传统带式输送机多采用托辊支撑式输送结构,由于结构的限制,与托辊有关的能耗约占整个系统总能耗的70%。随着永磁材料和磁力机械技术的发展,磁悬浮带式输送机已经逐渐具备实际应用的理论和技术基础。磁悬浮输送带作为磁悬浮带式输送机的核心组成部分,在运行过程中由于带体自重、载荷及悬浮装置的作用下产生弯曲应力,导致“U”型变形。磁悬浮输送带的变形不仅影响系统的稳定悬浮运行,还会导致带体疲劳受损,降低输送带使用寿命,增大阻力,增加能耗,影响生产效益。本文针对磁悬浮输送带的变形特性,建立适当的动力学模型,通过掌握柔性磁悬浮输送带大变形情况进行分析,对合理设计及选用输送带,提高输送带安全系数,降低能耗都具有重要意义。主要研究内容和特色如下:1.磁悬浮输送机输送带变形特性主要取决于悬浮输送带的自重、载荷及悬浮装置作用的影响,在两悬挂装置之间产生悬垂度变形的特征,考虑输送带为大变形柔性体,以受载荷下的悬浮输送带为研究对象,利用土压力原理计算物料的压力分布,对物料横向压力分布进行数值对比,求解不同受力段离散单元体的受力及其非线性动力学方程。将悬浮输送带离散化为梁单元体,建立计算机模型,利用RecurDyn分析输送带受集中载荷下的变形特征。结果表明土压力理论求解散状物料对悬浮输送带的横向压力分布结果与软件仿真结果存在较小的差距,满足能够用于实现对受压力情况下的输送带的变形动力学分析的数值仿真模型。2.对磁电混合悬浮式带式输送机进行模型构建,在模型简化的基础上,基于磁悬浮带式输送机设备特点,对比不同类型输送带性能,在ANSYS中,为选用的磁悬浮织物芯输送带确立适合的单元类型,对所构建单元模型进行数值解算,并进行有限元分析,在Matlab中对悬浮输送带变形进行数据分析。分析结果表明在悬挂跨距一定的情况下,随负载增大输送带竖向变形量逐渐增大,悬浮输送带边缘与中心范围相对长度保持不变,但边缘受力产生更大的拉伸,导致悬浮输送带在一定时刻变形量保持不变。3.建立满足磁悬浮带式输送机输送带由水平状态变形到槽型状态时,跨距可变化的大变形动力学双单元模型,模型包括一个固定跨距单元和一个移动跨距单元,将磁悬浮输送带简化为两单元间的悬链线,确立可行的边界条件,针对跨距可变情况下的悬浮输送带建立有限元模型并简化,在ANSYS对其进行仿真研究。研究结果表明,最大变形值和跨距的比与仿真结果相符,建立双单元模型是对磁悬浮输送带整体变形特性研究的合理选择,可以通过合理的边界条件相对容易地推广到更多单元里,从而掌握整体变形特性变化,具有良好的工程参考意义。4.研制用于观测、验证磁悬浮输送带变形特性的实验装置,并利用传感器输出信号,用Matlab对数值进行分析研究,总结规律对比理论推导,结合悬浮输送带变形动力学方程组,创建上位机可视化界面的磁悬浮输送带变形测试监控系统,满足解决工程中输送带出现的常见问题,提高工程可使用性,为新型输送机绿色设计和使用提供参考。图[53]表[4]参[85]