基于Abaqus的矿井提升机动力学有限元分析

为分析矿井提升机动态运行过程中的动力学特性,为其设计提供依据,利用Catia建立了矿井提升机三维数字模型,将其导入Abaqus软件,在Abaqus中建立了钢丝绳模型,通过加载提升机转动与钢丝绳缠绕过程,模拟了提升机在启动-平稳-箕斗启动-再次平稳的工作过程,提取了不同位置监测点数据,研究了矿井提升机,重点是钢丝绳在整个提升过程中的动态变化及钢丝绳轴力变化情况和分布规律,结果表明:拉伸区域的钢丝绳单元轴力水平较高,缠绕区域的钢丝绳单元轴力水平较低;提升机启动阶段轴力水平急剧增大、平稳阶段较大的轴力单元不均匀分布于卷筒区域,所建模型、仿真参数设置、钢丝绳轴力变化情况等相关数据基本符合实际情况。     

调度绞车链式排绳装置的运动仿真

介绍了一种基于链传动机构的排绳装置,分别对钢丝绳在卷筒上的往复运动和排绳装置上导绳轮的往复运动建立运动关系模型,利用MatLab软件对该排绳装置进行运动仿真分析,得出几种可行性的方案及最优方案。     

基于刚柔耦合的起重机卷筒动强度分析

利用ADAMS多体系统动力学软件进行起重机起升机构动态强度分析,其起升机构由离散的钢丝绳和柔性卷筒模型组成,并根据起重机实际起升工况来施加各部件载荷和驱动。其中建立卷筒动力学分析模型是整个动力学仿真系统的关键,通过离散的多刚体模块外加Bushing约束模拟钢丝绳的动刚度特性,从而实现钢丝绳和卷筒之间的复杂作用模拟,真实反映实际钢丝绳卷筒运行情况,揭示了卷筒和钢丝绳之间的作用力。仿真结果全面地显示了起升工况中各部件的动态响应情况,完善了一些在常规理论计算中无法被计算出的结果。建立的虚拟样机模型应用于起重机起升系统设计和评估中,能够节约一定的人力和试验资源。     

斜井提升过放钢丝绳的理论分析及仿真研究

运用牛顿运动学和动力学理论分析了一起煤矿斜井提升运输过程中过放钢丝绳事故。利用Adams软件对三维模型进行了仿真,发现仿真结果和理论计算结果基本一致。通过对煤矿斜井提升运输过放钢丝绳的模拟与仿真,验证了通过轴套力连接的若干段小圆柱体代替钢丝绳的可行性。     

D/d与绳端张力对钢丝绳弯曲应力和寿命的影响

为了研究钢丝绳使用寿命与D/d(卷筒直径与钢丝绳直径比)和绳端张力之间的关系,通过将CATIA建立钢丝绳缠绕卷筒模型导入有限元软件ABAQUS中进行仿真分析,并将得到的结果应用疲劳分析软件FE-safe分析,得到了钢丝绳在不同的卷筒直径和绳端张力下弯曲疲劳寿命。研究结果表明:随着卷筒直径与钢丝绳直径比的增大,钢丝绳内最大应力逐渐减小,钢丝绳的使用寿命逐渐增加;钢丝绳寿命由绳端张力和D/d共同决定。     

刮板取料机俯仰机构关键问题设计研究

介绍了刮板取料机俯仰机构的组成和布置特点,阐述了俯仰机构设计的关键问题。提供了驱动功率计算方法,指导合理选取驱动单元。介绍了钢丝绳的计算选型,针对滑轮和卷筒的钢丝绳偏斜角要求,提出滑轮位置布置的优化设计。对俯仰机构的制动装置进行了分析,提供了超速保护的设计要求,分析了卷筒设计的关注点。研究思路为同类型钢丝绳俯仰机构的设计及优化提供了设计参考。     

卷筒轴瞬态动力学分析与疲劳寿命估算

针对某大型矿用挖掘机提升卷筒轴,首先利用ADAMS软件进行虚拟仿真,获取到卷筒轴整个挖掘全过程的载荷谱。建立卷筒轴的三维有限元模型导入Workbench中,加载进行瞬态分析。结果得出卷筒轴的最大等效应力发生在与卷轴过盈配合处,最大应力值为242.16 MPa,其多轴高周疲劳寿命估算为3.18×10~5次。研究结果为卷筒轴的优化改进以及检修维护提供了理论依据。     

提升机卷筒结构对多层缠绕双钢丝绳变形失谐的影响

针对用于矿产资源深部开采的超深矿井提升装备,为保证多点提升、多层缠绕钢丝绳间的同步性,从提升机主轴装置卷筒结构角度,探讨钢丝绳间变形失谐的成因,并提出减小失谐量的有效解决方案。通过建立钢丝绳多层缠绕与双绳区卷筒在圈间、层间缠绕时的耦合变形模型,得到卷筒在各圈缠绕时的受载情况。利用有限元法计算提升过程中卷筒的变形量,得到两钢丝绳变形失谐量波动曲线,结果表明,提升机卷筒结构对双绳多层缠绕钢丝绳提升同步性具有重要影响,提升过程中卷筒的变形会引起钢丝绳间变形失谐,若控制不当可能导致钢丝绳间的张力差超标,危及钢丝绳安全。通过优化提升机卷筒腹板支承结构,可以明显提高卷筒刚度,减小钢丝绳间变形失谐量。研究结果可对设计超深矿井双钢丝绳多层缠绕提升卷筒结构,保证钢丝绳多点提升、多层缠绕的同步性提供参考。     

矿井提升绞车卷筒的有限元分析

矿井提升绞车是煤矿生产必不可少的运输设备。矿井提升绞车在工作过程中,卷筒不断地缠绕钢丝绳,钢丝绳上的拉力是一个由大变小的过程,然而钢丝绳对卷筒的压力却是逐渐在增大。针对这种特殊工况,以1t的矿井提升绞车为研究对象,对其卷筒进行了有限元分析,并对主要零件的应力分布以及在工作过程中可能出现的破坏情况进行了分析,以确保矿井提升绞车在井下的安全工作。     

刚性罐道局部磨损的措施

我矿立并提升系统1990年正式投入运行以来、担负全部的矿石及人员上、下井的提升工作。井筒深172m，双卷筒提升。井筒装置高柔性钢丝绳罐道；井口、井底投刚性罐道作为稳罐装置；进出车采用双面自动摇台，三号双层罐笼；刚性罐道四角布置，每条长度1！m，共计16条。1问题的提出随着服务年限的增加．作为稳罐装置的刚性罐道大部分磨损有1mm，局部磨损过大（如图1所示），主要集中于罐笼正常停罐位置。其原因是罐笼与刚性罐道在进出车时的不断碰撞及提升钢丝绳的弹性伸缩，致使刚性罐道两侧磨损至47mm（原为68mm），轨面磨损至128mm（磨损6mm…     

基于LabVIEW的提升机钢丝绳监测系统设计

针对矿用提升机在煤矿生产中存在的安全问题,利用虚拟仪器软件开发设计了基于LabVIEW的提升机钢丝绳监测系统。从硬件和软件2个方面介绍了其设计的具体细节,并通过模拟实验验证,结果表明该系统能实现对钢丝绳的监测功能。     

矿井提升机行星蜗杆调速器虚拟设计与分析

以Pro/E、ADAMS等三维造型及仿真分析软件为平台,基于虚拟设计思想提出矿井提升机行星蜗杆调速器虚拟样机实施步骤,建立行星蜗杆调速器动力学虚拟样机模型,对虚拟样机进行动态仿真分析,为后续的实物产品设计开发提供依据。     

矿井提升钢丝绳捻向选择探析

简要介绍了矿井提升钢丝绳的捻向分类及特点,对立井单绳缠绕提升钢丝绳在提升过程中的运行情况进行了详细分析,并对其捻向选择进行了讨论。结果表明,钢丝绳在提升过程中是旋转的,在卷筒缠绕时既存在紧捻,也存在松捻,内外偏角、卷筒绳槽和天轮绳槽对钢丝绳的旋转有着重要影响,应根据提升钢丝绳的实际使用情况作为捻向选择的依据。     

矿用内燃机配气凸轮机构仿真与动力学分析

以软件ADAMS为平台,在ADAMS/Engine中创建了矿用内燃机配气凸轮机构的模型。基于所建立的配气凸轮机构进行了运动学与动力学仿真分析,验证了模型的可行性。得到了额定转速下和不同转速下的气门位移、速度、加速度曲线图以及各个构件之间的接触力曲线图,实现研发初期没有实体样机的情况下对机构性能的分析和预测,为配气机构优化提供了依据。     

JHB450型矿用绞车传动系统的动态特性研究

利用Pro/E软件对JHB450型矿用绞车的减速器进行建模,通过ADAMS软件对齿轮传动系统进行了动力学分析;利用ANSYS有限元分析软件对减速器箱体进行了模态分析,并对比了齿轮系统的动态特性,得出减速器动态特性是合理的。实现了用虚拟样机代替实际样机进行验证设计,提高了设计质量和效率。     

基于虚拟样机技术的颚式破碎机仿真优化设计

国外从上世纪中后期开始利用计算机仿真优化技术对颚式破碎机机构、腔型、产量及磨损等等进行仿真优化分析,并研制开发出无塞点、低高度、重量轻、破碎产品粒型好、产量高的高性能的新型颚式破辟机,从而大大提高破碎机性能,缩短产品开发周期,提高产品竞争力。然而我国破碎机械的设计手段落后,产品笨重,工作性能差,衬板磨损严重,操作不方便,与国外同类产品相比还有相当差距。为缩短与国外同类产品的差距,本文基于先进虚拟样机技术对新型复摆期式破碎机机构设计进行仿真优化,其主要任务是优化破碎机给、排料口水平及垂直行程,行程特性系数,从而提高破碎机处理量,减小破碎机重量,增强破碎机结构强度,减小破碎机衬板磨损,从而大大提高破碎机工作性能,缩短与国外先进频式破碎机的差距。     

虚拟样机技术在减速器设计中的应用

介绍了虚拟样机技术的概念和特点,运用CAXA实体设计软件对减速器进行参数化设计和虚拟装配,并应用机械系统动力学分析软件ADAMS对减速器进行运动仿真,仿真结果与理论计算值基本吻合,说明了虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。虚拟样机技术的应用极大地缩短了减速器的设计研发周期,降低了产品生产成本,为减速器的设计提供了一个高效的开发途径。     

EBZ230型掘进机截割减速器的动力学仿真分析

采用多体动力学分析方法研究掘进机截割臂行星减速器的动力学特性。利用Pro/E对关键零部件进行参数化建模,建立减速器的三维虚拟样机模型。利用Pro/E与ADAMS联合仿真技术,将虚拟样机模型导入到ADAMS中,对减速器的动力学特性进行分析。最后通过对比理论计算与仿真结果,验证仿真分析的准确性,仿真结果为减速器的结构优化提供了依据。     

矿井提升机制动器虚拟样机研究

以矿井提升机制动器为研究对象,用基于ADAMS的虚拟样机技术对提升机制动系统二级制动过程进行机械与液压系统联合仿真,得出提升机制动油压-制动闸瓦位移-卷筒角速度之间的关系图,并对仿真过程进行了分析与说明。通过仿真可直观了解制动器的工作性能,有利于制动器的改进和完善。     

多绳摩擦轮提升机首绳快速更换装置的研究

由于多绳摩擦轮提升机用绳较多 ,更换费时、费事 ,提出利用多绳摩擦轮提升机首绳自动更换装置 ,即可快速地更换多绳摩擦式提升机的首绳。虽然它主要是针对五绳摩擦轮提升机设计的 ,但稍加改造即可用于其他多绳摩擦轮提升机首绳的更换