落地式多绳摩擦提升机钢丝绳绳弦横向振动研究

摘要

落地式摩擦提升机钢丝绳持续剧烈振动，不仅影响钢丝绳和提升设备的使用寿命，而且影响到提升机运行的稳定性和安全性。因此，本文以姚桥煤矿2＃主井提升机绳弦为研究对象，采用理论、仿真与实验测试相结合的研究方法，系统地研究提升机的弦振动，为该矿提升系统的安全可靠运行提供技术支撑，并在一定程度上为其他矿提供理论依据和经验支持。
　　首先，基于连续分布参数连续模型和Hamilton原理建立了钢丝绳横向振动模型，并运用Galerkin截断法求数值解，分别对不同工况下钢丝绳横向振动进行数值仿真，结合现场实验测试，验证了理论模型和求解方法的有效性。
　　其次，建立了绳弦基于多体动力学 ADAMS的仿真模型。从仿真精度和仿真时间考虑，基于悬链线理论，对钢丝绳仿真段数划分进行了探讨；根据前文分析的提升钢丝绳横向振动激励源，添加不同的激励形式进行仿真，并结合现场实验测试验证了仿真模型的正确性。
　　再次，探讨分析提升机现场动态测试方案，并对测试数据进行分析处理，结合理论分析和仿真结果得出弦振动呈现出明显的共振和拍振现象，且横向振动的主要影响因素为天轮偏摆、绳弦张力和提升机运行速度。
　　最后，根据理论分析、仿真与实验测试结果，从考虑减小弦振动幅度出发，提出对天轮偏摆进行动态监测；从张力对绳弦振频的影响出发，提出定期检修调绳器使得钢丝绳张力平衡。

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变量注释表

1 绪论

1.1选题背景和研究意义 (Backgrounds and Significance)

1.2落地式多绳摩擦提升钢丝绳横向振动介绍(Introductionof Console-model Multi-rope Friction Hoist’sTransverseVibration)

1.3研究现状和存在的问题(Present Research Status andExisting Problem)

1.4主要研究内容（The Main Research Contents）

2 定长度纵向运动提升钢丝绳横向振动研究

2.1引言（Introduction）

2.2提升钢丝绳横向振动激励源分析(Analysis of External Exciting Sources ofTransverseVibration ofHoisting Rope)

2.3提升钢丝绳横向振动研究（Research on Hoisting Rope Transverse Vibration）

2.4 Galerkin截断法离散化求解(Galerkin Truncation Method Discretization)

2.5微分方程组的数值解法(Numerical Solution of Differential Equations)

2.6提升钢丝绳横向振动数值分析（Numerical Analysis of Hoisting Rope Transverse Vibration）

2.7提升钢丝绳共振和拍振分析（Analysis of Hoisting Rope Sympathetic Vibration and Beat Vibration）

2.8 本章小结（Summary）

3 基于Adams提升钢丝绳横向振动研究

3.1引言(Introduction)

3.2多体动力学理论基础（Multi-body Dynamics Theory Basis）

3.3提升钢丝绳建模和动力学仿真（Hoisting Rope Modeling and Dynamic Simulation of Transverse Vibration）

3.4提升钢丝绳横向振动仿真结果分析（Analysis of Simulation Results Hoisting Rope Transverse Vibration）

3.5本章小结(Summary)

4 落地式多绳摩擦提升机实验研究和动态监测系统设计

4.1现场数据采集方案分析（Analysis of Scheme Design of On-site Testing）

4.2数据采集和处理方法（Data Acquisition and Handling Methods）

4.3 提升钢丝绳横向振动数据处理（ Data Processing of Hoisting Rope Transverse Vibration）

4.4天轮和摩擦轮偏摆数据处理（TheDeflection of HeadSheave and Friction Wheel Data Drocessing ）

4.5张力平衡装置数据处理（Tension Balance Device Data Processing）

4.6 模型对比分析（Model Comparison Analysis）

4.7动态监测系统设计初步（Dynamic Monitoring System for Preliminary Design）

4.8 本章小结（Summary）

5 结论与展望

5.1 主要结论(Conclusions)

5.2 研究展望（Research Prospects）

参考文献

作者简历

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