マインスクレーパーコンベヤのチェーン駆動系の縦ねじり振動

Dec 14, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 9174 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

動作中のスクレーパコンベヤの動的特性を深く解析するために、貨物積載による励起下での縦およびねじり結合振動モードの機械的特性が研究されます。 Kelvin-Voigt モデルとポイントバイポイント張力法に基づいて、スクレーパー チェーン駆動システムの縦振動とねじり振動の結合モデルを確立します。 次に、関数プログラムを構築し、数値シミュレーションを実行します。 最後に、実験との比較によってモデルの正確性が検証されます。 研究結果は、軽負荷と中負荷の2つの異なる使用条件下でのスクレーパチェーン駆動システムのねじり振動特性を明らかにし、スクレーパのねじり振動の影響範囲を決定しました。 この分析の結果は、その後のスクレーパーパラメータの最適化、スクレーパーチェーン駆動システムの故障の予測、および故障が発生する前に早期警告を発するための計算のための理論的基礎を提供します。

その構造上の特徴により、スクレーパーコンベアは、連続した剛体と柔軟な結合構造とみなすことができます。 機器の動作には、多くの場合、対応する縦方向およびねじり振り子の振動が伴います。 過酷な作業環境と大きな石炭のせん断による衝撃1、2、3により、チェーンは衝撃荷重によって固着し、動作しなくなったり、深刻な場合には破損することもあります4、5、6。

現在、一部の学者はスクレーパーコンベヤの剛結合と可撓結合の動的特性について研究を行っています。 Dolipsk ら 7 は、スクレーパコンベヤの不均一な負荷状態の動的モデルを確立し、長距離コンベヤの使用負荷に関するコンピュータ シミュレーションと解析を実施しました。 Shuhuan et al.8 は、スクレーパーコンベヤの動的特性に対する負荷の変化の影響を研究しました。 Nie et al.9 は、複数の空間固定有限要素を用いてチェーンドライブシステムをシミュレートし、貨物荷重の分布と運動形態を含め、オイラー法により各要素の動特性を解析しました。 Zhang et al.10 は、ADAMS シミュレーション、数値シミュレーション、および状態オブザーバーを使用して、コンベヤ チェーンの張力の変化を分析しました。 Lianhang et al.11 は、スクレーパーコンベアの一部の横方向の曲げの機械モデルを確立し、中央トラフの水平方向の曲げ部分のパラメーターとそれらの関係を計算しました。 Jun12 は、スクレーパーコンベアの長手方向変動の動的挙動を研究し、動的有限要素モデルを確立しました。 Xiufang13 は、さまざまな駆動モードおよび輸送モードにおけるスクレーパーコンベヤの振動方程式と解析公式を導出し、離散化によって振動方程式を解きました。 Li et al.14 は、極限条件下で走行するチェーンの抵抗のメカニズムに基づいて、走行チェーンの抵抗の公式を導き出しました。 Zhang et al.15 は、スクレーパー チェーン駆動システムの張力分布を推定する方法を導入し、リング チェーン駆動システムの数学的モデルを確立し、MATLAB 関数で解かれたモデルを使用して動的モデルの性能を検証しました。 Dongsheng ら 16 は、スクレーパコンベヤの起動と制動の動的特性についてシミュレーションと実験研究を実施しました。 Yao17は、ヘビースクレーパーコンベアの駆動システムの動的特性とインテリジェントな制御方法を分析しました。 Wei18 はスクレーパーコンベアのチェーン張力変化の害を分析し、監視方法を提案しました。

Miao et al.19 は、断層条件下での動的特性の解析において、チェーンの長手方向変動の一般方程式を確立し、境界条件と初期値条件を決定し、数学モデルを解析的に解きました。 MATLAB ソフトウェアを使用して、直接始動およびチェーン故障条件下でのスクレーパー コンベヤの動的問題をシミュレートしました。 Jiang et al.20 は、さまざまなチェーン速度、地形、負荷条件におけるスクレーパー コンベア減速機の出力シャフトの振動信号を測定することにより、スクレーパー コンベアの動的特性を研究しました。 Dongsheng ら 21 は、数値シミュレーションを使用して、スクレーパーコンベヤのスプロケットとチェーンの噛み合い伝達を研究しました。 彼らはまた、貨物負荷ありとなしの 2 つの作業条件下で、スクレーパー コンベヤ チェーンのポリゴン効果の振動特性を分析しました。