长距离带式输送机液压自动张紧系统的研究

带式输送机是当前公认的非常重要的物料连续搬运装备，伴随着世界范围内物料搬运技术的飞速发展及全球经济一体化趋势的日益突出，长距离、高带速、高效率和智能化成为带式输送机的主要发展方向之一。张紧装置作为带式输送机的重要组成部分，特别对于长距离、高带速带式输送机，不仅要满足输送带伸长量的要求，而且要满足输送机启、制动阶段的动态特性及稳定运行的要求。传统的张紧装置已不能适应带式输送机不断发展的需求。因此，研究开发出一种具有较好的动态响应能力及安全可靠的自动张紧装置是非常必要的。通过对传统张紧装置的特点及国内外发展现状的研究，并综合分析了带式输送机张紧理论，提出了一种电液比例控制的液压自动张紧系统的设计方案。本文介绍了该张紧系统的主要组成部件，并设计了液压控制系统，对液压系统的工作原理及张紧系统的特点进行了总结。根据所建立的液压自动张紧系统，对其主要元件进行了选型计算并建立了其数学模型，然后运用SIMULINK建立仿真模型并进行仿真分析，得出了该闭环控制系统的阶跃响应曲线图和开环控制系统玻德图，从仿真结果看出系统响应速度慢、超调量过大且稳态输出值与期望值差别较大。因此又分别设计了PID和模糊PID控制器对系统进行校正分析，并对两者的分析结果做了对比。仿真结果表明：PID控制与模糊PID控制均提高了系统的控制性能，模糊PID控制改善的更为明显，使系统的响应速度更快、控制精度更高且稳定性更好。本文的研究成果为带式输送机自动张紧装置的研制奠定了一定的理论基础。