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     在帶式輸送機(jī)朝著長(zhǎng)距離、高速化、大功率方向發(fā)展的情況下，其停機(jī)過(guò)程的合理設(shè)計(jì)具有重要意義，不合理的設(shè)計(jì)會(huì)使停機(jī)過(guò)程產(chǎn)生振蕩，停機(jī)過(guò)程的過(guò)低張力會(huì)造成輸送帶的折疊和啟動(dòng)過(guò)程的事故。停機(jī)時(shí)間取決于輸送機(jī)允許的停機(jī)運(yùn)行距離，保證此距離較小的目的是防止停機(jī)過(guò)程中安全事故的發(fā)生和輸送線上前后輸送機(jī)停機(jī)的協(xié)調(diào)。采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法不能準(zhǔn)確計(jì)算出停機(jī)過(guò)程的輸送機(jī)運(yùn)行距離，本文在AMESim平臺(tái)下對(duì)帶式輸送機(jī)建模與仿真的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究輸送機(jī)停機(jī)過(guò)程的力學(xué)模型和停機(jī)過(guò)程中重要參數(shù)的變化情況，為合理設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的停機(jī)過(guò)程提供一種新的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和理論依據(jù)。
1、仿真環(huán)境及模型的建立
    AMESim由法國(guó)IMAGINE公司開發(fā)，為圖形化的開發(fā)環(huán)境，用于工程系統(tǒng)的建模、仿真和動(dòng)態(tài)性能分析。可以用AMESim的各種模型庫(kù)來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，快速達(dá)到建模仿真的目標(biāo)，同時(shí)還提供了與Matlab、ADAMS等軟件的接口，可方便地與這些軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真。
     仿真對(duì)象為國(guó)內(nèi)某2×600 MW火力發(fā)電廠的帶式輸送機(jī)，其主要參數(shù)為：輸送機(jī)長(zhǎng)度162. 55m，帶速2.5 m/s，設(shè)計(jì)輸送量l 500 t/h．帶寬1.4 m，主電動(dòng)機(jī)額定功率132 kW，轉(zhuǎn)速l 487 r／min，總減速比25，輸送帶為聚脂帆布，拉緊方式為重錘拉緊。利用AMESim中的機(jī)械類模塊對(duì)帶式輸送機(jī)建模，如圖1所示。在AMESim下建立模型非常直觀，建模界面與有限元模型非常相似。
2、停機(jī)過(guò)程的仿真與分析
       本文分別對(duì)該輸送機(jī)的2種停機(jī)方式進(jìn)行分析。一種是自由停機(jī)的狀態(tài)，在此種情況下，當(dāng)制動(dòng)滾筒停止后，在輸送帶的張力差小于制動(dòng)力時(shí)，制動(dòng)滾筒成為固定端。另一種是當(dāng)輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置斷電后加上制動(dòng)力，制動(dòng)滾筒尚未達(dá)到停止運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)。自由停機(jī)過(guò)程如圖2所示，頭部停止時(shí)間20 s，尾部停止時(shí)間為22 s。當(dāng)自由停機(jī)開始時(shí)，驅(qū)動(dòng)力消失。在14s前輸送帶的速度在尾部發(fā)生轉(zhuǎn)折，在14 s時(shí)尾部輸送帶單元速度與頭部相同，因而在此時(shí)前承載段頭部到尾部的輸送帶長(zhǎng)度增加，造成輸送帶張力降低，載荷分布已經(jīng)出現(xiàn)輸送帶張力為“負(fù)”值，說(shuō)明如果采用自由停機(jī)會(huì)造成輸送帶堆積的情況，從而發(fā)生事故。為避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)，需在輸送機(jī)的尾部設(shè)置制動(dòng)器。圖3為有制動(dòng)停機(jī)過(guò)程輸送帶頭尾的速度對(duì)比曲線，從圖3可見有制動(dòng)停機(jī)時(shí)，頭部帶速按控制的速度曲線變化。
     帶式輸送機(jī)停機(jī)過(guò)程的設(shè)計(jì)需考慮停機(jī)時(shí)間、拉緊位移、輸送帶張力等問(wèn)題。理想的停機(jī)過(guò)程還應(yīng)按速度控制進(jìn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮輸送機(jī)斷電的可能性。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)自由停機(jī)過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)算，當(dāng)自由停機(jī)過(guò)程不能滿足要求時(shí)需設(shè)置制動(dòng)，制動(dòng)的設(shè)置位置應(yīng)在低張力區(qū)的后部，以提高低張力區(qū)的張力。停機(jī)時(shí)間取決于輸送機(jī)允許的停機(jī)運(yùn)行距離，保證較小距離的目的是防止停機(jī)過(guò)程發(fā)生事故和輸送線上前后輸送機(jī)停機(jī)的協(xié)調(diào)，而采用常規(guī)的計(jì)算方法不能準(zhǔn)確計(jì)算出停機(jī)過(guò)程的輸送機(jī)運(yùn)行距離。圖4為自由停機(jī)時(shí)輸送機(jī)頭部和尾部的運(yùn)行距離，圖中時(shí)間為O的初始值為正常運(yùn)行時(shí)頭部到尾部輸送帶的伸長(zhǎng)量。因此需設(shè)置制動(dòng)器減小此值。經(jīng)過(guò)多次仿真實(shí)驗(yàn)得出當(dāng)設(shè)置制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為3000Nm時(shí)，可以消除圖2中出現(xiàn)的問(wèn)題。
3、結(jié)語(yǔ)
    基于AMESim軟件建立帶式輸送機(jī)仿真模型，通過(guò)仿真分析，可以看到輸送帶各部分速度以及其他參數(shù)的變化，以便更合理地確定設(shè)計(jì)參數(shù)。充分利用AMESim仿真軟件圖形化的開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)者可以專注于物理系統(tǒng)本身，有效提高設(shè)計(jì)效率。以上仿真過(guò)程和理論結(jié)果基本一致。利用AMESim對(duì)帶式輸送機(jī)仿真將為輸送機(jī)制動(dòng)過(guò)程的分析和控制以及輸送機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供精確的分析手段和計(jì)算方法。
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