[发明专利]一种考虑疲劳破坏的带式输送机速度调节方法

摘要

本发明公开了一种考虑疲劳破坏的带式输送机速度调节方法，布置流量传感器和光电编码器，获得单位时间内的平均流量、获得输送带的单位时间内的平均带速；拟合带式输送机能耗；计算单位时间内的平均能耗效率，计算平均最佳速度；建立调速目标函数；通过调速目标函数计算v调节(t)和a调节(t)，通过v调节(t)和a调节(t)对输送机的带速进行调节。本发明自动化程度高，在一定程度上节约了资源和能源，延长了设备使用寿命。能够科学有效实现带式输送机自适应调速控制，且降低设备的磨损，延长输送带使用寿命，自动化程度高、节约了资源和能源，延长设备使用寿命。

主权项

1.一种考虑疲劳破坏的带式输送机速度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在传输物料的情况下输送带恒速运行设定时间t₁，通过流量传感器获得单位时间t的每一帧物料瞬时截面积，进而获得物料的单位时间t内的平均流量q(t)，通过光电编码器获得输送带的单位时间t的每一帧瞬时带速，进而获得输送带的单位时间t内的平均带速v(t)；步骤2、功率仪采集的单位时间t内的带式输送机能耗p(t)，拟合带式输送机能耗p(t)、物料的单位时间t内的平均流量q(t)、输送带的单位时间t内的平均带速v(t)之间的拟合关系式p(t)＝f(q(t),v(t))；步骤3、根据带式输送机能耗p(t)、平均流量q(t)和输送带的带长L计算单位时间t内的平均能耗效率E_能耗效率(t)，将设定时间t₁分为n段测量时间段，计算每段测量时间段内的带式输送机最佳运行速度v_oj，j∈{1～n}并根据带式输送机最佳运行速度v_oj及对应出现的频次f计算平均最佳速度v_{平均最佳速度}；步骤4、建立如下调速目标函数：其中，M＝20；T为变速用的总时间；a(t)为变速过程中单位时间t内输送带平均加速度大小；v(t)为单位时间t内平均带速；v_阈值为调速过程中调速幅度的大小；步骤5、带式输送机最佳运行速度v_oj中最大值为带式输送机最佳运行速度最大值vo_max；带式输送机最佳运行速度v_oj中最小值为带式输送机最佳运行速度最小值vo_min；再将vo_max和vo_min之间平均分为r段，获得r段带式输送机最佳运行速度划分区间，v_阈值＝(vo_max‑vo_min)/r，统计每个带式输送机最佳运行速度划分区间内出现的带式输送机最佳运行速度的频次与r的比值，获得每个带式输送机最佳运行速度划分区间的最佳运行速度出现概率a₁，a₂，……a_r，计算寿命内的调速次数N为：其中，P为调速的概率，计算调速过程中的应力循环次数N₁为：计算恒速运行过程中的应力循环次数N₂为：计算在调速过程中的输送带运行损伤为计算恒速运行过程中的的输送带运行损伤为N₁₀为调速过程时所对应的输送带运行估计寿命，N₂₀为恒速运行过程时所对应的输送带运行估计寿命，步骤6、通过枚举法验算出一系列满足和a_max≤gμcosθ‑gsinθ的v_阈值和T的集合，选择其中最小的v_阈值及对应的时间T即分别为v_最优阈值和T_最优，a_max为a(t)的最大值，θ为带式输送机与水平面倾角，g为重力加速度，μ为动摩擦因数，将v_最优阈值和T_最优代入调速目标函数中的v_阈值和T，计算对应的v_调节(t)和a_调节(t)，即：通过v_调节(t)和a_调节(t)对输送机的带速进行调节。