垂直救援车载提升系统动力学分析及其井架设计

发布时间：2020-06-29 07:59

【摘要】：矿难事故的频繁发生,事故数和死亡人数居高不下,因此应急救援系统的建立是很有必要的,国家对于煤矿安全的高度重视,推动了煤矿救援专用设备的发展,在新的形势下,研究一种高效的,可行的救援技术势在必行,即垂直救援技术。垂直救援车载提升系统是一种新兴的救援手段,当矿井发生事故以后,垂直救援车载提升系统能够在救援黄金时间随车快速赶往事故发生地点,省去了救援设备的装车和设备安装的时间,通过下吊笼实施垂直救人,提高矿山灾难救援效率。由于救援时间大大缩短,可有效地保证生命安全。通过对垂直救援车载提升系统的动力学分析,在试制前的阶段进行仿真,可以为系统的选型提供参考,同时也可以根据仿真结果提出优化建议。文本通过UG建立系统的三维模型;针对系统的几种典型工况,利用ADAMS对不同的工况进行了仿真,最后对仿真结果进行了分析,进而提出选型依据和优化建议。井架作为垂直救援系统的重要组成部分。本文给出井架的总体设计方案,通过UG建立井架的三维模型,利用Workbench对所设计的井架进行了静力学和动力学分析。其主要内容有:对课题相关资料进行学习研究,参考其中的优秀方法,确定了系统的动力学分析流程;通过救援系统的现场试验,了解系统的工作原理,工作过程以及系统的典型工况,通过现场的试验,发现井架存在的一些不足之处,确定了可调式井架的设计思路;对垂直救援车载提升系统的运动学和动力学分析。对系统的组成,工作原理,典型工况进行介绍。根据系统的设计图纸,利用UG对系统的各个部分进行了三维模型的建立并在UG中完成了装配。将装配体导入仿真软件ADAMS中,利用ADAMS中的Cable模块建立钢丝绳模型,通过对动力学模型施加约束和驱动,对系统几种典型工况分别进行了仿真和分析。另外通过ADAMS对系统的车载平台的倾覆性进行仿真;对可调式井架和车载井架进行了设计。利用UG建立井架的三维模型。通过井架受力的平面图计算井架的受力,在ANSYS Workbench中,通过对井架的网格划分,载荷施加,对井架进行静力学和动力学分析,保证了井架的可靠性。通过模拟各种工况,对垂直救援系统进行现场试验,测试了垂直救援系统的主要性能,证明系统具有稳定可靠的救援能力。本文对垂直救援车载提升系统进行动力学分析,为部分救援提升设备的选型和设计研究提供了理论方面的参考;通过Workbench的力学分析保证了所设计井架的可靠性,为垂直救援井架的设计提供了一种新思路。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD774

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本文编号：2733626