多绳摩擦提升系统钢丝绳横向振动研究

针对矿用提升系统提升过程中钢丝绳横向振动特性,建立了多体动力学ADAMS的钢丝绳的仿真模型,研究了8种不同工况下钢丝绳横向振动振幅和振频信息,并通过现场实测进行了对比分析。结果表明:相同载荷情况下,钢丝绳的提升速度越大,天轮的偏摆量越大,钢丝绳的振动幅度就会相应的增大;不同载荷情况下,重载上提时钢丝绳的横向振动幅值小于轻载下放的情况;在轻载下放时,钢丝绳会出现有规律的拍振现象。研究结果可对摩擦提升系统动态设计、故障诊断和安全运行提供依据。     

摩擦提升系统钢丝绳横向振动分析与试验研究

矿井提升钢丝绳具有柔性特征,将平衡钢丝绳的时变质量等效到提升容器上。利用哈密顿原理,建立柔性提升钢丝绳横向振动的非线性控制微分方程,并使用伽辽金法对所建立的方程进行求解。采用仿真与现场试验采集数据的方式,检验了理论模型,结果表明理论模型具备可靠性及有效性,并基于双激励条件下的提升钢丝绳横向振动模型,对提升钢丝绳横向振动动态特性的影响因素进行分析,主要影响因素为上、下激励以及载荷。     

缠绕式提升系统钢丝绳横向振动分析

天轮轴向摆动会对缠绕式提升系统的钢丝绳产生横向振动的影响,通过应用Hamilton原理,建立缠绕式提升钢丝绳横向偏微分振动方程。利用有限差分方法,将横向激励作用下提升钢丝绳偏微分振动控制方程进行离散化求解,得到提升钢丝绳横向振动特性。仿真分析了缠绕式提升系统在上升过程中,天轮轴向摆动对矿井提升系统提升钢丝绳横向振动影响,为深入研究缠绕式提升系统钢丝绳横向振动提供了途径与方法。     

矿井柔性提升系统运行过程中钢丝绳横向振动的特性研究

针对矿井提升系统运行过程中钢丝绳长度变化的柔性特征,结合Kelvin黏弹性模型,建立了基于Hamliton原理的柔性提升系统钢丝绳横向振动的控制方程。利用无线加速度位置传感器在多个煤矿开展了现场试验,并对钢丝绳横向振动数据进行了无线采集,详细分析了横向振动振幅分别与测点位置和提升高度的关系。结果表明：现场试验得到的测试数据与数值模型仿真结果的变化规律基本一致,验证了柔性提升系统钢丝绳横向振动的准确性。越靠近罐笼处钢丝绳横向振动越大,且随着矿井深度的增加振动会大幅度增大。通过比较提升系统运行方向对振动的影响发现钢丝绳上行运行的振动较下行运行大。     

有限差分法模拟多绳摩擦提升系统钢丝绳纵向振动特性

考虑平衡钢丝绳对矿井提升系统的影响,利用Hamilton原理建立变长度提升钢丝绳纵向振动动力学模型。应用有限差分法离散化偏微分方程,并以某煤矿副立井塔式多绳摩擦提升系统为例,分析矿井提升系统运行过程中提升钢丝绳纵向振动的特性,绘制了Hilbert边际谱图以及系统能量图。数值结果表明:矿井提升系统下行过程中提升钢丝绳的伸长量不断增大,造成的是不可恢复的变形;整个运行过程中,频率为2Hz的所占比重最大,结合多绳摩擦提升系统的参数可知,此过程不会产生共振现象;在矿井提升系统过程中,下行时能量几乎为0,上行过程中,提升系统的能量随着时间的增大逐渐增大,在井口出增大最为剧烈。因此,可以为多绳摩擦提升系统运行过程中的能量分析、动张力等分析提供一个思路。     

基于机器视觉的提升系统钢丝绳横向振动监测研究

针对目前对矿井提升系统钢丝绳横摆监测方法少、监测效率低的现状,设计了基于图像处理的对提升系统钢丝绳横摆监测的一种快速高效监测技术。用工业摄像机对运行中提升机钢丝绳横摆现象进行拍摄后,利用Vision Asistant及Labview编写的图像处理程序,实现对图像预处理、空间标定、改变对比度、边缘检测、振幅计算等操作,对所测量结果与安全阈值比较,实现提升系统钢丝绳横摆的在线监测。为检验本监测技术的可行性与可靠性,进行了实际验证试验,结果表明:该图像处理与监测程序的测量方法可用于实际监测。     

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。     

立井提升系统卡罐时钢丝绳的横向振动分析

以立井提升系统中发生卡罐时的柔性钢丝绳的横向振动为研究对象,应用Hamilton原理建立提升系统钢丝绳运动微分方程,并用Galerkin法对控制方程进行离散化处理,同时借助Matlab软件对方程进行求解。最后,用实例对所建模型进行了计算。数值仿真结果表明:所提出的方法能较好地反映立井提升系统中发生卡罐时钢丝绳的横向振动特性,推导出的方程为提升系统钢丝绳振动特性的进一步分析提供了依据。     

基于有限差分法的立井提升系统卡罐时钢丝绳横向振动研究

考虑平衡钢丝绳和上端激励对摩擦提升系统卡罐时钢丝绳振动的影响,利用Hamilton原理建立变长度提升钢丝绳横向振动动力学模型。应用有限差分法离散化偏微分方程,并以某煤矿副立井塔式多绳摩擦提升系统为例,分析了外界激励频率和阻尼对钢丝绳横向振动的影响。     

提升系统钢丝绳纵向振动的控制研究

以矿井提升系统中柔性钢丝绳的纵向振动为研究对象,考虑钢丝绳刚性运动与变形运动的相互影响,应用Hamliton原理建立变长度提升系统钢丝绳的运动方程。同时,设计出在预定加速时间内,既使系统达到预定的运动状态,又使其振动大幅度减小的变结构控制算法。仿真结果表明,这种方法明显地降低了系统的振动幅度,为矿井提升系统钢丝绳纵向振动特性的进一步分析提供了依据。     

摩擦提升钢丝绳张力监测

简述了目前国内外多绳摩擦提升钢丝绳张力监测的主要方法,对各种监测方法的优缺点进行了分析比较,认为生产中应根据不同实际情况的需要选择合适的监测方法以确保提升安全。     

多绳摩擦提升钢丝绳纵向张力动态特性

落地式多绳摩擦提升系统在使用过程中存在弦绳振动从而危及提升安全的问题,而影响弦绳振动的重要因素之一便是提升钢丝绳的纵向张力。针对落地式多绳摩擦提升系统纵向张力动态特性及张力不平衡的研究不足的问题,以姚桥煤矿2#主井提升钢丝绳为研究对象,对其进行动力学建模与仿真分析,分析纵向张力动态特性,探究其在张力自动平衡悬挂装置不同工作状况下各绳张力变化规律。     

摩擦式提升机钢丝绳弹性振动理论研究

从弹性动力学入手,研究了摩擦式提升机在加速、减速和紧急制动时的弹性振动特性,给出了提升容器的加、减速度及动张力的计算公式,研究了采用梯形加速度曲线的动张力限制设计方法。     

摩擦式提升钢丝绳及平衡钢丝绳维护

介绍了提升钢丝绳及平衡钢丝绳维护经验 ,通过加强维护与管理 ,可延长钢丝绳的使用寿命。     

基于钢丝绳张紧轮的矿井摩擦提升系统纵向振动主动控制

针对落地式摩擦提升机运行过程中产生的纵向振动问题,提出了基于液压张紧轮的纵向振动主动控制方案,该方案将液压张紧轮水平布置在上天轮下方,使得张紧轮输出力垂直于提升钢丝绳,通过控制液压缸输出力改变张紧轮位置以调整钢丝绳张力和系统虚功,从而抵消系统冲击能量,继而减弱系统纵向冲击与振动,使系统快速趋于稳定,并通过增设固定张紧轮调整输出力带来的钢丝绳水平偏移。基于广义Hamilton原理建立了含液压张紧轮的摩擦式矿井提升系统分布式参数模型,依据李雅普诺夫第二稳定性原理设计了一类状态控制器,并通过试验验证了无控制状态下系统分布式参数模型的准确性。以下放工况为例在MATLAB中进行了控制仿真,结果表明基于液压张紧轮的纵向主动控制方案是可行的,且具有良好的减振效果,尤其对于停车制动后的纵向振动抑制效果非常突出;状态控制可将停车阶段产生的最大振动加速度从原始系统的2.59 m/s²降低至1.6 m/s²,减幅达到38.22%,收敛至稳定仅耗时0.9 s;作为对比设计的PD控制仅仅将停车阶段的最大纵向振动加速度减小至2.3 m/s²,衰减幅...     

绳罐道多绳磨擦提升系统横向振动特性的研究

对塔比绳罐道多绳摩擦提升系统进行了简化，采用集中质量法和运动方程建立了横向振动的力不模型及数学模型，进行了数值计算和模拟试验，同时对计算和试验结果进行了比较分析。     

矿井提升设备钢丝绳载荷系统纵向振动的研究

将提升设备的提升钢丝绳与尾绳均看作线弹性体，对钢丝绳载荷系统在任意干扰力及初始条件下的纵向振动进行了综合分析，得到了其纵向振动的一般解。据此可以求得提升设备在安全制动或卸载时钢丝绳的纵向振动响应，进而可以求得钢丝绳在任意时刻的动张力。     

摩擦提升钢丝绳滑动距离分析

给出了摩擦提升机紧急制动状态钢丝绳滑动距离的计算公式，提出以允许滑动量来计算防滑的观点。     

多绳摩擦提升系统动力学特性研究

针对多绳摩擦式立井提升系统的耦合振动问题,应用连续体建模方法和第一类拉格朗日方程,建立了该系统的力学模型。对模型进行数值求解,得到了提升钢丝绳、提升容器以及尾绳的动力学特性。数值分析结果发现：在主加速阶段,提升钢丝绳的横向振动振幅和频率均较小;在匀速运行时,提升钢丝绳越长,横向振动振幅越大、频率越小。扭转共振发生在主加速阶段,并且在匀速阶段离开共振区域趋于稳定;由于加速度变化,在主减速阶段变得剧烈。