礦井垂直救援繩纜提升系統的研究
發(fā)布時間:2017-04-15 08:47
本文關鍵詞:礦井垂直救援繩纜提升系統的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國經濟發(fā)展對煤炭需求的快速增長,煤礦生產建設規(guī)模的不斷擴大,使得煤礦安全生產面臨極大的壓力。煤礦事故的頻發(fā)性和嚴重性,對煤礦員工生命及財產的危害,是制約我國煤礦安全生產十分關鍵的因素之一。而在礦山發(fā)生事故后的搶險應急救援,由于手段較為單一、設備簡陋、技術落后等問題,顯得比較費時、費力,且危險性較高,救人成功率較低。因此,研制一種可行的、有效的和實用的救援系統相當必要。 本課題在對礦井垂直救援繩纜提升系統的現場救援過程及主要設計指標進行分析與研究的基礎上,提出了本課題的總體設計方案,對救援艙的結構功能、井架的結構設計進行了詳細敘述,并對該系統的關鍵參數進行了設計計算及校核。此外,還完成了該系統制動裝置液壓系統的設計。 本課題運用SolidWorks軟件和ADAMS軟件共完成了礦井垂直救援繩纜提升系統各組成模塊的零部件三維實體模型的建立,實現了鋼絲繩模型的建立及鋼絲繩與天輪、滾筒等回轉部件的纏繞與接觸碰撞過程的模擬,對整機模型進行虛擬裝配,完成了礦井垂直救援繩纜提升系統虛擬樣機的建立。并利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對礦井垂直救援繩纜提升系統的主要承載部件進行了強度和穩(wěn)定性仿真分析,對其進行優(yōu)化設計,最終得到滿足要求的井架結構。 最后,,利用ADAMS軟件對所構建的垂直救援繩纜提升系統虛擬樣機進行運動學和動力學仿真分析,通過仿真結果驗證模型及設計參數的正確性和可行性。為設計方案及模型的進一步優(yōu)化提供指導。
【關鍵詞】:垂直救援 提升系統 有限元分析 虛擬樣機 動態(tài)仿真
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TD774
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 課題的研究背景及意義9-11
- 1.1.1 研究背景9-10
- 1.1.2 本課題的研究意義10-11
- 1.2 研究現狀11-14
- 1.3 本課題的主要研究內容14-15
- 1.4 本章小結15-17
- 第二章 礦井垂直救援繩纜提升系統方案設計17-33
- 2.1 救援過程研究和主要設計指標17-20
- 2.1.1 救援過程研究17-18
- 2.1.2 主要設計指標18-20
- 2.2 礦井垂直救援繩纜提升系統的組成及功能設計20-29
- 2.2.1 礦井垂直救援繩纜提升系統的組成20
- 2.2.2 礦井垂直救援繩纜提升系統的關鍵部件結構組成設計20-26
- 2.2.3 關鍵參數的計算及校核26-29
- 2.3 液壓系統設計29-32
- 2.4 本章小結32-33
- 第三章 礦井垂直救援繩纜提升系統關鍵部件設計33-53
- 3.1 三維模型建立與裝配33-36
- 3.1.1 三維模型建立33-34
- 3.1.2 整機模型的裝配34-36
- 3.2 井架的有限元分析及結構優(yōu)化36-51
- 3.2.1 ANSYS Workbench 的相關知識36-37
- 3.2.2 井架結構的受力分析37-39
- 3.2.3 井架模型的建立和靜態(tài)仿真39-43
- 3.2.4 井架結構的屈曲分析43-47
- 3.2.5 井架結構優(yōu)化47-51
- 3.3 本章小結51-53
- 第四章 礦井垂直救援繩纜提升系統虛擬樣機的建立53-69
- 4.1 虛擬樣機技術及 ADAMS 軟件介紹53-54
- 4.2 重要模型的建立與轉換54-55
- 4.3 鋼絲繩模型的建立55-66
- 4.3.1 接觸碰撞建模問題56-58
- 4.3.2 添加軸套力的建模問題58-60
- 4.3.3 提升鋼絲繩模型創(chuàng)建60-66
- 4.4 礦井垂直救援繩纜提升系統虛擬樣機的建立66-68
- 4.5 本章小結68-69
- 第五章 礦井垂直救援繩纜提升系統模型仿真分析69-87
- 5.1 系統的運動學和動力學計算69-74
- 5.1.1 提升運動學相關計算69-72
- 5.1.2 提升動力學相關計算72-74
- 5.2 基于 ADAMS 的運動學仿真過程74-78
- 5.3 仿真結果及分析78-85
- 5.4 本章小結85-87
- 第六章 結論與展望87-89
- 6.1 主要研究結論87-88
- 6.2 展望88-89
- 參考文獻89-93
- 致謝93-95
- 攻讀碩士學位期間所發(fā)表學術論文目錄95
【參考文獻】
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本文關鍵詞:礦井垂直救援繩纜提升系統的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:308027
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