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钢丝绳芯输送带接头性能参数分析与实验方法的研究

作　者: 尚文杰
导　师: 宋伟刚
学　校: 东北大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 输送带接头 有限元 接触分析
分类号: TH222
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 68次
引　用: 1次
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内容摘要


钢丝绳芯输送带是最具代表性的高强力输送带,适合长距离、大运量、高速度的现代化输送的需要。接头部分是输送带中最薄弱的环节,其强度要低于输送带的额定强度,往往最先发生损坏,由输送带接头破坏引起输送停滞造成的损失往往比安装输送带接头所投入的资金还要高。此外,提高接头的疲劳强度有助于降低输送带的安全系数,对降低生产成本有着重要的意义。首先研究了输送带的接头强度理论,总结了影响输送带安全系数的五大因素。简要的介绍了钢丝绳芯输送带的结构以及硫化接头方法,以公式的形式给出了接头级数划分的依据并详细描述了在生产实践中可能用到的接头设计类型和命名规则。将接头的模型进行简化,推导出钢丝绳芯输送带接头的一般力学模型。选取结构比较简单的ST1000型输送带的接头,利用ANSYS软件进行建模分析,橡胶单元选择2参数的Mooney-Rivlin模型,钢丝绳单元选用SOLID185单元,同时定义橡胶和钢丝绳的接触关系。所得分析结果与实际情况有十分良好的吻合性,误差也在允许的范围内。采用有限元的方法分析了影响输送带接头强度的若干因素,这些因素主要包括：橡胶配方和钢丝绳特性、钢丝绳端间隙和橡胶骨架间隙、接头阶数、接头形式、接头长度、输送带的伸长和等级降低等。设计了输送带性能参数实验台,叙述了实验台的基本功能和主要组成部分。同时根据国家橡胶输送带参数采集标准制定了详细的实验方法,对试样制作、动载实验、静载实验、结果评定等进行了详细的说明。

全文目录


摘要  5-6
英文摘要  6-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 课题背景及研究意义  11-13
    1.1.1 课题背景  11-12
    1.1.2 研究意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 国内研究现状  13-14
    1.2.2 国外研究现状  14-16
  1.3 主要研究内容及研究方法  16-17
    1.3.1 主要研究内容  16
    1.3.2 研究方法  16-17
第2章 输送带接头强度理论  17-29
  2.1 输送带的安全系数  17-18
  2.2 钢丝绳芯输送带及其连接方法  18-20
  2.3 钢丝绳芯输送带接头的设计类型  20-24
    2.3.1 接头的特征参数  20-21
    2.3.2 接头的设计类型  21-24
  2.4 接头级数的划分  24-25
  2.5 接头的力学模型  25-29
第3章 接头的有限元分析  29-47
  3.1 ANSYS有限元软件简介  29-30
  3.2 定义单元类型  30-36
    3.2.1 橡胶材料的本构关系  30-33
    3.2.2 橡胶单元类型的选取  33-35
    3.2.3 钢丝绳单元类型的选取  35-36
  3.3 实体建模  36-37
  3.4 划分网格  37-38
  3.5 定义接触对  38-39
  3.6 加载和求解  39-42
  3.7 后处理  42-44
  3.8 结果评价与误差分析  44-47
第4章 影响接头强度的若干因素  47-59
  4.1 橡胶和钢丝绳特性  47-49
  4.2 钢丝绳端间隙和橡胶骨架间隙  49-53
    4.2.1 钢丝绳端间隙对接头强度的影响  49-51
    4.2.2 橡胶骨架间隙对接头强度的影响  51-53
  4.3 接头阶数  53
  4.4 接头形式  53-55
  4.5 接头长度  55-57
  4.6 伸长和退化  57-59
第5章 实验设备开发及实验方法的研究  59-71
  5.1 实验台概况  59-61
    5.1.1 实验目的  59
    5.1.2 工作原理  59-60
    5.1.3 系统功能  60-61
  5.2 具体设计  61-65
    5.2.1 机械结构  61
    5.2.2 驱动系统  61-63
    5.2.3 信号检测装置  63-64
    5.2.4 控制系统  64-65
  5.3 试样制作  65
  5.4 实验方法  65-71
    5.4.1 循环载荷范围的确定  66-67
    5.4.2 动载实验  67-69
    5.4.3 静载实验  69
    5.4.4 结果评定  69-71
第6章 结论  71-73
参考文献  73-77
致谢  77-79
硕士期间发表论文情况  79

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 运输机械 > 皮带输送机
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