矿井提升系统钢丝绳振动特性及有限元分析研究

本文以矿井提升钢丝绳系统为研究对象,在考虑系统质量和刚度随时间慢变的特性的基础上,研究不同提升速度下的激励对系统振动的影响.并对建立的模型进行算例分析,发现在系统提升过程中,提升速度和绳槽结构引起的外部激励对系统的振动幅值有明显的影响,甚至在一定提升高度范围内将引起系统共振.

提升系统换绳过程中钢丝绳横向振动行为分析

提升系统中钢丝绳的更换是矿井生产不可缺少的环节,而钢丝绳在送递过程中产生的振动将直接对安全造成影响。借助多尺度方法求解连续运动体的优点,对两端简支的轴向运动弦线的数值模型进行了求解。开展了送绳过程中钢丝绳横向振动的实验并与模型结果进行比较。实验结果表明:测试结果和仿真结果的变化规律基本一致,验证了数值模型的准确性。分析了送绳速度和简支距离对钢丝绳横向振动位移的影响,确定了2~4 m/s的送绳速度和1.5~2.5 m的简支距离是较好地。

基于CCD图像传感器的提升机钢丝绳振动位移检测

针对提升机钢丝绳振动位移的检测方法进行了探究,考虑其结构及工作状态的特殊性和复杂性,提出了基于CCD(Charged Coupled Device)图像传感器的非接触检测方案。通过USB2.0通信方式采集数据,并传输到上位机,利用MATLAB软件进行FFT(Fast Fourier Transformation)变换,得到其时域、频域特性,实现了提升机钢丝绳振动位移量的检测。经现场验证,该方法有效、可靠,解决了钢丝绳位移检测困难的现状,对后续激励源的探究有重要意义。

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。

高速曳引电梯提升钢丝绳水平方向振动的分析与研究

在考虑张紧轮的预紧力和补偿绳的质量情况下,文中根据高速曳引电梯的结构特点以及工作原理建立其提升钢丝绳的水平方向振动模型,同时通过能量法与Hamilton原理得到高速曳引电梯提升钢丝绳的水平方向振动控制方程式。然后利用Galerkin法将其控制方程式离散化处理得到有限维度的常微分方程,最后使用Matlab软件对其常微分方程进行仿真,分析其单根提升钢丝绳的提升质量、分布阻尼、线密度、预紧力对其提升钢丝绳水平方向振动的影响。

矿井提升机钢丝绳提升振动抑制技术

针对矿井环境复杂多变导致的钢丝绳提升振动幅度较大问题,研究了矿井提升机钢丝绳振动抑制技术。首先通过分析矿井提升机的运行过程,计算钢丝绳的动能方程和势能方程,从而深入分析了钢丝绳的动力学特性。随后结合矿井的实际特点,设定相应的边界条件,进而推导出钢丝绳的振动控制方程。通过求解该方程,并结合调整抑制参数的方法,实现了对钢丝绳振动控制方程的实时更新,最终达到了抑制钢丝绳振动的目的。实验结果表明,该技术在矿井提升机钢丝绳的纵向振动抑制方面表现较好,其应用后振动幅度降低率普遍超过93%,最高可达98.77%,能够适用于复杂多变的矿井环境。