立井缠绕提升系统钢丝绳卷放运动特性研究

发布时间：2017-09-24 03:01

  本文关键词：立井缠绕提升系统钢丝绳卷放运动特性研究

  更多相关文章： 缠绕提升系统 钢丝绳 层间过渡 圈间过渡 机器视觉

【摘要】：立井缠绕提升系统天轮与卷筒之间空中弦绳的振动以及提升容器的水平和纵向振动会影响提升系统运行的安全稳定。钢丝绳卷放过程绕出卷筒出绳点的水平和纵向运动是引起空中弦绳和提升容器振动的重要原因之一。本文针对立井缠绕提升系统钢丝绳卷放过程的运动问题,开展了卷筒上钢丝绳缠绕运动轨迹和卷筒钢丝绳运动状态识别等方面的研究,旨在探索卷筒钢丝绳缠绕运动规律,建立卷筒钢丝绳出绳运动识别方法,为立井缠绕提升系统安全稳定运行提供保障。针对多层缠绕钢丝绳在层间过渡时存在冲击、挤压、磨损的问题,分析了钢丝绳在卷筒第一层缠绕的运动规律,设计了一种基于高阶贝塞尔曲线的层间过渡装置,通过实例分析了该层间过渡装置确保钢丝绳平稳层间过渡的有效性。针对钢丝绳在第二层缠绕时所存在圈间过渡现象,阐述了该现象产生的原因,基于微分几何原理研究了圈间过渡曲线的形态,提出一种计算圈间过渡点进动值的方法。基于对层间过渡和圈间过渡的研究,得到了钢丝绳出绳点运动的位移、速度和加速度曲线。针对钢丝绳卷放运动特征难以识别的问题,设计了一种基于机器视觉技术的卷筒钢丝绳运动特征识别算法。根据钢丝绳出绳直线为同一平面上共点直线的特性,分析了卷筒出绳平面与像平面的投影与反投影关系,研究了平面内共点直线的投影特性,提出一种摄像机直接标定方法。针对钢丝绳运动图像识别问题,基于LSD设计了一种钢丝绳出绳特征识别算法。根据卷筒端面图像特点设计了一种卷筒旋转运动特征识别算法。设计了卷筒钢丝绳运动特征识别软件,实现了卷筒钢丝绳运动特征的有效识别。基于立井缠绕提升系统原理搭建了卷筒钢丝绳运动试验台,建立了卷筒钢丝绳运动特征视觉识别系统,分析了卷筒钢丝绳异常缠绕特征识别问题。实验分析表明上述卷筒钢丝绳运动特征识别算法具有较强的实用性,以及上述卷筒钢丝绳缠绕运动轨迹理论基本正确。
【关键词】：缠绕提升系统 钢丝绳 层间过渡 圈间过渡 机器视觉
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD532;TP391.41
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-24
• 1.1 课题来源17
• 1.2 选题背景及意义17-19
• 1.3 国内外研究现状19-22
• 1.4 现有研究存在的问题22-23
• 1.5 本文主要研究内容23-24
• 2 钢丝绳层间过渡和圈间过渡运动特性研究24-51
• 2.1 层间过渡运动特性研究25-33
• 2.2 圈间过渡运动特性研究33-44
• 2.3 实例分析44-50
• 2.4 本章小结50-51
• 3 基于机器视觉的卷筒钢丝绳运动状态识别研究51-77
• 3.1 钢丝绳出绳运动特征识别原理51-60
• 3.2 基于LSD的钢丝绳出绳图像识别算法60-66
• 3.3 基于机器视觉的卷筒旋转运动特征识别66-72
• 3.4 卷筒钢丝绳运动状态识别软件设计72-76
• 3.5 本章小结76-77
• 4 实验与结果分析77-89
• 4.1 卷筒钢丝绳运动试验系统设计77-79
• 4.2 卷筒钢丝绳运动试验结果分析79-82
• 4.3 卷筒钢丝绳异常缠绕特征识别82-87
• 4.4 本章小结87-89
• 5 总结与展望89-91
• 5.1 主要工作总结89-90
• 5.2 研究展望及待解决问题90-91
• 参考文献91-95
• 作者简介95-97
• 学位论文数据集97

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本文编号：908958