论文部分内容阅读
随着对矿产资源的开采不断向深层扩展，大型落地式多绳摩擦式提升机在提升设备中所占比重日益增加，天轮系统作为其重要组成部分，在很大程度上影响整个提升系统的效率、成本、使用寿命、调速和安全可靠等各方面性能。对天轮系统进行仿真分析和现场测试，在安全可靠性得到保障前提下，实现大型提升机天轮系统轻量化及结构优化，对满足矿业对高精设备需求有一定工程意义。论文简单介绍提升机设备发展历史，重点研究大型落地式多绳摩擦式提升机的天轮系统，以JKMD-5.7×4（IV）大型天轮系统为研究对象，详细分析它的工作原理、工作环境、组成及受力情况。基于有限元原理，采用CATIA对该天轮系统建立几何模型，导入ANSYS建立有限元模型，并进行静力学分析，得出正常工作下的应力应变情况；以轻量化为目的对天轮系统结构优化，轻量化后系统静力学分析和模态分析初步进行强度校核。结合实际条件对JKMD-3.5×4（III）型天轮系统进行正常工况下的现场动态测试，同时采用联合ANSYS与ADAMS软件，利用刚柔耦合方式对JKMD-3.5×4（III）型天轮系统进行动力学分析，对比现场测试和仿真数据，误差分析后，验证该动态分析过程有较高准确性和可靠性。进而采用相同仿真方法，对JKMD-5.7×4（IV）大型天轮系统轻量化前后的结构进行在正常工况下的动态测试，分析其应力应变情况，进一步对轻量化后的天轮系统进行强度校核。基于有限元思想，结合CATIA、ANSYS和ADAMS软件对天轮系统建模分析，弥补了传统设计不能一体化研究的缺点，预测出轻量化后系统在工作中可能发生的应力应变等情况，在保证安全性和可靠性前提下，成功减重2.55%，实现了轻量化、降低成本和提高生产经济效率的目的。研究丰富了传统产品分析、设计手段，对我国制造业的提升设备的创新升级及新产品开发制造也具有一定促进作用和借鉴意义。