作用。通过数学模型的求解，可以预测和控制拉紧装置的振动行为，从而优化带式输送机的整体性能，减少振动引起的损害，提高输送系统的可靠性和安全性。因此，这项研究对于提升带式输送机的设计和维护具有重要意义，有助于构建更为精确和全面的带式输送机动力学二维模型。