多绳摩擦式提升机钢丝绳张力及载荷动态监测研究
发布时间：2020-12-23 20:31
在多绳摩擦式提升机的研究中提升载荷可用各钢丝绳张力之和表示。钢丝绳张力差过大、提升载荷超载、超最大载荷差等会引起钢丝绳的蠕动、打滑,甚至断绳,严重影响着提升系统的安全运行。基于张力液压平衡装置的张力测量方法主要有油压传感器法和拉压转换法,采用油压传感器法时受油管特性以及活塞与液压缸壁摩擦力的影响,易造成张力测量不准确;拉压转换法中使用普通压块传感器时受钢丝绳振动及载荷冲击影响,所测张力信号波动较大,不能获取有效的张力信号及表征实际提升载荷。为实现张力及载荷的准确有效测量,本文从以下四个方面开展了深入的研究:（1）建立了提升钢丝绳纵向振动动力学模型,由于钢丝绳的纵向振动对张力液压平衡装置的动态特性、拉压转换法测量张力的影响较大,忽略钢丝绳横向振动及扭转影响,利用哈密顿原理、中心差分离散方法建立动张力模型并求解,结合现场实际参数进行仿真得到动张力曲线。通过AMESim软件对提升系统进行整体建模仿真,分析载荷变化对张力液压平衡装置压力、流量、活塞杆位移等动态特性的影响,采用压力公式、摩擦模型对油压传感器法的钢丝绳张力测量进行补偿。分别对钢丝绳张力动态监测系统的方案、平台进行了设计、搭建,构建...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
多绳摩擦式提升机结构示意图
要实现基于液压平衡装置的张力准确测量，需要对多绳摩擦式提升机钢丝绳张力、液压平衡装置的动态特性进行研究。首先，结合提升机的运行过程对张力的变化特点进行了分析。其次，由于钢丝绳的纵向振动对张力及液压平衡装置的动态特性影响较大，本文忽略了提升机钢丝绳横向振动及扭转的影响，建立了钢丝绳纵向振动的动力学模型并进行求解、仿真，得到了运行过程中的动张力曲线。最后，对提升系统张力液压调平装置的结构、工作原理及调绳距离进行介绍，利用 AMESim 对整个提升系统进行整体建模仿真，研究载荷变化对张力液压平衡装置的压力、流量、活塞位移等动态特性的影响。2.1 多绳摩擦式提升机运行及张力变化特点（Operation andTension Change Characteristics of Multi-rope Friction Hoist ）一般情况下，提升机在提升和下放的过程中通常要经历加速、匀速、减速、爬行、末减速等五个阶段，提升系统速度、加速度曲线如图 2-1（a）、（b）所示。
2 中板，3 上销轴，4 固定板，5 垫板，油缸，8 连接组件，9 压块，l0 中销轴，11 换向叉图 2-7 钢丝张力液压自动平衡装置结构图cture of hydraulic automatic balancing device for升机出现绳槽磨损、绳长差等原因引起置工作，由于其特殊的扣环结构，与张塞杆往里收缩，挤压该液压缸的油液往过连通组件流入与张力较小相连的悬挂并使其活塞杆往外伸出。流出油液的液该悬挂装置相连的钢丝绳张力变小；同悬挂缩短，与此悬挂装置连接的钢丝绳升系统的张力不断处于动态调平过程中液压自动平衡装置调绳距离的分析提升机各钢丝绳是否处于安全运行状态
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于矿井提升机钢丝绳张力测量的光纤光栅传感器设计[J]. 王德堂,李海伟,王公华,徐传洪,孟祥如,张红光. 工矿自动化. 2018(02)
[2]基于DEM算法的多颗粒碰撞耗能机理分析与振动抑制研究[J]. 杨英,赵西伟,何萌. 机电工程. 2017(01)
[3]一种带活塞的颗粒阻尼器阻尼特性试验研究[J]. 郭阳阳,杨啟梁,胡溧,孙丽. 科技通报. 2016(08)
[4]颗粒阻尼器冲击试验研究[J]. 张海东,洪永明,杜杰. 兵工自动化. 2016(01)
[5]基于LabWindows/CVI的矿井提升机钢丝绳张力监测仪设计实现[J]. 鲁守波,张国凯. 计算机测量与控制. 2015(08)
[6]多绳摩擦提升系统钢丝绳横向振动分析与试验[J]. 吴娟,寇子明,梁敏,吴国雄. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(06)
[7]轮体结构颗粒阻尼器设计方法[J]. 刘彬,王延荣,田爱梅,唐伟,冯欢欢. 航空动力学报. 2014(10)
[8]具有两个生成元的小波框架的信号去噪[J]. 刘刚,李万社. 西安文理学院学报(自然科学版). 2014(03)
[9]矿井提升机钢丝绳张力监测系统设计[J]. 时统军,王朋,王博. 工矿自动化. 2014(06)
[10]基于离散单元法的颗粒阻尼耗能减振特性研究[J]. 李健,刘璐,严颖,黄力成. 计算力学学报. 2013(05)
博士论文
[1]多绳摩擦提升系统健康状态监测系统研究[D]. 常用根.中国矿业大学 2017
[2]矿井提升钢丝绳装载冲击动力学行为研究[D]. 曹国华.中国矿业大学 2009
[3]应变式三维加速度传感器设计及相关理论研究[D]. 张新.合肥工业大学 2008
硕士论文
[1]基于智能诊断的提升钢丝绳张力故障诊断系统研究[D]. 高鑫宇.太原理工大学 2018
[2]直驱式电液伺服系统摩擦补偿研究[D]. 张瀚驰.哈尔滨工程大学 2018
[3]颗粒阻尼系统减振特性研究[D]. 张镇.东南大学 2017
[4]多绳摩擦式提升机提升载荷动态监测方法研究[D]. 达建朴.中国矿业大学 2017
[5]提升机钢丝绳张力监测系统张力传感器与测力装置的研发[D]. 王朋.河北工程大学 2015
[6]稳定激励下颗粒阻尼能量耗散机理研究[D]. 刘欲诺.东北大学 2015
[7]多绳提升载荷及张力平衡无线监测系统研究[D]. 朱风光.中国矿业大学 2015
[8]多绳摩擦提升钢丝绳动态张力监测系统程序设计[D]. 张超.安徽理工大学 2014
[9]多绳摩擦提升钢丝绳动张力在线监测系统研究[D]. 严亚子.安徽理工大学 2014
[10]立井摩擦提升钢丝绳张力平衡动态特性及优化研究[D]. 吴荣华.中国矿业大学 2014
本文编号：2934315
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
多绳摩擦式提升机结构示意图
要实现基于液压平衡装置的张力准确测量，需要对多绳摩擦式提升机钢丝绳张力、液压平衡装置的动态特性进行研究。首先，结合提升机的运行过程对张力的变化特点进行了分析。其次，由于钢丝绳的纵向振动对张力及液压平衡装置的动态特性影响较大，本文忽略了提升机钢丝绳横向振动及扭转的影响，建立了钢丝绳纵向振动的动力学模型并进行求解、仿真，得到了运行过程中的动张力曲线。最后，对提升系统张力液压调平装置的结构、工作原理及调绳距离进行介绍，利用 AMESim 对整个提升系统进行整体建模仿真，研究载荷变化对张力液压平衡装置的压力、流量、活塞位移等动态特性的影响。2.1 多绳摩擦式提升机运行及张力变化特点（Operation andTension Change Characteristics of Multi-rope Friction Hoist ）一般情况下，提升机在提升和下放的过程中通常要经历加速、匀速、减速、爬行、末减速等五个阶段，提升系统速度、加速度曲线如图 2-1（a）、（b）所示。
2 中板，3 上销轴，4 固定板，5 垫板，油缸，8 连接组件，9 压块，l0 中销轴，11 换向叉图 2-7 钢丝张力液压自动平衡装置结构图cture of hydraulic automatic balancing device for升机出现绳槽磨损、绳长差等原因引起置工作，由于其特殊的扣环结构，与张塞杆往里收缩，挤压该液压缸的油液往过连通组件流入与张力较小相连的悬挂并使其活塞杆往外伸出。流出油液的液该悬挂装置相连的钢丝绳张力变小；同悬挂缩短，与此悬挂装置连接的钢丝绳升系统的张力不断处于动态调平过程中液压自动平衡装置调绳距离的分析提升机各钢丝绳是否处于安全运行状态
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于矿井提升机钢丝绳张力测量的光纤光栅传感器设计[J]. 王德堂,李海伟,王公华,徐传洪,孟祥如,张红光. 工矿自动化. 2018(02)
[2]基于DEM算法的多颗粒碰撞耗能机理分析与振动抑制研究[J]. 杨英,赵西伟,何萌. 机电工程. 2017(01)
[3]一种带活塞的颗粒阻尼器阻尼特性试验研究[J]. 郭阳阳,杨啟梁,胡溧,孙丽. 科技通报. 2016(08)
[4]颗粒阻尼器冲击试验研究[J]. 张海东,洪永明,杜杰. 兵工自动化. 2016(01)
[5]基于LabWindows/CVI的矿井提升机钢丝绳张力监测仪设计实现[J]. 鲁守波,张国凯. 计算机测量与控制. 2015(08)
[6]多绳摩擦提升系统钢丝绳横向振动分析与试验[J]. 吴娟,寇子明,梁敏,吴国雄. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(06)
[7]轮体结构颗粒阻尼器设计方法[J]. 刘彬,王延荣,田爱梅,唐伟,冯欢欢. 航空动力学报. 2014(10)
[8]具有两个生成元的小波框架的信号去噪[J]. 刘刚,李万社. 西安文理学院学报(自然科学版). 2014(03)
[9]矿井提升机钢丝绳张力监测系统设计[J]. 时统军,王朋,王博. 工矿自动化. 2014(06)
[10]基于离散单元法的颗粒阻尼耗能减振特性研究[J]. 李健,刘璐,严颖,黄力成. 计算力学学报. 2013(05)
博士论文
[1]多绳摩擦提升系统健康状态监测系统研究[D]. 常用根.中国矿业大学 2017
[2]矿井提升钢丝绳装载冲击动力学行为研究[D]. 曹国华.中国矿业大学 2009
[3]应变式三维加速度传感器设计及相关理论研究[D]. 张新.合肥工业大学 2008
硕士论文
[1]基于智能诊断的提升钢丝绳张力故障诊断系统研究[D]. 高鑫宇.太原理工大学 2018
[2]直驱式电液伺服系统摩擦补偿研究[D]. 张瀚驰.哈尔滨工程大学 2018
[3]颗粒阻尼系统减振特性研究[D]. 张镇.东南大学 2017
[4]多绳摩擦式提升机提升载荷动态监测方法研究[D]. 达建朴.中国矿业大学 2017
[5]提升机钢丝绳张力监测系统张力传感器与测力装置的研发[D]. 王朋.河北工程大学 2015
[6]稳定激励下颗粒阻尼能量耗散机理研究[D]. 刘欲诺.东北大学 2015
[7]多绳提升载荷及张力平衡无线监测系统研究[D]. 朱风光.中国矿业大学 2015
[8]多绳摩擦提升钢丝绳动态张力监测系统程序设计[D]. 张超.安徽理工大学 2014
[9]多绳摩擦提升钢丝绳动张力在线监测系统研究[D]. 严亚子.安徽理工大学 2014
[10]立井摩擦提升钢丝绳张力平衡动态特性及优化研究[D]. 吴荣华.中国矿业大学 2014
本文编号：2934315
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