發(fā)布時(shí)間：2017-07-30 14:20

  本文關(guān)鍵詞：纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)鋼絲繩變形失諧動(dòng)力學(xué)分析及主動(dòng)控制

  更多相關(guān)文章： 多點(diǎn)提升 不同步 振動(dòng)方程 張力差 主動(dòng)控制

【摘要】：世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的需求日益增加,我國(guó)現(xiàn)在正在轉(zhuǎn)向地球的深部開(kāi)采,開(kāi)采井深深度將達(dá)到1500米以上的超深井。目前,我國(guó)礦井提升裝備主要采用單繩纏繞式提升機(jī)和摩擦式提升機(jī),均不能同時(shí)滿(mǎn)足超深井“超深”和“重載”的需求。為了解決這一難題,多鋼絲繩的多點(diǎn)提升組合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有望成為超深井提升裝備的有效型式。同時(shí),由于鋼絲繩物理性能的差異、動(dòng)態(tài)變形、纏繞誤差都會(huì)造成鋼絲繩間運(yùn)動(dòng)不同步,導(dǎo)致鋼絲繩張力差急劇加大,影響提升鋼絲繩的使用壽命和安全性。對(duì)于多鋼絲繩多層纏繞式提升機(jī)的一種型式,雙繩纏繞式提升機(jī),本文定義這種現(xiàn)象為“雙繩間提升鋼絲繩變形失諧”,簡(jiǎn)稱(chēng)“鋼絲繩變形失諧”。為了對(duì)纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)鋼絲繩變形失諧進(jìn)行控制,本文首先對(duì)變形失諧機(jī)理進(jìn)行了研究,得到了提升容器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)情況和鋼絲繩張力、張力差變化情況,同時(shí)設(shè)計(jì)了一種主動(dòng)自動(dòng)張力平衡裝置,對(duì)提升鋼絲繩間張力不平衡進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),并對(duì)其調(diào)節(jié)特性進(jìn)行了相關(guān)分析與研究。本文研究主要包括以下三個(gè)方面:(1)采用瑞利法對(duì)鋼絲繩質(zhì)量進(jìn)行處理并將其等效為剛度隨繩長(zhǎng)變化且具有一定阻尼的粘彈性體,建立了纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)縱向振動(dòng)數(shù)學(xué)模型,并采用Matlab編程對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值求解,得到提升容器縱向振動(dòng)速度、加速度變化規(guī)律和鋼絲繩張力、鋼絲繩間張力差隨纏繞半徑誤差變化規(guī)律。(2)采用離散化的思想將鋼絲繩表示為由廣義力耦合成的質(zhì)量球模型,并運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)多點(diǎn)提升系統(tǒng)分別進(jìn)行靜力學(xué)建模和動(dòng)力學(xué)建模,分析得到鋼絲繩間張力、張力差在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)時(shí)變化情況,同時(shí)將動(dòng)態(tài)時(shí)提升容器縱向響應(yīng)特性結(jié)果和數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以驗(yàn)證所建立數(shù)學(xué)模型的正確性;最后對(duì)非定常工況下提升系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)模型的建立,并分析其響應(yīng)特性。(3)針對(duì)鋼絲繩變形失諧設(shè)計(jì)了一種鋼絲繩主動(dòng)自動(dòng)張力平衡裝置,并對(duì)裝置進(jìn)行了機(jī)械液壓聯(lián)合仿真分析,對(duì)在液壓仿真系統(tǒng)里給定位移信號(hào)和在動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng)里實(shí)際位移信號(hào)進(jìn)行比較,以驗(yàn)證所建立聯(lián)合仿真模型的有效性;同時(shí)得到鋼絲繩張力、鋼絲繩間張力差和調(diào)節(jié)液壓缸壓力、流量變化情況,并對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)一步的分析,以驗(yàn)證所建立聯(lián)合仿真模型控制系統(tǒng)的有效性。
【關(guān)鍵詞】：多點(diǎn)提升 不同步 振動(dòng)方程 張力差 主動(dòng)控制
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD532
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 課題來(lái)源8
• 1.2 選題背景及意義8-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.3.1 纏繞式提升機(jī)不同步現(xiàn)象成因研究10-11
• 1.3.2 纏繞式提升機(jī)鋼絲繩不同步現(xiàn)象控制研究11-14
• 1.3.3 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究14-15
• 1.3.4 現(xiàn)有研究存在的不足15-16
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)16-17
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容16
• 1.4.2 研究目標(biāo)16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 2 纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)變形失諧動(dòng)力學(xué)分析18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)縱向振動(dòng)模型建立18-22
• 2.3 數(shù)值計(jì)算22-24
• 2.4 仿真分析24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 3 纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)變形失諧仿真分析28-38
• 3.1 引言28
• 3.2 纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)靜力學(xué)仿真分析28-31
• 3.2.1 靜力學(xué)仿真模型建立28-29
• 3.2.2 仿真結(jié)果分析29-31
• 3.3 纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析31-34
• 3.3.1 動(dòng)力學(xué)仿真模型建立31-32
• 3.3.2 仿真結(jié)果分析32-34
• 3.4 纏繞式多點(diǎn)提升系統(tǒng)非定常工況仿真分析34-37
• 3.4.1 三種非定常工況模型34-37
• 3.4.2 仿真結(jié)果分析37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 一種雙鋼絲繩張力差調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)與仿真分析38-64
• 4.1 引言38
• 4.2 一種雙鋼絲繩張力差調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)38-40
• 4.3 機(jī)械系統(tǒng)部分仿真40-44
• 4.3.1 機(jī)械系統(tǒng)部分仿真準(zhǔn)備工作40
• 4.3.2 機(jī)械系統(tǒng)部分仿真模型建立40-43
• 4.3.3 仿真運(yùn)行及后處理43-44
• 4.4 液控單向閥模型建立及仿真44-49
• 4.4.1 液控單向閥結(jié)構(gòu)44-45
• 4.4.2 液控單向閥及液壓系統(tǒng)各參數(shù)設(shè)置45-46
• 4.4.3 液控單向閥仿真模型建立及性能仿真46-47
• 4.4.4 仿真分析47-49
• 4.5 液壓系統(tǒng)部分仿真49-53
• 4.5.1 液壓系統(tǒng)部分仿真準(zhǔn)備工作49-50
• 4.5.2 液壓系統(tǒng)部分仿真模型建立50-51
• 4.5.3 仿真結(jié)果及后處理51-53
• 4.6 ADAMS和AMESim聯(lián)合仿真53-62
• 4.6.1 聯(lián)合仿真準(zhǔn)備工作53-55
• 4.6.2 聯(lián)合仿真模型建立55-58
• 4.6.3 仿真運(yùn)行及分析58-62
• 4.7 本章小結(jié)62-64
• 5 總結(jié)與展望64-68
• 5.1 主要結(jié)論64-65
• 5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)65-66
• 5.3 研究展望66-68
• 致謝68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 附錄74
• A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和專(zhuān)利目錄74
• B.作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目74

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