多繩纏繞式超深井提升系統(tǒng)虛擬樣機研究.pdf

1、本文以多繩纏繞式超深井提升機為研究對象，將虛擬樣機技術應用到提升系統(tǒng)的開發(fā)中，研究提升機在提升過程中的動力學和運動學問題，為提升機的設計開發(fā)提供了可視化的手段。虛擬樣機的研究不僅能對設計進行優(yōu)化，而且還能為為性能改進提供良好的方案。同時可以縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力。
　　本文首先分析了多繩摩擦式超深井提升系統(tǒng)和多繩纏繞式超深井提升系統(tǒng)在不同影響因素下的極限提升能力，并針對1500m的提升高度，對兩種提升機進行提升能力

2、比較。其次，綜述了虛擬樣機技術的基礎理論和RecurDyn的相關理論基礎?；谔摂M樣機技術，利用RecurDyn平臺，以多繩纏繞式提升機為研究對象，通過CATIA軟件構建了纏繞系統(tǒng)的部分模型并導入RecurDyn中，在RecurDyn中利用宏程序法和有限元法建立了鋼絲繩動力學仿真模型，并對各個獨立部件之間施加約束、載荷等邊界條件，完成了建立多繩纏繞式提升系統(tǒng)的虛擬樣機模型。最后，利用所建立的虛擬樣機，對提升系統(tǒng)的運動學和動力學進行了可視

3、化仿真，實現(xiàn)了雙繩提升的動態(tài)纏繞，對鋼絲繩在繩槽間過渡，全速下降緊急制動，鋼絲繩張力不平衡等工況進行了分析。
　　提升能力計算結果表明：對于超深井摩擦式提升機，鋼絲繩滑動和應力波動對極限提升能力影響最大；最大提升高度隨著尾繩質(zhì)量的增加而減小，隨著摩擦輪直徑和鋼絲繩直徑的比值(D/d)以及鋼絲繩抗拉強度的增加而增大；最大提升載荷隨著尾繩重量、摩擦系數(shù)、D/d比值和鋼絲繩抗拉強度及數(shù)量的增加而增大；在1500m左右的提升高度下，提高提

4、升能力的有效途徑是增大鋼絲繩的數(shù)量和抗拉強度；在1000m左右的提升高度時，可以通過增加鋼絲繩數(shù)量，適當增加尾繩質(zhì)量以及鋼絲繩抗拉強度的方法提高提升能力；多繩纏繞式提升機的極限提升能力隨著鋼絲繩抗拉強度的增加而小幅增加，提升載荷隨著鋼絲繩數(shù)量的增加成相同倍數(shù)增加。對于超深井提升，采用2根鋼絲繩，鋼絲繩抗拉強度為1770MPa的多繩纏繞提升機更加符合要求。
　　仿真分析結果表明：本文所建立的模型和所設置的參數(shù)基本正確，仿真數(shù)據(jù)和事實

5、基本吻合。提升鋼絲繩在加速階段和加速度過渡階段張力波動幅度較大，隨著鋼絲繩長度變短張力波動頻率增加；勻速階段趨于平穩(wěn)，提升容器的縱振幅度最大，并且隨著提升高度的減小逐漸趨于平穩(wěn)，橫振幅度隨著鋼絲繩變短愈加激烈；鋼絲繩在繩槽折線段纏繞時，罐籠會發(fā)生和折線繩槽旋向一致的傾斜趨勢。鋼絲繩最大動張力隨著緊急制動減速度的減小逐漸減小，在制動后的0.5s鋼絲繩動張力達到最大。當卷筒直徑存在偏差時，隨著提升，兩根鋼絲繩張力差逐漸增大，直徑較大纏繞區(qū)鋼