矿井提升钢丝绳张力检测仪的研制

基于钢丝绳抗弯刚度的测定原理，研制出一种新型动静态索张力传感器及其张力检测系统．该系统完成了由应变计组成的电桥以及传感器输出信号的调理、预处理和采样，并实时传送至计算机对信号进行存储和处理．能够自动、准确、可靠地测试和分析提升机钢丝绳张力．对易门铜矿矿井提升机钢丝绳进行了现场实测，结果表明：钢丝绳动张力测试最大误差小于1％，静张力最大误差小于O．5％．使用过程证实：该检测仪技术先进、方法正确、测试精度高，符合《矿山安全规程》的规定，适用于现场测试．     

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。     

基于衬垫压力测量的摩擦提升钢丝绳张力监测

多绳摩擦提升机是矿井生产中重要的提升运输设备,在提升运输过程中易出现钢丝绳张力不平衡的现象,因此需要对张力进行监测。为了解决这个问题,提出了一种基于衬垫压力测量的钢丝绳张力测量方法:将应变式压力传感器布置在衬垫内部,测得衬垫的压力后,将压力转换成钢丝绳的张力,然后利用Zig Bee进行自组网,将测得张力数据打包成字符串无线传输到上位机,在上位机上对字符串进行解析,得到每根钢丝绳的张力后对其进行监控。     

矿井提升钢丝绳张力在线监测系统设计

钢丝绳是矿井提升中的关键部件,钢丝绳张力不均极易导致提升事故。为减少事故的发生,需要对钢丝绳张力进行实时在线监测。采用压力传感器→无线传输→计算机处理显示的方案对提升钢丝绳张力在线监测系统进行了设计。通过在衬垫内部安装压力传感器测得衬垫所受压力值,然后定量转化为钢丝绳张力值。设计了轮辐式弹性体的结构,并对其进行了优化设计和有限元分析,验证了方案可行性并得到了最优设计参数,最后完成了钢丝绳张力监测系统试验台的搭建。研究结果表明,该系统安全可靠,有效保障了矿井提升的安全运行。     

基于LabVIEW的矿井提升机钢丝绳张力在线监测系统

针对现有仪器在矿井提升机钢丝绳监测方面的不足,设计了一种基于LabVIEW的矿井提升机钢丝绳张力在线监测系统。监测系统由传感器、数据处理电路及PC机构成,传感器将采集到的钢丝绳张力信号实时传递给数据处理电路,处理后的信号通过串口发送到PC机,通过PC机上的软件对数据进行进一步的处理、显示及异常报警。     

矿井提升钢丝绳张力在线监测系统设计

设计了一种矿井提升钢丝绳张力在线监测系统,可实时监测钢丝绳张力及提升载荷;将钢丝绳张力传感器采集的张力信号通过无线发射技术传输到上位机,使用LabVIEW软件对数据进行分析处理,可实时显示各个钢丝绳上的载荷大小;系统具有超载和张力不平衡报警及数据查询功能。     

基于PLC的矿井提升机承载智能监测系统设计

为了保障矿井提升机的安全运行,需要对提升机钢丝绳载荷进行实时在线监测。通过建立矿井提升机钢丝绳动力学模型,研究了钢丝绳终端张力和其运行状态的关联性,在此基础上开发了一种基于PLC的矿井提升机承载智能监测系统。该系统利用井下传感器数据采集模块实时采集钢丝绳的张力信号,通过无线传输模块发送至井上的下位机处理模块,并在上位机监控模块中加以分析。现场测试结果表明,该系统实现了提升机承载的智能监测,能够及时发现提升机的超载故障,满足了矿井安全提升的要求。     

风阻对矿井提升系统钢丝绳张力测量的影响

通过在线监测系统监测矿井提升系统钢丝绳张力值时,偶尔会出现监测值与实际值偏差较大的情况,考虑到矿井井口风力较大,从提升机罐笼运行过程中所受迎面阻力、壁面摩擦力、紊流阻力3个方面,探讨风阻对提升系统钢丝绳张力测量值的影响。首先基于流体力学理论分析了提升系统不同运行阶段风阻的作用规律,并对风阻作用下的钢丝绳张力测量干扰量进行了仿真。其次为了验证假设理论的正确性,利用上位机对测得张力数据进行补偿。最后通过对比提升系统的理论张力、实测张力及补偿张力曲线,证实了风阻对钢丝绳张力及提升载荷的测量具有一定的干扰作用。分析结果为提升系统钢丝绳张力的精确测量提供了重要的理论依据,也为定量消除风阻产生的张力测量误差量提供了方法。     

多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统

针对矿井实际工况提出了一种多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测方案,该方案通过安装在多绳摩擦式提升机钢丝绳张力自动平衡装置上的油压传感器、安装在箕斗上的油压传感器数据采集装置、无线通信模块、箕斗行程测量装置和LabVIEW上位机实现多绳摩擦式提升机钢丝绳张力的在线监测,对超载和张力差过大等提升故障进行报警,保障提升机的安全运行。     

基于倾角补偿的矿用煤柱应力计

在对煤柱应力计传感器现状研究的基础上,基于倾角补偿对矿用二维煤柱应力计进行了研究。在电阻应变片应变式传感器内后置三轴加速度传感器,监测煤柱应力计在煤柱钻孔内的物理位置,测算水平、垂直方向分量,得到二维煤柱应力;采用LMP90100作为煤柱应力信号调理芯片,CC2530最小系统作为主处理器,CC2591作为射频前端放大器,将二维煤柱应力信号进行数码管显示,并针对矿井巷道狭长特征,采用RS485和无线传输方式进行通讯。     

露天矿用电铲动态称重计量系统设计

设计露天矿用电铲动态称重计量系统,实时动态称重计量电铲装载矿物重量,提高露天矿采装运输效率。通过角位移传感器、线位移传感器与力传感器组建的传感器网络,采集露天矿用电铲角度、拉力以及线位移数据信息,并将其传输至信号处理模块,利用信号预处理电路合理放大与降噪处理传感器采集信号,数据经A/D转换后,结合角、线位移数据触发AT89C52单片机转换芯片,读出动态称重计量数据,并以相应的形式将数据在LCD显视屏中显示出来,通过PC机完成动态称重数据处理,实现计量数据的显示、限位报警、个性化查询等功能。实验结果表明：该系统能够实现露天矿用电铲动态称重计量,能耗较低,将其应用于露天矿的采装运输业中,可提高采装运输效率。     

一种全新矿用高弹性联轴器动态性能的研究

用试验和理论相结合的方法,提出了建立新型矿用高弹性联轴器恢复务动态模型与参数辨识方法和技术,由此建立其恢复力学数学模型,用此模型研究和描述联轴器动态特性,研究表明,弹性恢复力是非线性单值力,是刚度函数的函数,阻尼力是双值非线性力,是阻尼函数和阻尼成分函数的函数,阻尼成分函数和阻尼函数概念的,使得模型能反映阻尼成分的组成和阻尼的大小变化规律,能全面地揭示联轴器中阻尼的变化情况,滞回线的形状和宽窄由模型中参数控制,这种联轴器的阻尼成分丰富,既有粘性阻尼,又有干摩擦阻尼的“高阶”阻尼。通过研究了解了联轴器的动态特性,为设计宽频多工作区奠定了动力学基础。     

煤矿区矿井水水质形成与演化的多场作用机制及研究进展

煤矿开采必然产生大量矿井水,并可能引发水环境污染问题,研究并揭示矿井水的水质形成与演化机理,是煤矿区水污染防控的理论基础.矿井水的水质形成及演化过程非常复杂,受水动力场、水化学场、微生物场和温度场多场作用控制.通过矿井水水质形成的多场作用研究和文献调研,界定了煤矿区矿井水污染场地的研究范围,提出了我国矿井水水质形成的"...     

基于IABC-ICA的随掘地震去噪方法

随掘地震是利用掘进机切割岩石产生的振动作为震源来进行探测,具有安全、简便、高效等优点,但随掘地震探测所采集的地震记录中波组成分复杂,有效信号能量弱,且被掘进机工作时产生的强噪声干扰,信噪比极低,去噪难度大,需要对随掘地震记录去噪方法进行研究.通过改进人工蜂群(IABC)算法搜索策略,提高了人工蜂群算法的收敛速度和收敛精...     

岩石动力破坏的高速数字图像相关研究

在液压伺服万能试验机上,对某工程现场天然花岗岩材料进行轴向压缩试验。试验机施加的应变率在5×10-3s-1左右,符合地震作用下的应变率范围。结合高速图像采集系统,采用数字图像相关技术研究了花岗岩材料在动力作用下的拉应变场与破坏形态的关系。在3个立方体试样的压缩破坏试验中都发现,岩石材料在破坏前最大拉应变发生的位置,都是最先出现破坏的位置。这说明,动力作用下岩石材料的破坏符合第二强度理论,即最大拉应变破坏理论。研究还表明,数字图像相关技术可以用于岩石材料的破坏研究,甚至有可能用于边坡稳定的监测。     

煤矿胶带输送机综合保护控制系统硬件设计研究

为了确保煤矿胶带输送机的安全运输,研究了煤矿胶带输送机综合保护控制系统硬件设计,分析了系统功能,主要由通信技术、单片机技术、测控技术和传感器技术组成,研究了硬件系统结构,主要分析了烟雾传感器、纵撕传感器、温度传感器、张紧传感器、堆煤传感器、跑偏传感器和速度传感器位置安装和选型设计。     

矿井提升钢丝绳测力传感器的设计

论述了利用电阻应变式传感器对矿井提升过程中钢丝绳受力实施动态监测的基本方法 ,并对传感器设计、特点、非线性处理及参数的选择进行了讨论     

具有液力藕合器的带式输送机动力学的仿真

用有限单元法建立了带式输送机系统纵向振动的动力学模型,用MATLAB/SIMULINK软件的神经网络工具箱建立了电机配液力耦合器的驱动系统仿真模块。对建立的带式输送机动力学系统的数学模型应用SIMULINK软件建立仿真模型,通过合理的设置仿真参数,对带式输送机的起动过程进行仿真,计算出输送机在起动情况下任意时刻输送带任意截面的位移、速度、加速度和张力,以控制输送机起动过程的稳定性和安全性。