超深礦井提升系統(tǒng)鋼絲繩多層纏繞關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求日益增加和全球資源的日益緊缺，向更深層次、更大范圍內(nèi)探尋礦物資源已經(jīng)成為每個(gè)國(guó)家的重要發(fā)展戰(zhàn)略。當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)有的提升裝備和設(shè)計(jì)方法無法滿足深井提升的要求，因此深井提升裝備的研究已勢(shì)在必行。本課題來源于國(guó)家973項(xiàng)目子課題“超深礦井提升系統(tǒng)的變形失諧規(guī)律與并行驅(qū)動(dòng)同步控制研究”，目的在于研究提升鋼絲繩的變形特性及對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響，揭示繩槽形狀及其布置形式、層間過渡和圈間過渡曲面形狀對(duì)多點(diǎn)提升系統(tǒng)變形的作用方

2、式，探明多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)柔性提升系統(tǒng)的變形失諧產(chǎn)生機(jī)理及控制方法。本文基于接觸力學(xué)、分析力學(xué)、振動(dòng)學(xué)和變分學(xué)等，同時(shí)綜合運(yùn)用各類軟件 Pro/e、Matlab、ADAMS，針對(duì)課題中的幾個(gè)關(guān)鍵要素，即提升方式的選擇、纏繞方式的確定、繩槽結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化、層間過渡裝置的形狀和布置形式以及提升系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真做了一定的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①針對(duì)超深井提升的各項(xiàng)要求，提出了多繩纏繞式提升是超深井提升有效且可行的提升形式，此外還提出平行

3、折線繩槽適用于鋼絲繩的多層纏繞。②針對(duì)平行折線繩槽的繩槽結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了繩槽的折線區(qū)長(zhǎng)度。即從鋼絲繩耦合振動(dòng)的角度，運(yùn)用 Hamilton原理和變分原理，在時(shí)變直角坐標(biāo)系下建立了提升系統(tǒng)鋼絲繩的橫縱耦合振動(dòng)模型，運(yùn)用數(shù)值分析方法和Matlab軟件對(duì)振動(dòng)方程進(jìn)行了離散求解，得到了提升系統(tǒng)的前四階固有頻率曲線變化圖，并從避免鋼絲繩發(fā)生共振的角度，給出了繩槽折線區(qū)長(zhǎng)度合理的設(shè)計(jì)范圍。③針對(duì)在平行折線繩槽下的鋼絲繩多層纏繞的層間過渡裝置進(jìn)行了研究，