袋装物料机械化装车系统研制

分类号学校编号10490UDC密级武汉工程大学硕士学位论文袋装物料机械化装车系统研制学科专业：机械电子工程研究方向：机电一体化研究生：陈方指导教师：廖义德教授二○一二年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：20年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密Ο，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密Ο。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：20年月日20年月日AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyoftheMechanizedLoadingSystemonBaggedMaterialsMajor:MechatronicEngineeringCandidate:ChenFangSupervisor:Professor.LiaoYideWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2012摘要I摘要目前，袋装物料的装载工作大多是通过人力和叉车完成，不仅工人的劳动强度大，而且装载效率低，料包还容易出现变形和破损。随着袋装物料装载量的增加，这种方式很难满足实际需要。因此，本文提出袋装物料机械化装车系统的研制，并对袋装物料垂直提升这一关键技术进行研究和探讨。本论文的主要研究工作有：对袋装物料装载技术在国内外的发展状况进行了概述，通过分析多种装载设备的功能特点和存在的不足，指出袋装物料机械化装车系统需要根据企业实际需求，从实用性强、稳定性好、工作效率高、能减轻人力劳动强度这几个方面进行研制。进行了装车系统的总体设计，包括系统的组成、系统的工作原理、取包的方式、装车工况。装车系统中，胶带输送机是重要的组成部分，因此重点对胶带输送机进行了设计，并确定了带宽、托辊和滚筒的形式、驱动功率和传动形式等主要参数。提出了袋装物料垂直提升的方案，该方案的中心思想是袋装物料被两排圆钢弹簧夹持并通过输送链条向上垂直输送。在提出方案的同时，还根据该方案设计了袋装物料垂直提升装置，并确定了链条型号、驱动功率、传动形式、圆钢弹簧材料等主要参数。为了防止袋装物料在提升过程中出现滑落，本文还展开了圆钢弹簧有效夹紧间距的研究：首先，对一定尺寸的圆钢弹簧进行Ansys仿真研究，得出其在不同载荷下的弯曲变形量；其次，通过实验得到袋装物料在不同夹紧力下的厚度缩小量；最后，结合上述结果得出圆钢弹簧最大夹紧间距的理论计算方法。通过实验，分别对袋装物料的垂直提升方案和圆钢弹簧最大夹紧间距的理论计算方法进行可行性验证。实验结果表明，设计方案能够实现袋装物料的垂直提升；圆钢弹簧最大夹紧间距的理论计算方法能够满足实际使用要求。关键词：袋装物料装载工艺火车装车垂直提升武汉工程大学硕士学位论文IIAbstractIIIAbstractNowadays,theworkofloadingbaggedmaterialsismostlycompletedbyhumanandforklift,whichnotonlyincreaseslaborintensityandreducesloadingefficiency,butalsoleadstothebag’sseriousdeformationandbreakage.Withtheincreaseofloadingquantities,thiswayisdifficulttomeettheactualrequirements.Sothispaperproposedstudyofthemechanizedloadingsystemonbaggedmaterials,anddidresearchonthekeytechnologyaboutverticalliftingofbaggedmaterials.Thispaperdidasurveyaboutdevelopmentofthebaggedmaterialsloadingtechnologyinthedomesticandabroad.Throughtheanalysisofmultipleloadingequipments’featuresandshortcomings,thispaperpointedoutthatthestudyhadtobaseontheactualrequirementsofcompanyandconsiderthefollowingaspects:goodpracticalityandstability,highefficiency,reductionoflaborintensity.Thispaperdidtheoveralldesignofloadingsystem,includingthecompositionofsystem,theworkingprinciple,thewayoftakingbagsandtheloadingconditions.Asanimportantpartofloadingsystem,thebeltconveyorismainlydesigned,itsmajorparametersaredeterminedsuchasthewidthofbelt,theformofrollers,thepowerofdriving,theformoftransmissionandsoon.Inthispaper,theverticalliftingschemeofbaggedmaterialsisproposed,itscentralideaisbaggedmaterialsareclippedbytworowsofcircular-steelspringandupwardtransportedverticallybythechainsoftransmission.Atthesametime,thispaperdidthedesignofverticalliftingequipmentonthebasisofverticalliftingschemeanddeterminedmajorparameterssuchasthetypeofchains,thepowerofdriving,theformoftransmission,thematerialofcircular-steelspringandsoon.Inordertoavoidbaggedmaterials’slippingintheprocessoflifting,thispaperalsocarriedout武汉工程大学硕士学位论文IVtheresearchontheeffectiveclippingspaceoftworowsofcircular-steelspring:First,acertainsizeofcircular-steelspring’scurveddeformationunderdifferentloadswasobtainedbyAnsyssimulation.Second,thereductionofbaggedmaterial’sthicknessunderdifferentclampingloadswasobtainedbyexperiment.Last,theseresultswerecombinedandthetheoreticalcalculationmethodofcircular-steelspring’smaxclippingspacewasfoundout.Thefeasibilitiesoftheverticalliftingschemeandthemaxclippingspace’stheoreticalcalculationmethodhadtobeverifiedbyexperiments.Throughexperiments,theresultsshowedthatthebaggedmaterials’verticalliftingwasrealizedbytheschemeandthetheoreticalcalculationmethodofcircular-steelspring’smaxclippingspacecouldmeettheactualrequirements.Keywords：baggedmaterials;loadingprocess;trainloading;verticallifting目录V目录摘要................................................................................................................IABSTRACT....................................................................................................III目录................................................................................................................V第1章绪论...................................................................................................11.1课题的来源、目的及意义.....................................................................11.1.1课题的来源.......................................................................................11.1.2课题的目的及意义...........................................................................11.2国内外研究现状.....................................................................................31.3本论文主要研究内容与研究难点.........................................................81.3.1主要研究内容...................................................................................81.3.2研究难点...........................................................................................91.3.3解决问题的相关方案........................................................