柔索导向下双绳缠绕式提升系统耦合振动研究

针对双绳缠绕式提升系统在绳长差影响下的动力学响应问题,采用假设模态法和拉格朗日方程构建了系统耦合振动力学方程,并通过引入拉格朗日乘子对几何约束处的约束力进行描述。构建了ADAMS仿真模型,理论计算结果与ADAMS仿真结果吻合良好,验证了模型的正确性。从结果可以看出:2个提升绳间的绳长差不仅会造成提升容器纵向的振动,而且会造成容器扭转振动。导向绳的张力对系统纵向振动几乎无影响,但若张力设计不合理,则有可能造成提升容器较大的横向振动。

电液并行驱动双绳缠绕式深井提升系统钢丝绳张力反步控制策略研究

为解决双绳缠绕式深井提升系统两钢丝绳张力不平衡的难题,提高深井提升系统的运行安全性,提出了电液伺服系统驱动浮动天轮主动调节钢丝绳张力的调节方法;建立了双绳缠绕式深井提升系统和浮动天轮系统的动力学模型,并对模型的准确性进行了验证。分析了深井提升系统钢丝绳张力差产生的机理,在此基础上提出了钢丝绳张力调节反步控制策略;搭建了双绳缠绕式深井提升系统模拟实验台,对钢丝绳张力主动调节反步控制策略进行了实验研究。结果表明,与传统的PI控制器相比,反步控制器能更有效地减小了钢丝绳张力差,提高了双绳缠绕式深井提升机的运行安全性。

超深矿井提升系统两绳区圈间过渡不同步时钢丝绳张力差分析

为了对超深井提升系统在圈间过渡激励下钢丝绳的张力差进行研究。以双绳多层缠绕式提升系统为研究对象,考虑天轮和悬绳的影响,基于连续介质力学理论,应用Hamilton原理建立了变长度的双绳提升系统动力学模型,采用Galerkin方法对导出的振动偏微分方程进行离散化,并利用MATLAB编程对变系数方程组进行数值求解,分析了同一卷筒两缠绳区圈间过渡不同步所形成的圆心角差值对两钢丝绳张力差变化的影响。结果表明:两绳张力差的最大值是出现在共振区域,过渡不同步时所形成圆心角差值越大,共振时张力差越大;同时,不同速度下的共振幅值越大,同一圆心角差值下张力差也越大;为保证两绳张力差不超过初始平均张力的10%,需使两缠绳区的过渡圆心角差最大值不能超过0.02 rad。