礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的研究
本文關(guān)鍵詞:礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭需求的快速增長(zhǎng),煤礦生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,使得煤礦安全生產(chǎn)面臨極大的壓力。煤礦事故的頻發(fā)性和嚴(yán)重性,對(duì)煤礦員工生命及財(cái)產(chǎn)的危害,是制約我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)十分關(guān)鍵的因素之一。而在礦山發(fā)生事故后的搶險(xiǎn)應(yīng)急救援,由于手段較為單一、設(shè)備簡(jiǎn)陋、技術(shù)落后等問(wèn)題,顯得比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,且危險(xiǎn)性較高,救人成功率較低。因此,研制一種可行的、有效的和實(shí)用的救援系統(tǒng)相當(dāng)必要。 本課題在對(duì)礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)救援過(guò)程及主要設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析與研究的基礎(chǔ)上,提出了本課題的總體設(shè)計(jì)方案,對(duì)救援艙的結(jié)構(gòu)功能、井架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)敘述,并對(duì)該系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算及校核。此外,還完成了該系統(tǒng)制動(dòng)裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本課題運(yùn)用SolidWorks軟件和ADAMS軟件共完成了礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)各組成模塊的零部件三維實(shí)體模型的建立,實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩模型的建立及鋼絲繩與天輪、滾筒等回轉(zhuǎn)部件的纏繞與接觸碰撞過(guò)程的模擬,對(duì)整機(jī)模型進(jìn)行虛擬裝配,完成了礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)虛擬樣機(jī)的建立。并利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對(duì)礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的主要承載部件進(jìn)行了強(qiáng)度和穩(wěn)定性仿真分析,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),最終得到滿足要求的井架結(jié)構(gòu)。 最后,,利用ADAMS軟件對(duì)所構(gòu)建的垂直救援繩纜提升系統(tǒng)虛擬樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析,通過(guò)仿真結(jié)果驗(yàn)證模型及設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性和可行性。為設(shè)計(jì)方案及模型的進(jìn)一步優(yōu)化提供指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】:垂直救援 提升系統(tǒng) 有限元分析 虛擬樣機(jī) 動(dòng)態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TD774
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 課題的研究背景及意義9-11
- 1.1.1 研究背景9-10
- 1.1.2 本課題的研究意義10-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
- 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容14-15
- 1.4 本章小結(jié)15-17
- 第二章 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)17-33
- 2.1 救援過(guò)程研究和主要設(shè)計(jì)指標(biāo)17-20
- 2.1.1 救援過(guò)程研究17-18
- 2.1.2 主要設(shè)計(jì)指標(biāo)18-20
- 2.2 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的組成及功能設(shè)計(jì)20-29
- 2.2.1 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的組成20
- 2.2.2 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)20-26
- 2.2.3 關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算及校核26-29
- 2.3 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第三章 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)33-53
- 3.1 三維模型建立與裝配33-36
- 3.1.1 三維模型建立33-34
- 3.1.2 整機(jī)模型的裝配34-36
- 3.2 井架的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化36-51
- 3.2.1 ANSYS Workbench 的相關(guān)知識(shí)36-37
- 3.2.2 井架結(jié)構(gòu)的受力分析37-39
- 3.2.3 井架模型的建立和靜態(tài)仿真39-43
- 3.2.4 井架結(jié)構(gòu)的屈曲分析43-47
- 3.2.5 井架結(jié)構(gòu)優(yōu)化47-51
- 3.3 本章小結(jié)51-53
- 第四章 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)虛擬樣機(jī)的建立53-69
- 4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)及 ADAMS 軟件介紹53-54
- 4.2 重要模型的建立與轉(zhuǎn)換54-55
- 4.3 鋼絲繩模型的建立55-66
- 4.3.1 接觸碰撞建模問(wèn)題56-58
- 4.3.2 添加軸套力的建模問(wèn)題58-60
- 4.3.3 提升鋼絲繩模型創(chuàng)建60-66
- 4.4 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)虛擬樣機(jī)的建立66-68
- 4.5 本章小結(jié)68-69
- 第五章 礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)模型仿真分析69-87
- 5.1 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算69-74
- 5.1.1 提升運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)計(jì)算69-72
- 5.1.2 提升動(dòng)力學(xué)相關(guān)計(jì)算72-74
- 5.2 基于 ADAMS 的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真過(guò)程74-78
- 5.3 仿真結(jié)果及分析78-85
- 5.4 本章小結(jié)85-87
- 第六章 結(jié)論與展望87-89
- 6.1 主要研究結(jié)論87-88
- 6.2 展望88-89
- 參考文獻(xiàn)89-93
- 致謝93-95
- 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄95
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):308027
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