礦井提升機承擔(dān)著提升物料、人員、設(shè)備和重要物資的任務(wù),其中盤式制動器對提升機的安全生產(chǎn)工作起到極其重要的作用。在我國當(dāng)前的礦山生產(chǎn)中,對制動器的檢測仍然存在諸多不足,包括時效性差、穩(wěn)定性差與測量不準(zhǔn)確等問題,無法滿足當(dāng)前的智能化生產(chǎn)需求。本文以提升機盤式制動器為研究對象,研究設(shè)計了一套基于STM32F103為核心處理器的嵌入式檢測系統(tǒng),完成相關(guān)檢測物理量的傳感器信號調(diào)理、采集和處理;基于LabVIEW開發(fā)人機交互界面,實現(xiàn)對提升機盤式制動器的狀態(tài)實時顯示和檢測,控制顯示界面簡單方便,易于現(xiàn)場使用人員操作。本文首先對盤式制動器的結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行理論分析,研究了影響盤式制動器工作狀態(tài)的因素及作用機理。在此基礎(chǔ)上歸納了盤式制動器狀態(tài)檢測的物理量類別,選擇了相關(guān)傳感器并提出了相應(yīng)的檢測方法,構(gòu)建了總體的檢測方案。本文完成了盤式制動器檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計,包括基于STM32F103嵌入式系統(tǒng)的核心模塊,底板模塊、采集系統(tǒng)模塊與外圍信號轉(zhuǎn)換模塊。針對測試系統(tǒng)功能要求,完成了具體的元件選型,并對相應(yīng)電路進(jìn)行設(shè)計。另外本文完成了盤式制動器檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計,分為下位機核心處理器的軟件設(shè)計與上位機核心部... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

具有檢測功能的制動器結(jié)構(gòu)圖

2制動器結(jié)構(gòu)分析與總體檢測系統(tǒng)設(shè)計9到完全脫離狀態(tài)，活塞仍有制動器的反作用存在。為了更好的理解盤式制動器的工作原理，其受力分析如下。根據(jù)圖2-2所示，碟簧組的作用力為F1，綜合摩擦阻力為F3（綜合摩擦阻力包括碟簧和承拉套筒等之間的摩擦力，制動正壓力傳感器與承拉套筒間的摩擦力和空行程壓縮碟簧的力等），液壓油產(chǎn)生的力為F2。圖2-2盤式制動器工作原理示意圖Figure2-2Schematicdiagramofdiscbrakeworkingprinciple（1）根據(jù)松閘狀態(tài)下的力學(xué)平衡分析可知，此時的活塞不再受到制動盤的反作用力。綜合阻力F3的方向向左，液壓油產(chǎn)生的壓力方向向右，碟簧力F1方向向左，此時平衡公式為：213FF+F（2-1）（2）完全制動狀態(tài)下，制動器的工作腔內(nèi)液壓油完全回油，此時的油壓力趨于零，碟簧組的壓縮量為Δd，碟簧剛度為K，制動盤與制動器瓦之間緊密接觸，作用力N最大。根據(jù)力學(xué)平衡可得：13FNFKd（2-2）(3)開始制動到制動器與制動盤接觸的過程中，存在貼閘油壓aP，活塞桿的受力面積為S，根據(jù)其力學(xué)平衡分析可得：2133aFFFKdFPS（2-3）根據(jù)上式的分析可知，在組裝完成后的制動器中，碟簧的剛度與液壓缸的活塞面積是固定不變的。根據(jù)分析可得，影響制動器制動力大小的因素還包括液壓站的殘壓，所以在檢測制動器的系統(tǒng)中同樣需要對液壓站的殘壓大小進(jìn)行檢測。通過對盤式制動器的合閘和制動過程等狀態(tài)的受力分析，制動力的大小與多個參

時，液壓制動系統(tǒng)中的管路殘壓應(yīng)小于0.5MPa。在提升機的實際工作運行中，液壓站一般情況下通過兩路油壓實現(xiàn)二級制動，所以在對液壓系統(tǒng)的油壓檢測中采用專用的油壓傳感器安裝在液壓油回路中，通過回路中引出接頭的安裝方式進(jìn)行實現(xiàn)。關(guān)于貼閘點的識別問題，國內(nèi)諸多學(xué)者也進(jìn)行了相應(yīng)研究探討，本文采用文獻(xiàn)[49]中介紹的方法和判據(jù)進(jìn)行貼閘點選擇。貼閘油壓為當(dāng)電渦流位移傳感器檢測到制動閘瓦與制動盤的距離為0.05mm時，將此時采集的油壓數(shù)據(jù)為貼閘油壓[49]。采集貼閘油壓時，將偏擺量的影響考慮其中。其實際應(yīng)用安裝圖如圖2-4所示。圖2-4油壓傳感器安裝圖Figure2-4Oilpressuresensorinstallationdiagram（2）制動器的閘瓦間隙檢測制動器從出廠到提升機上安裝的過程中不可避免的會有誤差出現(xiàn)，閘瓦間隙過大會對提升機的制動造成影響。以前對制動盤與閘瓦間的間隙檢測主要借助人工的塞尺去逐一測量。但這種測量方法主要存在以下幾個問題包括效率低、精度低、人工依賴度大與無法及時地發(fā)現(xiàn)問題等。為了保證對閘瓦間隙的精確測量，目前的主流檢測方法是用位移傳感器對閘瓦間隙進(jìn)行檢測。當(dāng)前市場上可供選擇的位移傳感器款式較多，其中電渦流位移

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的多傳感器數(shù)據(jù)自適應(yīng)融合方法[J]. 戴海發(fā),卞鴻巍,王榮穎,張甲甲.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2020(10)
[2]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦井提升機轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)[J]. 沈翔.  煤礦機械. 2019(11)
[3]Experimental study on the temperature evolution in the railway brake disc[J]. Aleksander Yevtushenko,Micha? Kuciej,Piotr Wasilewski.  Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2019(05)
[4]運輸絞車制動閘結(jié)構(gòu)改型及其制動力矩分析[J]. 魏彥波.  礦山機械. 2018(10)
[5]礦井提升機液壓制動裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)的改造[J]. 孟園泰.  機械管理開發(fā). 2018(08)
[6]碟簧厚度增加對盤式制動器制動力矩的影響[J]. 劉英華,閆利拉,楊照飛,徐桂云,張亞運.  礦山機械. 2018(08)
[7]提升機盤式制動器閘間隙的監(jiān)測方法分析[J]. 翟玉芳,徐桂云,宋狄.  礦山機械. 2018(07)
[8]礦井提升機制動力矩檢測方法研究[J]. 朱程林,王飛.  礦山機械. 2018(06)
[9]基于三星Exynos4412的智能醫(yī)療系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[J]. 喬增光,屈八一,程騰.  軟件. 2017(06)
[10]礦井提升機盤式制動器可靠性分析[J]. 薛鵬.  山東煤炭科技. 2016(12)

博士論文
[1]中國煤炭產(chǎn)量峰值與煤炭資源可持續(xù)利用問題研究[D]. 鄭歡.西南財經(jīng)大學(xué) 2014
[2]基于混合Petri網(wǎng)的礦井生產(chǎn)主物流系統(tǒng)建模與仿真[D]. 孫宇博.西南交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于信息融合的電網(wǎng)故障診斷方法研究[D]. 田海霖.西安工程大學(xué) 2019
[2]基于ARM的提升機載荷監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 王凱旋.中國礦業(yè)大學(xué) 2019
[3]鴿子穿戴式神經(jīng)信號檢測與刺激閉環(huán)調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 盧俊杉.鄭州大學(xué) 2018
[4]基于Linux的提升機制動監(jiān)測裝置人機交互系統(tǒng)設(shè)計[D]. 孫濤.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[5]診斷故障及監(jiān)測制動正壓力的提升機盤式制動器設(shè)計研究[D]. 沙世康.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于STM32的嵌入式線圈車輛檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 周彬.南京信息工程大學(xué) 2016
[7]多繩摩擦提升試驗臺檢測系統(tǒng)研究[D]. 包從望.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[8]基于信息融合的智能電網(wǎng)統(tǒng)一模型的研究[D]. 李博.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[9]基于Hadoop的海洋數(shù)據(jù)存儲處理系統(tǒng)[D]. 劉金鳳.中國海洋大學(xué) 2015
[10]盤式制動器的參數(shù)化建模及強度分析[D]. 王亮.武漢理工大學(xué) 2014



本文編號：3413677