节能型沥青混合料搅拌楼成品料输送系统设计与研究
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摘要
随着工业化进程的快速发展,能源浪费现象已引起世界各国的广泛关注,再加上能源紧缺和油价上涨,节能也就成为科技人员的主要研究方向。在工程机械中,占路面机械市场的绝大部分的沥青混合料搅拌设备就存在能源浪费现象。而沥青混合料搅拌设备是沥青路面施工的关键设备,为此,研究沥青搅拌设备的节能是很有必要的。
本文以J4000型集装箱式沥青混合料搅拌设备为基础,以基于系统势能和系统动能节能方法为依据,对沥青搅拌设备成品料提升机构所消耗的能量及功率进行分析研究,提出增加配重体的方法,力求使该机构所输入功率降低和能量得到充分发挥,以达到节能的目的。首先对配重节能进行可行性分析,经分析可知,配重节能是完全可行的。其次通过设计多种配重节能方案,分析其优点及不足,最后确定最优配重节能方案。为了使节能达到最理想效果,本文采用了机械配重和液压配重的有效结合方法,通过动滑轮组,使钢丝绳一端与料斗连接,另一端与配重块连接。动滑轮组可以很好的解决钢丝绳长度问题。配重块做成液压升降机形式,这样就可以避免因钢丝绳断裂而伤及人员的现象。为了充分利用空载料斗下降时所具有的势能,在料斗上安装一个发电机构,当料斗下降时,势能转换为电能,电能又通过转换机构转换为液压能,储存到蓄能器中,而蓄能器可以提供一部分能量给配重支架。为了避免飞车事故和生产需要,需要把料斗放置在某一位置,可以通过增加阻车器解决此类问题。该阻车器是一种自动闭锁装置,处于常开状态。当阻车器上的传感器感应到料斗上的电磁感应器时,则活塞杆自动回收,该阻车器还具有手动功能。为了检验本设计是否满足生产要求,在ADAMS仿真软件中,对配重节能进行仿真与分析。经过仿真分析,我们可以看出,配重节能可以很好的达到节能效果。
基于增加配重体设计成功用于生产,将大大提升搅拌设备的性能,可以广泛地被推广到电梯、塔吊、升降机、起重机等机器。故本课题的研究有广泛的应用前景。
With the rapid development of industrialization, energy waste has caused widespread concern around the world. Coupled with energy shortages and rising oil prices, it has become the main concern for researchers in the field. In engineering machinery, the asphalt mixing plant which occupies the largest section in the road machinery market constitutes a major source for energy waste. Given the indispensible status of the asphalt mixing plant in road construction equipment, it is necessary to investigate the energy saving strategies for the asphalt mixing equipment.
The present research is based on the J4000-type container type asphalt mixing plant exploring the feasible methods for system potential energy saving as well as system kinetic energy saving. is based on the asphalt mixing plant finished materials enhance the body the energy consumption and power analysis and study, proposed to increase the weight the body of the method In effort to reduce the agency and the energy input power into full play in order to achieve energy saving.First, a feasibility analysis of weight saving, the analysis showed that the weight saving is entirely feasible. Second, by listing a variety of weight saving program, analyze the advantages and disadvantages, and finally to determine the final weight saving program.In order to achieve the best energy-saving effect, the paper finally adopted hydraulic mechanical weight and weight of the effective combination of methods, through the moving pulley blocks, wire rope connected at one end with the hopper, the other end and connected with weights. Moving pulley rope length can solve the problem. Weight block made of hydraulic lift in the form, so you can avoid injuries to personnel due to wire fracture of the phenomenon. To take advantage of no-load potential energy contained in the hopper drops, to install a power generation sector hopper when the hopper falls, potential energy is converted to electrical energy, electrical energy is converted to another institution by converting the hydraulic energy stored in the accumulator. Accumulator can provide some of the energy to weight bracket。In order to avoid runaway accident, or to production needs, should be placed in a position hopper can be resolved by increasing the car stop the problem。The car stop is an automatic locking device, is normally open state. When sensors on the car stop to the hopper of electromagnetic induction sensors, then the rod automatic recovery. The car stop there manual function.。To test whether the design meets the requirements in the ADAMS simulation software, with emphasis on energy efficiency for the simulation and analysis. The simulation analysis can be drawn, the weight saving can be very good to save energy.
Increase in body weight based on the design used successfully in production, will greatly enhance the performance of mixing equipment can be widely extended to the elevators, cranes, lifts, cranes and other machines. Therefore, the subject of a wide range of applications.
本文以J4000型集装箱式沥青混合料搅拌设备为基础,以基于系统势能和系统动能节能方法为依据,对沥青搅拌设备成品料提升机构所消耗的能量及功率进行分析研究,提出增加配重体的方法,力求使该机构所输入功率降低和能量得到充分发挥,以达到节能的目的。首先对配重节能进行可行性分析,经分析可知,配重节能是完全可行的。其次通过设计多种配重节能方案,分析其优点及不足,最后确定最优配重节能方案。为了使节能达到最理想效果,本文采用了机械配重和液压配重的有效结合方法,通过动滑轮组,使钢丝绳一端与料斗连接,另一端与配重块连接。动滑轮组可以很好的解决钢丝绳长度问题。配重块做成液压升降机形式,这样就可以避免因钢丝绳断裂而伤及人员的现象。为了充分利用空载料斗下降时所具有的势能,在料斗上安装一个发电机构,当料斗下降时,势能转换为电能,电能又通过转换机构转换为液压能,储存到蓄能器中,而蓄能器可以提供一部分能量给配重支架。为了避免飞车事故和生产需要,需要把料斗放置在某一位置,可以通过增加阻车器解决此类问题。该阻车器是一种自动闭锁装置,处于常开状态。当阻车器上的传感器感应到料斗上的电磁感应器时,则活塞杆自动回收,该阻车器还具有手动功能。为了检验本设计是否满足生产要求,在ADAMS仿真软件中,对配重节能进行仿真与分析。经过仿真分析,我们可以看出,配重节能可以很好的达到节能效果。
基于增加配重体设计成功用于生产,将大大提升搅拌设备的性能,可以广泛地被推广到电梯、塔吊、升降机、起重机等机器。故本课题的研究有广泛的应用前景。
With the rapid development of industrialization, energy waste has caused widespread concern around the world. Coupled with energy shortages and rising oil prices, it has become the main concern for researchers in the field. In engineering machinery, the asphalt mixing plant which occupies the largest section in the road machinery market constitutes a major source for energy waste. Given the indispensible status of the asphalt mixing plant in road construction equipment, it is necessary to investigate the energy saving strategies for the asphalt mixing equipment.
The present research is based on the J4000-type container type asphalt mixing plant exploring the feasible methods for system potential energy saving as well as system kinetic energy saving. is based on the asphalt mixing plant finished materials enhance the body the energy consumption and power analysis and study, proposed to increase the weight the body of the method In effort to reduce the agency and the energy input power into full play in order to achieve energy saving.First, a feasibility analysis of weight saving, the analysis showed that the weight saving is entirely feasible. Second, by listing a variety of weight saving program, analyze the advantages and disadvantages, and finally to determine the final weight saving program.In order to achieve the best energy-saving effect, the paper finally adopted hydraulic mechanical weight and weight of the effective combination of methods, through the moving pulley blocks, wire rope connected at one end with the hopper, the other end and connected with weights. Moving pulley rope length can solve the problem. Weight block made of hydraulic lift in the form, so you can avoid injuries to personnel due to wire fracture of the phenomenon. To take advantage of no-load potential energy contained in the hopper drops, to install a power generation sector hopper when the hopper falls, potential energy is converted to electrical energy, electrical energy is converted to another institution by converting the hydraulic energy stored in the accumulator. Accumulator can provide some of the energy to weight bracket。In order to avoid runaway accident, or to production needs, should be placed in a position hopper can be resolved by increasing the car stop the problem。The car stop is an automatic locking device, is normally open state. When sensors on the car stop to the hopper of electromagnetic induction sensors, then the rod automatic recovery. The car stop there manual function.。To test whether the design meets the requirements in the ADAMS simulation software, with emphasis on energy efficiency for the simulation and analysis. The simulation analysis can be drawn, the weight saving can be very good to save energy.
Increase in body weight based on the design used successfully in production, will greatly enhance the performance of mixing equipment can be widely extended to the elevators, cranes, lifts, cranes and other machines. Therefore, the subject of a wide range of applications.
引文
[1]冯忠绪.混凝土搅拌理论与设备[M].北京：人民交通出版社,2001
[2]沥青混凝土设备(GB/T17808-1999) [M].国家质量技术监督局,1999
[3]何挺继,朱文天,邓世新.筑路机械手册[M].北京：人民交通出版社,1998
[4]金绍刚.国外沥青混凝土搅拌设备的新发展[J].筑路机械与施工机械化.1993,(6)
[5]蔡海霄.沥青混合料搅拌设备的产品市场及发展[J].交通世界.2007,(7)P54-P56
[6]张超群.国内沥青搅拌设备技术现状和发展趋势[J].交通世界.2007,(9)：14-17
[7]何华.浅析我国沥青搅拌设备的现状和发展趋势.科技创新导报.2009 NO.25
[8]鹏举.沥青混合料搅拌设备控制系统研究与设计[学位论文]2009
[9]陈进良.沥青拌合楼节能改造的可行性分析.科技论坛2009.09
[10]刘凤鸣,蓝宇,彭涛.一种利用势能让自动扶梯节能的技术.节能环保.2008.No.2
[11]车胜创.基于势能为常量的振动与冲击机械节能原理长安大学学报2007年9月
[12]张健民,杨华勇,路甬祥.能量回馈式VVVF液压电梯速度控制系统研[J].机械工程学报,2000,36(7)：P61～P64.
[13]YAMAMOTOI T. Apparatus for controlling a hydraulic elevator:United States, 4593792[P].1986-06-10.
[14]盛杰.液压配重舞台机械技术
[15]曹鹏举,李晓峰.液压节能系统中蓄能器的参数选配和安装研究.空军雷达学院学报.Vo1.23 No.6 Dec 2009
[16]杨华勇、胡东明、徐兵.变配重的节能技术及其能耗机理分析.机械工程学报.2010.1
[17]赵学志.配重节能机械装置 中国 CN2644782Y.2004年9月29日
[18]靳锐.重力势能的理解和应用 数理化求实篇 2010.4
[19]赵士修.重力势能升降机中国,CN2140360Y.1993-08-18
[20]奥蒂斯电梯公司.带有配重的液压电梯中国,CN1 182046A 1998-05-20
[21]李毅民.散料机械的配重 大重科技 2003年第2期
[22]张鞍生.变频调速在矿山斜井提升机上的应用 电气应用 2007年第26期
[23]李晓亮.配重可变式汽车起重机 中国,CN1 341524A[P].2002-03-27
[24]Vandanjon P-0. De Larrard F.、Dehousse B.,Villain G、Maillot R., Laplante P.. Homogenisation of concrete in a batch plant:The influence of mixing time and method on the introduction of mineral admixtures. Magazine of Concrete Research.2003, Vol.55 No.2
[25]Andreas Kugi, Kurt Schlacher, Heinz Aitzetmuller, etal. Modeling and Simulation of a Hydrostatic Transmis2 sion with Variable2Disp lacement Pump [J]. Mathematics and Computers in Simulation,2000,53 (4):409-414.
[26]Davies, Roger K. L. Monitoring Hoist Safety Equipment. Coal Age.
[27]赵汉东.板链提升机下链轮配重机构的改造 水泥 CEMENT.2005.No.6
[28]黄有才.带变配重装置的民用住宅液压电梯 中国,CN1268478A 2000-10-4
[29]李旻,黄东海.配重功率可调式节能电梯的概念设计 机电一体化技术 2007(11)
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[32]李云霞,王增才.电动叉车液压起升节能系统中液压蓄能器的选择计算 流体传动与控制 2009年3月
[33]韩遂六.车辆下坡重力势能回收发电装置 CN2725085Y 2005-09-14
[34]林清安.Pro/E零件设计高级篇.清华大学出版社.2001
[35]张介民.剪叉式升降机构液压缸驱动力计算设计.计算1990(12)
[36]成大先主编.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社.2002年9月
[37]王金庭,毛金嵩等.斜井提升系统用阻车器自动闭锁装置中国, CN201261679Y2009-06-24
[38]姜民政,殷兆国等.抽油机飞轮蓄能器及其对电机能耗的影响 油气田地面工程第28卷第1期
[39]丰尚奇.斜井升降最大件时确定配重的合理性探讨 山西煤炭 2009年9月
[40]李荣华,杨树标等 配重模型相似关系的理论研究 工业建筑 2007年第37卷增刊
[41]Lombardo Joseph S, Mihalak Edward, Osborne Scott R, Collaborative virtual prototyping, Johns Hopkins Apl. Technical Digest,1996,17(3)
[42]郑夕健,李伟等 施工升降机配重重量的分析与确定 工程机械 1997(2)
[43]柳俊忻,马彪等.基于吸收压力冲击的蓄能器参数设计及其仿真研究 车辆与动力 技术 2009年第2期
[44]张四军.快关阀蓄能器的设计计算与选用 设计与研究 2009年第6期
[45]朱小明.快速顶升装置蓄能器的选择与计算 流体传动与控制 2006年1月
[46]苏世晨,苏永春.矿井提升钢丝绳直径计算新公式 煤矿安全 2003年6月
[47]周树华.起重钢丝绳直径的计算和选择 铁道货运 1992年第3期
[48]曹小白,张大平.斜井提升钢丝绳的安全管理 科技情报开发与经济 2008年第18卷第9期
[49]张介民.剪叉式升降机构液压缸驱动力计算 设计.计算 1990(12)
[50]郑建荣.虚拟样机技术入门与提高 北京,机械工业出版社 2003
[51]李军,邢俊文等.ADAMS实例教程 北京 北京理工大学出版社 2002
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[53]R. Schertasek. Roberson. Dynamics of Multibody stemberlin:Spring-Verlag,1986
[54]MSC. Softare, MSC. ADAMS/Flex Documentation,2000
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[57]Negrut, D, Harris, B.ADAMS Theory in a Nutshell. MDI.2001
[58]贾智红,周克栋.滑轮-绳索机构建模方法研究 机械工程师 2007年第3期
[59]李海军 矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究 [学位论文]太原 太原理工大学 2007
[60]王定贤,殷亮等.钢丝绳的建模及动力学仿真分析 矿山机械 2010年第8期第38卷
[61]蒋海明 升降机液压动力动力建模仿真及计算[学位论文] 哈尔滨工程大学2007
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[61]蒋海明 升降机液压动力动力建模仿真及计算[学位论文] 哈尔滨工程大学2007
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