礦井提升系統(tǒng)與井塔結(jié)構(gòu)的耦合振動(dòng)研究.pdf

1、礦井提升系統(tǒng)是聯(lián)系井下和地面重要的設(shè)備。礦井提升系統(tǒng)在啟動(dòng)運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)烈的振動(dòng)影響到附近的樓板甚至整個(gè)井塔結(jié)構(gòu),反過來,井塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)又會(huì)引起提升設(shè)備的振動(dòng)。因此,井塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)與動(dòng)力設(shè)備的振動(dòng)是分不開的。我國(guó)的煤礦井塔結(jié)構(gòu)多建于上世紀(jì),井塔結(jié)構(gòu)和提升系統(tǒng)多存在振動(dòng)過大的問題,振源較多且難以確定一直成為研究耦合振動(dòng)的難點(diǎn)。國(guó)內(nèi)主要采用動(dòng)態(tài)測(cè)試的方法,測(cè)量結(jié)構(gòu)構(gòu)件和設(shè)備的振動(dòng),并根據(jù)振動(dòng)強(qiáng)度對(duì)安全性作出一定的評(píng)估。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)車

2、-橋耦合振動(dòng)的研究已比較成熟,但由于井塔結(jié)構(gòu)-提升系統(tǒng)的復(fù)雜性,耦合面不好確定等原因,國(guó)內(nèi)外很少見到用動(dòng)態(tài)模擬軟件對(duì)結(jié)構(gòu)與提升系統(tǒng)的耦合振動(dòng)進(jìn)行數(shù)字仿真的報(bào)道。
　　本文對(duì)比分析了各種柔性體的建模方法,并總結(jié)了軸套力建模的方案。通過設(shè)定軸套力的剛度和阻尼,以及接觸時(shí)的相關(guān)參數(shù),運(yùn)用了宏程序建立鋼絲繩的模型。另外,考慮到井塔結(jié)構(gòu)的特殊性,可單獨(dú)取第八層的樓板及附梁為研究對(duì)象,利用Solid Works建立了結(jié)構(gòu)模型。并導(dǎo)入到ANSY

3、S中劃分網(wǎng)格,創(chuàng)建外接點(diǎn),使外接點(diǎn)與模型上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自由度耦合,生成模態(tài)中性文件。用Solid Works創(chuàng)建機(jī)器設(shè)備的模型,同結(jié)構(gòu)的模態(tài)中性文件一起導(dǎo)入到 ADAMS中,創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副,建立結(jié)構(gòu)-提升系統(tǒng)模型。
　　滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)呈周期性的,即在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)主要包含加速、勻速、減速三個(gè)階段,可以使用階躍函數(shù),定義電機(jī)軸的角速度的時(shí)程函數(shù)關(guān)系。分析全速運(yùn)行和半速狀態(tài)下的樓板上的測(cè)點(diǎn)和機(jī)器上的時(shí)程曲線。發(fā)現(xiàn)機(jī)器上的越靠近樓板的洞口的地區(qū),