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刮板輸送機(jī)傳動(dòng)系是煤礦運(yùn)輸設(shè)備上的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)與承載部分，它包括主動(dòng)軸、平鍵、牽引鏈輪、從動(dòng)軸、從動(dòng)鏈輪、鏈條等零件。刮板輸送機(jī)傳動(dòng)系具有負(fù)載高、起動(dòng)快、轉(zhuǎn)速高等特點(diǎn)，因此對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性的強(qiáng)度分析十分必要，又由于傳動(dòng)主軸的重載特性，所以對(duì)主軸的靜力學(xué)分析也很重要。基于虛擬樣機(jī)技術(shù)(VPT)的協(xié)同仿真分析流程。
三維實(shí)體模型的建立利用UG環(huán)境的實(shí)體建模功能來完成牽引鏈輪系與從動(dòng)鏈輪系的建立，在UG中通過Export para-solid導(dǎo)出，然后在ADAMS中通過Import Parasolid導(dǎo)入，導(dǎo)入模型的幾何特征能夠得到較完整的保持。對(duì)于具有較大變形和撓度的鏈條部分，在ADAMS/VIEW環(huán)境中采用模擬軸套力載荷的方法來建立模型，調(diào)整導(dǎo)入模型與新建模型的位置與方向關(guān)系，樣機(jī)模型如圖所示。
創(chuàng)建約束副在ADAMS/VIEW中可以為各構(gòu)件創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副，以便實(shí)現(xiàn)模型之間的約束與連接。根據(jù)構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，分別定義主動(dòng)軸與平鍵間為固定副，定義鏈輪與平鍵間為棱柱副，主動(dòng)軸兩端與地面為鉸接副，從動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)副的設(shè)計(jì)與主動(dòng)軸相類似，在圓環(huán)鏈與圓環(huán)鏈之間添加載荷副中的軸套力，在鏈條與鏈輪之間添加載荷副中的接觸力。
添加驅(qū)動(dòng)虛擬樣機(jī)中的驅(qū)動(dòng)設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)可以是一個(gè)函數(shù)，也可以是一個(gè)數(shù)據(jù)文件中的一組離散數(shù)據(jù)，如果是一個(gè)函數(shù)，則需要在函數(shù)構(gòu)造器中生成一個(gè)函數(shù)，如果運(yùn)動(dòng)規(guī)律是一組離散的數(shù)據(jù)，則首先將文件以樣條方式置入，然后在函數(shù)構(gòu)造器中調(diào)用樣條函數(shù)，生成樣條作為運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律模塊。根據(jù)刮板輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工況特點(diǎn)，設(shè)置鏈條的速度為先加速后勻速最后減速2s，速度從0-1120mm/s，速度為1120mm/s，9s，速度從1120mm/s-0。采用ADAMS提供的階躍函數(shù)STEP()函數(shù)設(shè)置主動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)函數(shù)為Function(time)=STEP(time，0，0，2，1120)+STEP(time，7，0，9，1120)。
施加載荷刮板輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的受力情況比較復(fù)雜，其中有電動(dòng)機(jī)施加的扭矩，鏈條的拉緊力、刮板與中部槽的摩擦力，以及各個(gè)部件自身的重力。本研究?jī)H考慮在簡(jiǎn)單的空載運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，設(shè)置圓環(huán)鏈與圓環(huán)鏈之間為軸套力，鏈條與鏈輪之間為接觸力，系統(tǒng)的重力為軸負(fù)方向。
刮板輸送機(jī)開始起動(dòng)時(shí)，由于負(fù)載的原因，其速度存在一個(gè)突變的過程。本研究模擬在一段時(shí)間內(nèi)刮板機(jī)主動(dòng)軸從加速到勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，再到減速直至停止的全過程。在驗(yàn)證樣機(jī)模型完整無誤后，設(shè)置仿真時(shí)間為9s，仿真步長(zhǎng)為200，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
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