矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究

发布时间：2017-04-09 01:15

  本文关键词：矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 矿井提升机是矿井运输中的咽喉设备，它的性能的好坏直接影响着矿山企业的产量和井下人员的安全。长期以来，矿井提升机的设计方法主要是以常规的静态设计为主，同航天、汽车、飞机等高端机械产品相比，还没有采用动态仿真设计方法，本文将虚拟样机技术引入矿井提升机的设计中，以期缩短开发周期，减少研发成本，提高产品质量，提升产品的市场竞争力。 本文基于虚拟样机技术，利用ADAMS软件平台，以2JTP×1.2型矿井提升机为研究对象，利用三维实体造型软件Pro／E建立了缠绕系统的部分模型，并将其导入ADAMS软件，在ADAMS中建立了钢丝绳模型，并对各个独立的部件施加相应的约束和载荷，建立了矿井提升机缠绕系统三维数字化虚拟样机。 本文进行了提升机运动学和动力学可视化仿真研究，实现了提升机单容器提升过程中钢丝绳在卷筒上缠绕的动态仿真，对仿真结果进行了分析，分析结果表明：建立的模型和设置的仿真参数正确，所测的提升位移、速度等相关数据基本符合实际情况。 本文对提升机主轴进行了模态分析，分析结果表明：提升机主轴振动是弯曲与扭转相结合的复杂振动，，主轴中间的变形最大，分析结果为矿井提升机的动态分析设计提供了有效的手段。
【关键词】：虚拟样机 矿井提升机 ADAMS Pro/E 动力学仿真 模态分析
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TD534
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 研究的目的和意义10-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 矿井提升机12-13
• 1.3.2 虚拟样机技术13-15
• 1.4 主要研究内容15-16
• 1.5 小结16-17
• 第二章 虚拟样机技术与相关理论17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 虚拟样机技术17-21
• 2.2.1 定义17-18
• 2.2.2 特点18-19
• 2.2.3 相关技术19-21
• 2.3 多体系统动力学基础理论21-30
• 2.3.1 ADAMS介绍21-22
• 2.3.2 多刚体系统动力学理论22-26
• 2.3.3 多柔体系统动力学理论26-30
• 2.4 小结30-31
• 第三章 提升机缠绕系统的实体建模31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 提升机结构特点31-35
• 3.2.1 提升机工作原理31-32
• 3.2.2 提升机组成32-33
• 3.2.3 卷筒结构尺寸33-35
• 3.3 Pro/E软件简介35-36
• 3.4 实体建模36-42
• 3.4.1 Pro/E建模流程37
• 3.4.2 建模方法37-40
• 3.4.3 整机装配40-42
• 3.5 小结42-43
• 第四章 提升机缠绕系统虚拟样机的建立43-54
• 4.1 设计流程43-44
• 4.2 模型转换44-45
• 4.3 钢丝绳建模45-50
• 3.3.1 柔性体方法建模45
• 3.3.2 轴套力方法建模45
• 3.3.3 旋转副方法建模45-46
• 3.3.4 建模方法讨论46-50
• 4.4 虚拟样机的建立50-53
• 4.5 小结53-54
• 第五章 提升系统动力学仿真54-81
• 5.1 引言54
• 5.2 提升系统运动学54-60
• 5.2.1 提升运动学参数54-57
• 5.2.2 提升运动学方程57-60
• 5.3 提升系统动力学60-65
• 5.3.1 提升静力学方程61-63
• 5.3.2 提升动力学方程63-65
• 5.4 提升系统动力学仿真65-80
• 5.4.1 模型及其参数设置65-70
• 5.4.2 样机仿真70-72
• 5.4.3 仿真结果及其分析72-80
• 5.5 小结80-81
• 第六章 提升机主轴的模态分析81-89
• 6.1 引言81
• 6.2 模态分析方法81-82
• 6.3 模态分析软件82-83
• 6.4 主轴模态分析83-88
• 6.4.1 模态分析设置83-85
• 6.4.2 模态分析85-88
• 6.5 小结88-89
• 第七章 总结与展望89-91
• 7.1 总结89-90
• 7.2 展望90-91
• 参考文献91-94
• 致谢94-95
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文95

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4 记者 于童　包e

本文编号：294128