【摘要】：隨著全球經濟對礦產資源的需求日益增加和全球資源的日益緊缺,向更深層次、更大范圍內探尋礦物資源已經成為每個國家的重要發(fā)展戰(zhàn)略。當前我國現(xiàn)有的提升裝備和設計方法無法滿足深井提升的要求,因此深井提升裝備的研究已勢在必行。本課題來源于國家973項目子課題“超深礦井提升系統(tǒng)的變形失諧規(guī)律與并行驅動同步控制研究”(項目編號:2014CB049403),目的在于研究提升鋼絲繩的變形特性及對系統(tǒng)運動穩(wěn)定性的影響,揭示繩槽形狀及其布置形式、層間過渡和圈間過渡曲面形狀對多點提升系統(tǒng)變形的作用方式,探明多點驅動柔性提升系統(tǒng)的變形失諧產生機理及控制方法。本文基于接觸力學、分析力學、振動學和變分學等,同時綜合運用各類軟件Pro/e、Matlab、ADAMS,針對課題中的幾個關鍵要素,即提升方式的選擇、纏繞方式的確定、繩槽結構參數的優(yōu)化、層間過渡裝置的形狀和布置形式以及提升系統(tǒng)的動力學仿真做了一定的研究。本文的主要研究內容和結論如下:①針對超深井提升的各項要求,提出了多繩纏繞式提升是超深井提升有效且可行的提升形式,此外還提出平行折線繩槽適用于鋼絲繩的多層纏繞。②針對平行折線繩槽的繩槽結構,優(yōu)化了繩槽的折線區(qū)長度。即從鋼絲繩耦合振動的角度,運用Hamilton原理和變分原理,在時變直角坐標系下建立了提升系統(tǒng)鋼絲繩的橫縱耦合振動模型,運用數值分析方法和Matlab軟件對振動方程進行了離散求解,得到了提升系統(tǒng)的前四階固有頻率曲線變化圖,并從避免鋼絲繩發(fā)生共振的角度,給出了繩槽折線區(qū)長度合理的設計范圍。③針對在平行折線繩槽下的鋼絲繩多層纏繞的層間過渡裝置進行了研究,推導并建立了完善的鋼絲繩三層纏繞時的層間過渡裝置的布置形式及其截面形狀計算公式。④在確定的纏繞方式和層間過渡裝置下,聯(lián)合Pro/e和ADAMS建立了提升系統(tǒng)的虛擬樣機模型,運用ADAMS對鋼絲繩多層纏繞進行了動力學仿真,得到了提升系統(tǒng)的運動學和動力學響應,仿真結果表明本文提出的纏繞方式和層間過渡裝置適用于超深井提升。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD532

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